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探究基于PLC控制的机器人自动化生产线设计

周伟
  
文理媒体号
2023年27期
320402198311162214 金刚石电机 苏州 有限公司苏州215126

摘要:在“中国制造2025”战略提出并实施之后,优化工业自动化生产线是非常重要的内容。在工业发展的进程中,自动化是不能避开的环节,自动化建立在无人工直接干预的情况下,实现整体目标的测量和操控,让机械设备生产效率更高,在制造业中,利用“嵌入式系统”融合于机械生产和电气部件中,形成一种特定的计算机生产体系。建立在PLC技术下,通过工业机器人实现自动化生产成为一大趋势,作为PLC的一个分支,工业机器人能在PLC的技术支持下完成技术要求,但是无法实现全面控制,因此,将自动化技术融合其中,设计出专属于机器人自动化的开发环境,能提升生产的整体质量和效益。基于此,本文将分析在机器人自动化生产线设计的过程中,PLC技术的应用。

关键词:PLC控制;机器人;自动化生产线;设计

引言

随着时代的发展,中国人工智能技术和工业技术迅速发展,在工业生产中,智能化和自动化的发展进程迅速,而时至今日,工业机器人技术的应用更加广泛,且已经拓展延伸到产品自动化包装、分拣运输等领域,虽然工业机器人技术不断拓展延伸,在各个领域中的应用逐渐广泛,但在自动化生产角度上,还有可以拓展和延伸的空间,本文将进行分析与研究。

一、PLC控制的机器人自动化生产线

工业机器人是一种利用多自由度机械手和多关节机械手,以系统控制和自身动力进行工作的机械装置,工业机器人的存在能减少人力作业的成本,机器人只需要按照预期的工作流程开展工作即可,还能减少产品残次率,提升产品的单位产出。自动化技术是生产的重要组成,在生产过程中机械设备以嵌入式系统实现无需人工直接干预作业,就是实现了自动化。将PLC技术融合其中,是机器人自动化生产线的工作必然趋势,工业机器人本身的运作需要大量的电机来支持自身的工作,机器人控制的本质就是将电机的转动方向、转动速度等参数调整,从而达到自动化的效果。

PLC技术在现代化工业生产中有着突出的应用效益,在PLC模块上,含有多个人机界面单元和通信单元,在数字量和模拟量的输入输出中,实现整体设备的控制和生产。PLC技术分成三个环节:输入采样、程序执行、输出刷新,在完成输出刷新之后,系统能进行下一步的输入采样和执行,由此重复循环,完成整体的工作。

PLC技术在机器人自动化生产线的控制中意义重大,因为工业机器人本身就属于PLC的一个分支,它不是孤立工作的,一个生产线中,会有多个工业机器人协同合作,将工业机器人、AGV自走车、传送带等结合配合起来,PLC技术是当之无愧的配合者。

二、PLC机器人自动化生产线的设计与应用

(一)设计系统架构

在设计系统架构的时候,要明确生产线的实际要求,通过合理对系统的组成内容展开规划,提升PLC的实际应用效果,为生产效率提供更有力的保障。在具体设计的时候,通过PLC技术进行控制,能实现整体的自动化控制和交互,在进行机器人自动化生产线的架构设计的时候,需要考虑多方面因素。

首先,要确定机器人自动化生产线的具体功能,根据实际生产需求明确不同功能部分的相互关系,在此基础上形成清晰的设计思路。然后,针对系统内部的不同部分,要对相互之间的通信关系予以明确,从实际角度出发,做好系统通信方式的选择与接口设计等工作。再者,在应用PLC技术时,还要选择一种科学的数据传输方式,统一数据格式。在完成各项设计任务后,还要采取科学的试验方法,明确系统的实际情况,避免系统设计不符合实际生产需求。

(二)机器人自动化生产和控制

机器人的自动化生产与控制,表示有效融合PLC技术提升整体的自动化控制水平。在此过程中,先自动识别目标对象,再进行技术控制,使其具备自动化的功能。此项功能的视线,可以采用图像分析和处理的技术手段,把获取的图像实时转化为数字信号,在有效识别的基础上,合理对目标展开分类,利用机器视觉技术,定向分类和检测零件,然后与PLC控制系统相结合,保证技术的稳定与高效,在PLC技术的支持下,整体的生产线实现协同管理,利用特定的自动化控制任务,结合实际的控制要求和控制特点,选择最合适的变成语言和方法,找到控制要求和逻辑关系,并实现整体控制程序的编写。在PLC技术的控制中,需要注意以下步骤。

首先,要确定好整体生产线的控制目标,找到各个控制模块之间的逻辑关系,确定好模块之间的交互方式。其次,选择合适的编程语言和方法,根据实际的控制任务和硬件特点,选择有效的控制语言与方法。然后,确定好控制要求和逻辑关系之后,根据相关的控制技术,保证相关程序的正确性和可靠性,最后,编写完PLC控制程序之后,通过程序测试和调试,排查好相关错误和问题之后,保证整体程序的正确性和可靠性。

三、基于PLC技术的机器人自动化生产线设计优化

工业生产线的自动化控制是实现现代工业生产和制造和关键,作为自动化控制的关键角色,机器人技术的应用范围是非常广泛的,尤其是在电子产品的生产和汽车制造行业中,PLC技术的加持能有效提升生产效率和质量,并有效提升装配线的效率和准确度。在自动化装配线中利用PLC技术进行优化,可以开发较强的自动化控制功能,而通过对控制算法的优化,可以使PLC的控制性能得到增强。在实际优化自动化装配线的过程中,可以从硬件和软件两个部分展开优化。

在硬件部分上,相关人员要根据生产特点和优化需求,合理选择PLC控制器、传感器、I/O模块等,并做好各类装置的选型工作,确保能更好地发挥出各类硬件设施的性能。在自动化配送线的优化中,相关人员要优先选择间距效率、精度等特征的硬件装置,通过硬件设备的合理选型,提升自动化装配线的优化效果。

在软件部分,相关人员要注重PLC程序的开发和创新。相关人员应结合自动化装配线的工艺特点,合理编写PLC程序,注重I/O逻辑控制、故障处理和运动控制等功能,避光注重对软件程序的响应速度、使用效率展开优化,确保各类软件的优化可以满足自动化装配线的技术要求。例如,相关人员可以使用科学的程序结构和相关算法,避免冗余复杂的计算,使程序软件具备较强的执行能力。其还可以深入开发PLC的功能,凭借PLC计数器、定时器等功能,对自动化装配线实施更精准的控制,突出PLC在生产线中的使用效果。

四、结语

总而言之,在确定PLC技术的应用的时候,需要根据机器人自动化生产的需要,结合PLC集成控制的特点,选择设计并优化资源分配,提升软件的应用效率。在此过程中,要结合企业生产和发展的实际要求,以机器人技术和自动化生产线相结合,在整套PLC系统的控制下,用自动化生产的模式,取代传统的手工操作模式,让整体的系统结构更简单、省时省力,从而提升工业生产的效率和质量。

参考文献

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