基于plc的与专有的机器人控制

开放式机器人控制:对于已经使用可编程逻辑控制器(PLC)进行其他机器控制功能的设施,将机器人控制集成到PLC中可能是比依赖机器人制造商提供的控制器更明智的选择。以下是需要考虑的问题。

通过马特·威克斯 2014年1月22日

随着越来越多的制造设施和配送中心发现机器人物料搬运解决方案的好处,他们必须决定如何最好地控制机器人。虽然机器人原始设备制造商(oem)提供了他们自己的紧密集成控制器,但最近的发展已经实现了可编程逻辑控制器(PLC)的控制。对于已经使用基于PLC的控制来实现其他机器控制功能的设备,将机器人控制集成到PLC中可能是比依赖OEM专有控制器更明智的选择。

说话的机器人变得更容易了

大多数工程师和技术人员已经了解plc,因此可以阅读和排除基于plc的机器人系统,而无需学习专有的OEM控制语言。虽然操作人员仍然需要了解机器人的操作方式,但利用现有的PLC知识可以大大减少管理、维护和操作机器人系统所需的培训时间。PLC控制进一步简化操作:

  • 常用编程控制(软件、电缆等)
  • 常用软件接口
  • 常见的程序备份/恢复方法
  • 通用程序文档。

简化机器人控制界面

机器人材料处理解决方案通常是集成了机器人设备和非机器人系统的复杂系统。常见的系统组件可以包括进料和出料输送机,托盘分配器,和转移车。由于plc通常控制非机器人系统组件,机器人控制器必须与系统控制器接口、握手数据和联锁来实现所需的功能。根据应用程序的复杂性,接口不同的控制模块可能会带来相当大的挑战。

然而,将对机器人和其他系统组件的控制整合到同一个PLC中,消除了独立控制系统之间的接口点,极大地降低了系统复杂性。例如,一个控制器可以使用相同的硬件和软件平台处理多个流程和设备,降低oem的集成和开发成本,以及最终用户的生命周期成本。

共享控制架构

基于plc的机器人控制器使用与其他设施机械相同的控制架构,实现对传统自动化设备和机器人的一个控制点。机器人控件在同一控制面板中使用与其他硬件相同的绘图命名法(线号、图纸编号等),降低了控制系统设计的复杂性。公共控件体系结构的其他好处包括:

  • 简化故障排除和维护
  • 减少面板面积
  • 简单的培训
  • 常用备件
  • 通用零件编号方案。

更方便的机器人通信

大部分专有OEM控制器的输入/输出(I/O)通信涉及机器人控制器与PLC的接口。然而,基于plc的机器人控制消除了这种额外的通信,而是直接与机器人的I/O连接,这一操作与控制系统中的任何其他I/O通信一样简单。除了简化I/O通信之外,基于PLC的机器人控制还使操作员能够使用PLC可用的硬件、I/O和通信协议,而不是来自OEM控制器的协议。由于基于plc的机器人控制器比OEM控制器支持更广泛的I/O硬件和通信协议,因此它们更容易适应和集成更多的系统控制应用程序。

公共接口

通过基于plc的机器人控制,人机界面(HMI)在整个系统中是一致的,机器人控制器不再是主要接口。HMI的报警系统、故障记录、数据监控和所有其他功能现在都直接与机器人控制器连接。独特的故障和自定义操作也可以直接添加和改变机器人控制器。HMI接口允许更大的特定于应用程序的重点和更灵活的结构,简化了操作员培训。

更低的维护、升级成本

制造设施集成了多种类型的机械,通常支持基于plc的设备控制,如灌装机、包装机、码垛机、包装机和输送机。如果每个OEM提供一个独特的控制方案,集成系统可能是功能性的,但维护和升级的噩梦。出于这个原因,大多数制造设施建议书请求(rfp)对原始设备制造商可以使用的控制器和硬件设置了界限。

一个通用的控制系统使升级和维护更容易,并降低了总拥有成本。在这方面,将机器人控制器与基于plc的控制系统集成,为最终用户节省了独特的机器人控制设计的额外成本,从而降低了总拥有成本。

更多的兼容性,机器人的选择

由于OEM机器人控制器的专业性和相关培训要求,许多已经使用工业机器人的操作更喜欢坚持使用工厂现有的机器人品牌。这通常会阻碍公司选择最适合的机器人型号,因为他们不愿意支持多个机器人品牌或接口不同的OEM控件。由于基于plc的机器人控制器可以在多个品牌中通用,最终用户在选择未来的解决方案时不再“锁定”他们最初的机器人品牌。

基于plc的机器人控制为机器人集成商引入了一套新的决策。尽管有一定的优势,系统集成商和其他人可以看到,基于plc的控制并不总是最好的选择。机器人密集型环境,如汽车行业,由于庞大的安装基础和高度专业化的应用需求,可能不太可能从OEM控制器切换。此外,一些机器人原始设备制造商不提供提供基于plc的控制器的方法。

在决定使用机器人控制器时,操作人员必须考虑可用性、功能和成本。在安装了大量用于机器人接口的PLC机器控制的设施中,技术人员对独特的OEM控制器的PLC控制的熟悉程度可以显著影响运营和支持成本。有信誉的认证机器人集成商将提供最适合的最终解决方案,无论是基于PLC还是基于oem。

- Matt Wicks, Intelligrated系统工程、制造系统副总裁,在物料搬运行业拥有超过18年的经验,在大批量设施的控制和软件集成领域以及独特的按订单制造解决方案方面具有专业知识。他拥有密苏里大学罗拉分校(Missouri S&T)的电气工程学士学位,目前任职于该大学的企业发展委员会。Wicks是密苏里州的注册专业工程师,目前居住在密苏里州的圣查尔斯;由Mark T. Hoske编辑,他是CFE Media的内容经理,控制工程而且设备工程mhoske@cfemedia.com

在线

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关键概念

  • 基于plc的机器人控制可以降低总体拥有成本,统一控制。
  • 编程、培训和交流可以变得更容易。
  • 一些机器人制造商不允许PLC控制。

考虑一下这个

  • 少一个控制环境如何有利于机器人工作单元集成?