工業(yè)機器人用PLC控制還是自己有一套控制?

答:工業(yè)機器人有自己的一套控制與驅(qū)動系統(tǒng)。單一的PLC控制無法完成工業(yè)機器人的復雜的運動和工作流程。因為機器人的機械驅(qū)動裝置過于精密和繁瑣。

■工業(yè)機器人的控制系統(tǒng)涉及到位置及姿態(tài)、路徑軌跡及規(guī)劃、動作時間間隔以及末端執(zhí)行器施加在被作用物上的力和轉(zhuǎn)矩等等進行控制。這些動作包括多變量控制系統(tǒng)；與機構(gòu)運動學及動力學；耦合非線性控制系統(tǒng)；計算機控制系統(tǒng)；尋優(yōu)控制系統(tǒng)等。

■工業(yè)機器人控制系統(tǒng)要求對位置、速度、加速度、連續(xù)軌跡進行控制；還要方便人→機交換，便于操作人員直接命令進行相關(guān)動作的修改；并且要求對外部環(huán)境具有檢測能量，諸如視覺、力覺、觸覺信息進行測量、識別、判斷、理解等。

■一般來說，工業(yè)機器人控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)的構(gòu)成包括有，基于PLC的運動控制。見下圖1.1所示。

●利用PLC的某些輸出端口，使用脈沖輸出指令來產(chǎn)生脈沖驅(qū)動電動機，同時使用通用I/O或計數(shù)器來實現(xiàn)被控電動機的閉環(huán)位置控制。

■基于PC和運動控制卡的運動控制，見下圖1.2所示。

●利用PC和運動控制卡運動控制為主，此時工控PC只提供插補運算和運動指令。通過高速的工業(yè)總線進行PC與驅(qū)動的快速通信，能夠提高機器人的生產(chǎn)效率和靈活性。從某種意義上來講，這種語言的制作難度和時間的成本很大。

■隨著芯片集成技術(shù)和計算機總線技術(shù)的發(fā)展，借助于PC強大功能來實現(xiàn)機器人的控制，降低成本，人們制作專用的純PC處理器來直接控制工業(yè)機器人，見下圖1.3所示。

■它綜合了PC控制卡的功能，將運動芯片與開發(fā)指令軟件融為一體，使機器人的控制變得簡單、方便易實現(xiàn)。

■集中控制系統(tǒng)，包括在此基礎(chǔ)上的主從控制系統(tǒng)。見下圖1.4所示。

■集中控制系統(tǒng)( centralized control system)→用一臺計算機實現(xiàn)全部控制功能，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但實時性差，難以擴展，在早期的機器人中常采用這種結(jié)構(gòu)。

●它是基于PC的集中控制系統(tǒng)，充分利用了PC資源開放性的特點，可以實現(xiàn)很好的開放性。多種控制卡、傳感器設(shè)備等都可以通過標準PCI插槽或通過標準串口、并口集成到控制系統(tǒng)中，集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點是:硬件成本較低，便于信息的采集和分析，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)控制，整體性與協(xié)調(diào)性較好，基于PC的系統(tǒng)硬件擴展較為方便

其缺點也顯而易見。系統(tǒng)控制缺乏靈活性，控制危險容易集中，一旦出現(xiàn)故障，其影響面廣，后果嚴重。由于工業(yè)機器人的實時性要求很高，當系統(tǒng)進行大量數(shù)據(jù)計算，會降低系統(tǒng)實時性，系統(tǒng)對多任務(wù)的響應(yīng)能力也會與系統(tǒng)的實時性相沖突。此外，系統(tǒng)連線復雜，會降低系統(tǒng)的可靠性

●主從控制系統(tǒng)→采用主、從兩級處理器可實現(xiàn)系統(tǒng)的全部控制功能。主CPU實現(xiàn)管理、坐標變換、軌跡生成和系統(tǒng)自診斷等;從CPU實現(xiàn)所有關(guān)節(jié)的動作控制。主從控制方式系統(tǒng)通用性較好，適用于高精度、高速度控制………待續(xù)。

以上為個人觀點，僅供大家參考。

知足常樂2019.9.1日于上海