对于多控制器集成的激光焊接机器人的plc控制

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1、2014年5月机床与液压Mav2014第42卷第9期MACHINET00L＆HYDRAULICSV01．42No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．09．015基于多控制器集成的激光焊接机器人的PLC控制余纬，张日升(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900)摘要：介绍了激光焊接机器人的控制系统，该系统集成了多个不同种类的控制器，通过建立分层递阶智能原理结构的控制系统，进行PLC、机器人主处理器及其他控制器之间的实时信息互通，完成了模块化、相对独立的PLC软件设计，实现了多控制器集成下的机器人PLC控

2、制。关键词：总线；数控系统；地址；通讯中图分类号：TP24文献标识码：B文章编号：1001—3881{2014)9—056—3PLCControlofLaserWeldingRobotBasedonMultipieControllersIntegratedYUWei，ZHANGRisheng(InstituteofMachineryManufacturingTechnology，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，MianyangSichuan621900，China)Abstract：Thecontrolsystemofa

3、laserweldingrobotwasintroduced，anditwasintegratedwithapluralityofdifferentkindsofcontrollers．Throughtheestablishmentofcontrolsystemofintelligenthierarchicalprinciplestructure，thereal—timeinformationex—changebetweenPLC，robotmainprocessorandothercontrollerswererealized，andthemodula

4、randrelativelyindependentPLCsoft—waredesignwerecompleted．TherobotPLCcontrolofintegratedpluralityofcontrollersisrealized．Keywords：Bus；Numericalcontrolsystem；Address；Communication轴激光焊接机器人广泛应用于汽车、轮船、机械加工等行业，作者单位研制的具有自主知识产权的高功率全固态激光焊接机器人，以六自由度机器人为核心，由激光器、激光传输光纤耦合、焊缝跟踪、制冷机、中央监控平板电脑、两轴

5、变位工作台、激光焊接／切割头、CCD图像监视、焊接保护／切割辅助气路、电气控制等子系统有机集成，其中机器人、激光器、焊缝跟踪和制冷机都有单独的控制器，而且控制器多样，这些多控制器之间的实时通讯和协调控制都通过PLC完成。1机器人主体结构选用机器人为首钢MOTOMA．N的HP20型通用机器人，主控单元是高性能的NX100控制器，6自由度的伺服控制由一个驱动单元供带6轴的交流伺服单图1机器人主体结构示意图元，扩展了2个外部工装轴，由绝对值串行编码器进2多控制器集成的PLC控制行位置测量，内部轴与外部轴可实现独立或同步协调2．1PLC的功能要求控制，机器人主体

6、结构示意图见图1。根据不同的加工工艺和控制需求，PLC程序用于收稿日期：2013一o4一l7作者简介：余纬(1968一)，本科，高级工程师，研究方向为数控技术。E—mail：yw_9608@163．corn。第9期余纬等：基于多控制器集成的激光焊接机器人的PLC控制·57·实现整个激光加工系统的一体化协调控制，实现对因NX100控制器的PLC输入输出信号标配专用安全控制、激光器、气路、机器人、焊缝跟踪等子17输入／3输出、通用40输入／40输出，在子系统较系统的过程量控制，并具有完善的报警触发和信息多的情况下，扩展了40输入／40输出。显示功能。3PLC

7、用户软件开发2．2PLC控制网络结构依据常用PLC工程软件项目的瀑布模型开发形以NX100控制器内部集成的PLC作为控制核心，式，结合独立性公理和信息最小公理的设计理念，以通过PLC与NX100主处理器的固定接口信号实现加工语句表或梯形图作为开发方式，设计过程中保持功能状态监控和应答，通过数字和模拟接口与其他子系统需求相对独立，信息含量最小的设计使影响因素更控制器实现信息交互，完成对安全控制、气路、制冷少、成功率最高，尽量避免了在单纯的瀑布模型开发等外围系统的控制，其中PLC接口信号总图见图2。模式下，阶段间存在严格．的顺序且相互依存，因工程需求在编程之

8、初并不完全明确，常常造成软件设计阶。段的反复，设计迭代过程导致大量重复编程的问题