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1、PLC技术在移动机器人中的应用研究[摘要]可编程逻辑控制器,简称为PLC(ProgrammablelogicController),是以核算机技术为基础的新式工业控制设备。移动机器人是包括核算机、自动化、机电一体化、通讯、材料等多学科概括的一个途径。最早PLC首要是运用在工业机器人上,用于汽车焊接、喷涂等。跟着智能移动机器人包括像家庭效力机器人、深海和太空勘探机器人等的广泛推广,PLC技术也发扬了无量的效果。缘由在于PLC在移动机器人的运动控制方面具有工作简略、性价比高档许多利益。 [关键词]PLC移动机器人运动控制 三菱PLC西门子PLC 一、PLC的首要利益 1.活络通用
2、。PLC是通过存储在存储器中的程序结束控制功用的,如果控制功用需要改动的话,只需要批改程序以及改动极少量的接线即可。 2.可靠性高、抗干扰性强。PLC选用的是微电子技术,许多的开关动作是因为无触点的半导体电路来结束,因此不会出现继电器控制系统中的接线老化、脱焊、触点电弧等表象。如洗衣机。 3.编程简略、运用便当。用微机结束控制,运用的是汇编言语,难于掌握,需要运用者具有一定水平的核算机硬件和软件知识。而PLC选用面向控制进程、面向疑问的天然言语编程,简略掌握。 4.接线简略,功用强,体积小、重量轻、易于结束机电一体化。 二、PLC在移动机器人上的运用 选用PLC技术的移动机
3、器人的计划框图PLC源于继电控制设备,其初衷便是替代继电器,并增强其相应功用。所以,它的特长便是处置逻辑量。运用它,可以便当地对离散出产进程的次第进行控制。 下面就分别介绍这五大功用在移动机器人上的运用: 1.次第控制(开关量控制)。它的目的便是,根据有关开关量的其时与前史的输入状况,发作所需要的开关量输出,以使系统能按一定次第工作。 学会用PLC去结束这个控制就得学会编写结束这个控制的程序。而这个控制程序计划办法底子上有两类:一是用逻辑处置办法,用组合或时序逻辑概括,进行输入、输出转换;另一是用工程办法计划,按不一样需要输出控制指令。 工程计划可运用松散、会合或混合的算法结
4、束控制。 会合原则(发布指令原则):其控制指令是由会合控制器宣告。这会合控制器便是PLC程序发作的次第输出的指令。因此可以用在选用步进电机控制的移动机器人上。 松散原则(反响控制原则):其控制指令是由松散信号供应。如果把控制输出比喻为发指令,松散控制宣告指令的内容及时刻,则是由松散动作结束反响信号抉择。 松散控制的利益是,有反响,若收不到反响信号,后续的指令不会出现,可使所控制的系统能安全、可靠地工作。因此可以用在由伺服电机控制的移动机器人上。 2.进程控制(仿照量控制)。一般讲,进程控制要用到仿照量。仿照量一般是指连续改动的量,如电流、电压、温度、压力等物理量。而这个仿照量
5、要能被PLC处置,有必要离散化、数字化。PLC处置后,还要锁存并转换为仿照输出。为此,要配备A/D模块,使仿照量离散化、数字化;及D/A模块,使数字量锁存并仿照化。 PLC进行进程控制的目的是根据有关仿照量的输入状况,发作所需要的仿照量输出,以使系统能需要工作。 进程控制的类型许多。主要有两类:闭环,开环。 闭环控制:传感器监测调度量,并传送给A/D模块。后者使其离散化、数字化。PLC程序再参看需要值,对其进行处置,进而经D/A模块、实行器效果到被控方针上。关于移动机器人主要是控制关节角度和电机的工作速度。关节角度是模拟量,电机如选用伺服电机就必须选用闭环控制办法。 开环控制:传
6、感器监测扰动量,PLC程序依扰动量与调度量间的联络发作控制量,进而再通过摸出模块、实行器效果到被控方针上。其目的是在烦扰量效果于系统的一同,这个控制量也效果于该系统,以打败烦扰对系统的倒霉影响。在移动机器人上一般也可以选用开环控制,此时电机底子选用步进电机。 在出产中,有时需要若干变量间坚持一定的份额联络,比如两个电机对机器人本体的转角控制。比值控制有开环、闭环及多变量比值等。 进程控制用中还有均匀控制。目的是保证左右两轮的速度得以平衡,以抵达直线运动的目的。 3.运动控制(脉冲量控制)。主要指:对工作方针的方位、速度及加速度所作的控制。可以是单坐标即控制方针作直线运动;也可是多
7、坐标的,控制方针的平面、立体,以至于角度转换等运动。有时,还可控制多个方针,而这些方针间的运动可以还要有调和。 运用该特征PLC运动控制可用闭环,也可用开环。因此可以在机器人进行开环(步进电机)、闭环(伺服电机)的运动控制。 4.信息控制。也称数据处置,是指数据搜集、存储、检索、转换、传输及数表处置等。 跟着技术的展开,PLC不只可用作系统的工作控制,还可用作系统的信息控制。 在移动机器人上,
