快速讀懂工業(yè)機(jī)器人與plc的絕對關(guān)系

經(jīng)常有人問，想學(xué)操作工業(yè)機(jī)器人，不懂plc怎么辦？

作為初學(xué)者，出現(xiàn)這類問題是比較常見的，慢慢的看完下面這篇通俗易懂的文章，大家大概就能懂工業(yè)機(jī)器人與plc的絕對關(guān)系。

我們先來了解一下工業(yè)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)和原理，工業(yè)機(jī)器人的硬件結(jié)構(gòu)簡單地講一般是由3-6臺伺服驅(qū)動系統(tǒng)協(xié)作來完成各種各樣的動作，而控制工業(yè)機(jī)器人本質(zhì)上就是控制那幾個電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)快點(diǎn)或者轉(zhuǎn)慢點(diǎn)，這個我相信大家都是可以理解的。

那么學(xué)過電氣控制的人都明白，為了控制這幾個電機(jī)按你的意思動作，自然就需要一個類似于PLC的設(shè)備作為一個控制平臺，給你編寫程序，一個類似于觸摸屏的人機(jī)界面用來發(fā)號施令。這里的"PLC"就是機(jī)器人的集成控制器，"觸摸屏"就是示教器了。

實(shí)際上，在整個工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，機(jī)器人本體的價值大致占到了1/3，那么另外的2/3去了哪里？

這2/3主要是機(jī)器人周邊的集成設(shè)備和工業(yè)軟件占據(jù)了。眾所周知，工業(yè)機(jī)器人越來越像是一個標(biāo)準(zhǔn)件，要想把工業(yè)機(jī)器人按照現(xiàn)場實(shí)際靈活的運(yùn)用起來，就需要周邊設(shè)備和工業(yè)軟件的配合參與了，工業(yè)機(jī)器人不是孤立工作的，一個機(jī)器人工作站，往往需要外圍設(shè)備的配合，比如工裝夾具、傳送帶、焊接變位機(jī)、移動導(dǎo)軌等等，這些角色相互之間要怎么配合，需要PLC進(jìn)行協(xié)調(diào)。

而一個生產(chǎn)線又需要多個工業(yè)機(jī)器人工作站協(xié)作，而且生產(chǎn)線還包括其他相對獨(dú)立的自動化設(shè)備，比如AGV小車、自動化立體倉庫、噴涂設(shè)備、裝配設(shè)備等等。這個時候工作站與工作站之前就需要更高一層的PLC來進(jìn)行協(xié)調(diào)。

舉個最簡單的例子：

一條輸送生產(chǎn)線，在A,B,C三個位置有三個工業(yè)機(jī)器人工作站，代表三個工位需要進(jìn)行三種工藝操作，PLC首先控制傳送帶運(yùn)動，工件到達(dá)工位A，工位A的位置傳感器檢測到工件到位了，發(fā)送信號給PLC，PLC接收到此輸入信號，同時綜合其他一些外部信號判斷此時工位A的機(jī)器人可以開始工作了，則通過PLC輸出發(fā)送一個信號給機(jī)器人A:丫你可以開始干活了，趕緊的。機(jī)器人A干完活后，再反饋一個完成信號給PLC：兄弟我的活干完了，你繼續(xù)。PLC接受此信號后繼續(xù)開動電機(jī)控制傳送帶把工件運(yùn)到工位B，重復(fù)以上邏輯過程。

各位看官，看完上面的這段話，我想您的疑問至少解決一半了?，F(xiàn)在到了該下結(jié)論的時候，那就是工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用離不開PLC的參與，而且今后在工業(yè)機(jī)器人行業(yè)真正有所作為的領(lǐng)域是個性化的工業(yè)機(jī)器人解決方案，所以學(xué)習(xí)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)僅僅會操作使用，那你只是一個操作技工而不是應(yīng)用工程師！對于新進(jìn)入或者跨行進(jìn)入的工業(yè)機(jī)器人學(xué)習(xí)者，最好要有電氣自動化的基礎(chǔ)理論，如果沒有電氣基礎(chǔ)那就必須從基本的電工電路以及PLC編程開始學(xué)了。

>>>機(jī)器人是如何與PLC通訊連接的？

工業(yè)機(jī)器人真正的應(yīng)用是用在生產(chǎn)線上（如汽車組裝生產(chǎn)線、半導(dǎo)體硅片搬運(yùn)等），機(jī)器人單機(jī)各種搬運(yùn)動作軌跡等都調(diào)試好了，還要配合生產(chǎn)線上的動作要求，也就是還要和PLC連接進(jìn)行通訊，雙方交互信號，PLC什么時候讓機(jī)器人去搬運(yùn)，機(jī)器人搬運(yùn)完成通知PLC，通過這樣的交互通訊，機(jī)器人即可作為整條生產(chǎn)線上的“一員”，和生產(chǎn)線的上的其他機(jī)構(gòu)完成整個生產(chǎn)任務(wù)。

>>>工業(yè)機(jī)器人與PLC的通訊連接

如果我們既掌握了工業(yè)機(jī)器人的編程，又掌握了PLC的 控制技術(shù)，那么通過PLC控制機(jī)器人就顯得非常簡單了。只要將工業(yè)機(jī)器人和PLC有效地連接起來并進(jìn)行相互之間的信號傳輸即可。工業(yè)機(jī)器人與PLC之間的通訊傳輸有“I/O”連接和通訊線連接兩種，下面以最常用的機(jī)器人與PLC之間使用“I/O”連接的方式介紹其控制方法。

▲圖一：PLC與機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)成

上圖PLC采用西門子品牌，S7-300作為上位機(jī)，S7-200與機(jī)床通過I/O信號相連；S7-300與S7-200使用Profibus總線相連；S7-300與工業(yè)機(jī)器人使用I/O信號相連；工業(yè)機(jī)器人主體和控制器之間使用自帶通訊電纜（直接接插）連接。

▲圖二：S7-300(CPU-313)輸入輸出信號

▲圖三：S7-200輸入輸出信號(控制車床)

▲圖四：S7-200輸入輸出信號(控制洗床)