江 松 艾 東

(貴州鋼繩股份有限責(zé)任公司二分廠，貴州 遵義 563000)

工業(yè)機械手能夠有效的模仿手部動作，在設(shè)置程序后，會基于程序設(shè)計的實際要求，實施各類動作，展開搬運物體的活動，實施相關(guān)的焊接、裝配工藝，對人工勞動力最大程度上進(jìn)行替代，將人工勞動強度大幅度的降低，由危險的環(huán)境中把勞動人員解放出來。

1 PLC 自動控制技術(shù)概述

PLC 作為一類可編程控制器，被視為計算機技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，其內(nèi)部通常含有數(shù)片的單片機系統(tǒng)，最大特點就是具備運行簡單計算機指令的功能，該類單片機的擴(kuò)展功能十分強大，大部分單片機存在通信的功能。在PLC 的外部存在一定的輸入、輸出接口，輸入接口能夠針對外部各類開關(guān)輸入量實施輸入，在運算加工其內(nèi)部微處理器后，需要借助外部端口來對各類控制信號進(jìn)行輸出，最大程度上控制外部設(shè)備。一部分高級的PLC 也存在一定的通信功能，內(nèi)部會將各類通信協(xié)議有效集成，其能夠與上位機以及相關(guān)設(shè)備展開數(shù)據(jù)的通信，有效的控制設(shè)備實施其他復(fù)雜操作，在上位機及時上傳重要的數(shù)據(jù)，確保相關(guān)的操作工作者對整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)有效控制，最終實現(xiàn)及時有效的調(diào)整系統(tǒng)的控制。

2 PLC 的具體應(yīng)用

PLC 該類可編程控制器的操作特點就是結(jié)構(gòu)明了、操作簡單，同時在日后維護(hù)時需要借助簡單的維護(hù)[1]。也就是基于該類優(yōu)勢，在眾多控制器中確保相關(guān)控制器脫穎而出。PLC 能夠有效的緩解企業(yè)工廠員工所承受的工作負(fù)荷，同時在實際的工作過程中和流水線的流程最大程度上進(jìn)行配合，有效的降低由于不可控因素所帶來的干擾。在工業(yè)機械自動化的生產(chǎn)線中PLC 這種控制器能夠發(fā)揮搬運原材料、安裝原材料等一部分較為簡單的工作，然而該類工作十分重視實際工作的精準(zhǔn)度，所以在程序的設(shè)計緩解中需要確保工作的萬無一失。

2.1 中央處理單元

CPU 是控制核心，能夠有效的對程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，診斷出編程中的語法錯誤，若是PLC 內(nèi)部電路引發(fā)意外情況，PLC 會由輸入接口采集信號情況和數(shù)據(jù)，同時把其在映像寄存器或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)存入輸入，在PLC 運行時，通過寄存器中對寫入的控制程序進(jìn)行讀取，在輸出單元的基礎(chǔ)上達(dá)到輸出控制外部電路的目的。

2.2 存儲器

存儲器是在存放在用戶程序、系統(tǒng)程序、工作數(shù)據(jù)中。系統(tǒng)程序在系統(tǒng)程序存儲器中存放和PLC 的硬件組成息息相關(guān)，一般包含了監(jiān)控程序、命令解釋程序、模塊化應(yīng)用功能子程序和各類管理程序在。用戶程序存儲器中內(nèi)存放了用戶編寫的控制程序和相關(guān)數(shù)據(jù)，造成類型存儲容量也不盡相同。在PLC 運行時，一部分?jǐn)?shù)據(jù)需經(jīng)常存取的，把該數(shù)據(jù)在工作數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)進(jìn)行存放。

2.3 I/0 接口電路

I/0 接口電路被作為PLC 和外部的連接端口。被控對象的數(shù)據(jù)信號主要是通過PLC 輸入接口采集，是PLC 展開控制的依據(jù)，同時，程序的控制結(jié)果通過輸出接口電路進(jìn)行輸出，達(dá)到被控對象的控制。I/O 接口電路可以達(dá)到把外部設(shè)備引發(fā)的多類電平信號向CPU 能處理的標(biāo)準(zhǔn)電平信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

2.4 通信接口

通信接口主要依靠的是PLC 和外部設(shè)備，比如和打印機、監(jiān)視器、計算機有關(guān)設(shè)備等展開連接。通信接口大部分內(nèi)置了相關(guān)的通信處理器，以期達(dá)到對系統(tǒng)參數(shù)、過程信息等輸出數(shù)據(jù)的打印，達(dá)到控制時的圖像顯示、多臺控制器的聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)。

2.5 特殊功能模塊

借助總線和PLC 相連展開信息、數(shù)據(jù)的交換，同時在PLC 的控制下實現(xiàn)特定的功能。此模塊被作為一個獨立的系統(tǒng)，涉及了存儲器、處理器、系統(tǒng)程序、通信接口等。該類功能模塊一般包括了PID 控制模塊、高速計數(shù)模塊、運動控制模塊、中斷控制模塊等。

2.6 電源

通常情況下，PLC 均內(nèi)置了相關(guān)的開關(guān)電源，主要是應(yīng)用于驅(qū)動內(nèi)部電路。PLC 電源最大的特點就是抗干擾水平高、穩(wěn)定性優(yōu)良，同時對外部提供電源的穩(wěn)定度要求也往往不高，通常只允許在其額定值5%的范圍內(nèi)電源電壓進(jìn)行上下波動。

2.7 編程裝置

在編程裝置內(nèi)進(jìn)行用戶程序的編輯以及調(diào)試工作，一直被視為是開發(fā)系統(tǒng)關(guān)鍵的工具之一。再者，編程裝置能夠達(dá)到對PLC 內(nèi)部參數(shù)和狀態(tài)的在線監(jiān)測工作。

3 在自動化生產(chǎn)線中PLC 控制的工業(yè)機械手的具體應(yīng)用

自動化的機械設(shè)備的優(yōu)勢較為突出，簡單來說就是低成本、高效，所以在廣大企業(yè)工廠得到了大力的應(yīng)用。在工業(yè)機械手中的應(yīng)用過程中，PLC 控制器能夠?qū)⒖刂破鞅旧砭哂械墓δ苄杂袡C結(jié)合，和企業(yè)流水線的流程相配合實施工作。在自動化的生產(chǎn)線中控制器能夠起到一定的指揮作用，對整個流程全面的控制。確保企業(yè)工廠的實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有序性。現(xiàn)如今，在科技進(jìn)一步發(fā)展的現(xiàn)狀之下，機械自動化技術(shù)逐漸的向前發(fā)展。機械自動化設(shè)備的生產(chǎn)大幅度的向著人性化、環(huán)?；?、模塊化、多功能化、數(shù)字化改進(jìn)。

3.1 系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計

一般情況下，電子設(shè)備均需借助軟件和硬件達(dá)到彼此作用的目的，以期有效的實施人類輸入的程序。另一方面，機械手系統(tǒng)的操作系統(tǒng)也較為相似。通過PLC 控制的工業(yè)機械手上，值得注意但是，硬件設(shè)計需強調(diào)對地址的輸入、輸出的分配，同時需要對PLC 外圍接線的位置合理分配，借助科學(xué)的接線方法。同時在軟件的設(shè)計環(huán)節(jié)中，強調(diào)程序的順暢性，以期確保在實際工作過程中機械手的自如性，降低意外的出現(xiàn)率。同時相關(guān)的設(shè)計工作者需要針對設(shè)備在運行時會發(fā)生的意外進(jìn)行實施的關(guān)注，及時準(zhǔn)備相關(guān)的處理措施，以備不時之需。

3.2 工業(yè)機械手的工作原理

PLC 控制的工業(yè)機械手的實際運轉(zhuǎn)系統(tǒng)其實就是一個無限循環(huán)的操作過程。通常起點是機械手的左高位[2]。在左高位開始運轉(zhuǎn)后機械手會引發(fā)下降的動作，在下降至實際工件位置后，其系統(tǒng)會立即的停止，夾緊工件，搬運至實際操作的流水線位置。通常機械手在實施該類簡單的搬運工作實現(xiàn)無限循環(huán)的操作，確保整個流水線工作有序?qū)嵤?/p>

3.3 機械手的維護(hù)工作

實際運行工作的靈敏度以及順暢度一直是判斷機械化設(shè)備好壞的主要因素。但是PLC 控制器的機械手，一般還是需要相關(guān)的工作者的指揮操作，接著將開關(guān)按下，機械設(shè)備在實施工作時，要確?？刂破鲀?yōu)良的靈敏度。機械動作操作的好壞與否，和控制器的位置有著直接的關(guān)系。鑒于此，若是在實際的運行時某一環(huán)節(jié)引發(fā)問題，設(shè)備需要具有自動停止的功能，防止阻礙后續(xù)流程的實施。與此同時，需要通知相關(guān)工作者及時搶修，在實際的應(yīng)用過程中，工作者需完善對設(shè)備的維護(hù)工作。定時間將設(shè)備的潛在問題全面的排查，針對特殊狀況要事先想好具體的應(yīng)對措施。避免設(shè)備發(fā)生問題的情況下，由于難以及時處理，反而制約企業(yè)的實際工作進(jìn)度，以免造成不必要的損失。

4 結(jié)語

綜上所述，在工業(yè)自動化進(jìn)一步改進(jìn)、發(fā)展的大環(huán)境之下，在工業(yè)中機械手得到了廣泛的應(yīng)用，PLC 機械手最大的特點就是操作簡單、成本低，能夠最大程度上滿足諸多場合工業(yè)操作的需求，需要有效的應(yīng)用該技術(shù)。