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摘要：在我国工业科技高度发展的当下，可编程逻辑控制器（PLC）作为有力结合了自动控制、程序运算与网络通信技术的成熟工业控制装置，已被愈发广泛的应用到广大工业控制领域。在电气生产和电气控制中，PLC亦扮演了极其重要的角色。本文从PLC技术入手，介绍了其相关概念及适用范围，随后对其在电气控制方面进行了讨论，最后给出了可能的设计流程。
关键词：PLC；电气控制系统；设计
因其所具备的较高性价比，PLC控制系统技术在工业领域的广泛运用中，自身也日趋步入成熟。作为功能完备的自动化系统，PLC在自动化生产线等可使用电气控制的领域具有程序编辑简单、抗干扰能力强、易上手便于使用等优点，故而受到大众青睐。对于将其应用于机器人设计的流程，一般则应参考具体操作目的进行深入探讨。
1.PLC控制技术
作为目前广泛应用的工业控制系统，PLC以微处理器为核心，最大限度整合了电脑相关技术、网络应用技术以及自动控制技术，使自身自动化水平日益提高。加之相關领域的飞速发展，当下的PLC已在各相关行业广受青睐。
1.1基本概念
PLC作为工业控制装置，其设计原则即为适宜于与控制系统的其他设备组合成为一个整体。借助于内部存储器所具备的程序储备功能，PLC可根据编程执行多样的功能，如在确定的时间进行某项操作、识别不同的顺序、基础数学逻辑运算和统计数字等。由此可以看出，PLC可对所存储的程序进行识别后，对其所包含信息进行处理，从而实现不同信号间输入与输出的转化。
1.2使用特点
PLC作为机电一体化技术的最佳控制装置，主要具备以下7个特点：1）多功能性。单一设备可完成多种操作或对不同变量进行控制；2）强通用性。不但硬件设备多样可供选择，而且PLC自身的程序也可随时根据具体需要进行修改；3）强可靠性。PLC具有较高抗干扰能力，且故障修复所需时间较短；4）程序易编写。PLC所使用的梯形图语言因形象易懂故更方便使用；5）控制系统操作方便。设计、安装、调整和维修，因为PLC简化了电路的缘故而操作大大简化；6）故障率低且具自我诊断功能。为维修过程的快速高效提供了极大的便利；7）占地小耗能低。PLC的整体结构紧凑结实，具有较高抗物理冲撞的能力，故而能够更加容易的整合进机械设备内部。
1.3应用领域
PLC因为其具备的优越特点而在各领域都可有不俗发挥。目前PLC最常见的应用领域主要有以下5个：1）闭环过程控制。对于连续变化的变量，如温度、压强等，PLC可通过模拟量I/O模块将变量转化成数字量，并使用闭环PID子程序完成对模拟量的控制。PLC的该项功能已被广泛应用于冶金、加热炉、塑料成型加工机器等方面。2）运动控制。PLC可以通过开关量I/O模块或专用运动控制板块，对简单的直线运动或圆周运动进行控制。该功能在各机械的操控过程中得到了广泛应用。3）数据处理。借助于自身具备的运算、排序、转换等功能，PLC可以通过将收集的数据与存储参考进行比较分析，进一步完成相应控制操作。该技术在大型控制系统中较为常用。4）开关量的逻辑控制。这是PLC应用最为广泛的功能，通过程序编写与开关关联对诸多装置实现逻辑控制，如运输带、注塑机、化工业中的电磁阀、大型电子产品的装配线等。5）智能设备控制。智能设备作为工业生产自动化的支柱设备之一，其生产公司却经常选用PLC控制相关生产链的机械操作。
2.PLC电气控制系统关键技术的改进方法
PLC在电气设备中的应用随着生产科技的提高而日渐普遍，但随之而来的也有诸多控制问题的出现。基于PLC的电气控制系统，其常见问题可主要归为两类。一，控制方面的问题，即控制系统运作过程中，PLC对相关信号的接收出现偏差导致数据的收集和处理效率受到影响。二，执行方面的问题，即接触器等外部因素导致PLC所发指令无法正确被传递和执行。
对于上述问题，对PLC电气控制系统的关键技术进行慎重分析可减少事故发生的概率。首先，变压器，需要在有效控制电压的同时保持自身合理的温度；其次，熔断器，需结合设备和具体运行过程进行选择；随后，输入信号的可靠性，应确保设备的硬件状态，提高灵敏度和正确度；然后，预警机制的完善，确保故障发生的第一时间即可得到及时关注与处理；最后，架构的调整，其中首选的方式是实现不同存储之间的数据异步镜像。
3.设计流程
PLC在机器人的应用基本可以分为三大步骤：首先应根据机器人的硬件设备确定各部分的动作顺序，然后需要将各动作与相应开关进行关联，最后根据要求设计PLC控制的软件代码。以零件加工的机械臂进行PLC电气控制的设计为例。
3.1 动作顺序及开关关联
首先，机器人的动作可分为：将已有的完整零件取下放回材料台，材料台换取未加工零件后将待加工零件放到加工位置，加工完成后将完整零件取下放回材料台，如此完成一个循环。
所有动作可以跟电磁阀的不同状态进行关联。在拥有一定数量的相应开关后，可确定不同开关作为位置检测、压力感应或动作起止信号，从而确保机器人运作过程的准确性和可靠性。
3.2 PLC控制的程序代码
根据机器人的工作流程和要求，明确PLC控制程序可控的开关与各个动作之间的关系。零件加工的机械臂，动作主要分为初始状态、手指抓住零件、手腕及大小臂的摆动至指定位置、手指放下零件等部分。全部动作均须由开关控制。
随后即可根据动作的流程图确定机器人的软件设计。根据PLC的语言要求将各开关各状态进行定义后，便可根据上述流程图具体对应，根据操作过程的具体需求编写程序代码，运行PLC使其对该工业操作过程进行自动控制。
结束语：
将PLC灵活应用于机器人的电气控制系统，有效减少了硬件连接线路，使得设备可以在更少的空间占有下更高效的完成工作。同时，PLC还具备了动作精准、电路简单、维护便利等优点，这些是普通电路无法代替的。
参考文献：
[1]王保松，PLC控制技术研究概述[J].科学之友，2011（5）：157.
[2]尚建武，电气控制与PLC应用关键技术的改进方法研究[J].企业导报，2016（12）：68.
[3]柳秀山，基于PLC的机器人电气控制系统的设计[J].中国高新技术企业，2008（18）：124.
关键词：PLC；电气控制系统；设计
因其所具备的较高性价比，PLC控制系统技术在工业领域的广泛运用中，自身也日趋步入成熟。作为功能完备的自动化系统，PLC在自动化生产线等可使用电气控制的领域具有程序编辑简单、抗干扰能力强、易上手便于使用等优点，故而受到大众青睐。对于将其应用于机器人设计的流程，一般则应参考具体操作目的进行深入探讨。
1.PLC控制技术
作为目前广泛应用的工业控制系统，PLC以微处理器为核心，最大限度整合了电脑相关技术、网络应用技术以及自动控制技术，使自身自动化水平日益提高。加之相關领域的飞速发展，当下的PLC已在各相关行业广受青睐。
1.1基本概念
PLC作为工业控制装置，其设计原则即为适宜于与控制系统的其他设备组合成为一个整体。借助于内部存储器所具备的程序储备功能，PLC可根据编程执行多样的功能，如在确定的时间进行某项操作、识别不同的顺序、基础数学逻辑运算和统计数字等。由此可以看出，PLC可对所存储的程序进行识别后，对其所包含信息进行处理，从而实现不同信号间输入与输出的转化。
1.2使用特点
PLC作为机电一体化技术的最佳控制装置，主要具备以下7个特点：1）多功能性。单一设备可完成多种操作或对不同变量进行控制；2）强通用性。不但硬件设备多样可供选择，而且PLC自身的程序也可随时根据具体需要进行修改；3）强可靠性。PLC具有较高抗干扰能力，且故障修复所需时间较短；4）程序易编写。PLC所使用的梯形图语言因形象易懂故更方便使用；5）控制系统操作方便。设计、安装、调整和维修，因为PLC简化了电路的缘故而操作大大简化；6）故障率低且具自我诊断功能。为维修过程的快速高效提供了极大的便利；7）占地小耗能低。PLC的整体结构紧凑结实，具有较高抗物理冲撞的能力，故而能够更加容易的整合进机械设备内部。
1.3应用领域
PLC因为其具备的优越特点而在各领域都可有不俗发挥。目前PLC最常见的应用领域主要有以下5个：1）闭环过程控制。对于连续变化的变量，如温度、压强等，PLC可通过模拟量I/O模块将变量转化成数字量，并使用闭环PID子程序完成对模拟量的控制。PLC的该项功能已被广泛应用于冶金、加热炉、塑料成型加工机器等方面。2）运动控制。PLC可以通过开关量I/O模块或专用运动控制板块，对简单的直线运动或圆周运动进行控制。该功能在各机械的操控过程中得到了广泛应用。3）数据处理。借助于自身具备的运算、排序、转换等功能，PLC可以通过将收集的数据与存储参考进行比较分析，进一步完成相应控制操作。该技术在大型控制系统中较为常用。4）开关量的逻辑控制。这是PLC应用最为广泛的功能，通过程序编写与开关关联对诸多装置实现逻辑控制，如运输带、注塑机、化工业中的电磁阀、大型电子产品的装配线等。5）智能设备控制。智能设备作为工业生产自动化的支柱设备之一，其生产公司却经常选用PLC控制相关生产链的机械操作。
2.PLC电气控制系统关键技术的改进方法
PLC在电气设备中的应用随着生产科技的提高而日渐普遍，但随之而来的也有诸多控制问题的出现。基于PLC的电气控制系统，其常见问题可主要归为两类。一，控制方面的问题，即控制系统运作过程中，PLC对相关信号的接收出现偏差导致数据的收集和处理效率受到影响。二，执行方面的问题，即接触器等外部因素导致PLC所发指令无法正确被传递和执行。
对于上述问题，对PLC电气控制系统的关键技术进行慎重分析可减少事故发生的概率。首先，变压器，需要在有效控制电压的同时保持自身合理的温度；其次，熔断器，需结合设备和具体运行过程进行选择；随后，输入信号的可靠性，应确保设备的硬件状态，提高灵敏度和正确度；然后，预警机制的完善，确保故障发生的第一时间即可得到及时关注与处理；最后，架构的调整，其中首选的方式是实现不同存储之间的数据异步镜像。
3.设计流程
PLC在机器人的应用基本可以分为三大步骤：首先应根据机器人的硬件设备确定各部分的动作顺序，然后需要将各动作与相应开关进行关联，最后根据要求设计PLC控制的软件代码。以零件加工的机械臂进行PLC电气控制的设计为例。
3.1 动作顺序及开关关联
首先，机器人的动作可分为：将已有的完整零件取下放回材料台，材料台换取未加工零件后将待加工零件放到加工位置，加工完成后将完整零件取下放回材料台，如此完成一个循环。
所有动作可以跟电磁阀的不同状态进行关联。在拥有一定数量的相应开关后，可确定不同开关作为位置检测、压力感应或动作起止信号，从而确保机器人运作过程的准确性和可靠性。
3.2 PLC控制的程序代码
根据机器人的工作流程和要求，明确PLC控制程序可控的开关与各个动作之间的关系。零件加工的机械臂，动作主要分为初始状态、手指抓住零件、手腕及大小臂的摆动至指定位置、手指放下零件等部分。全部动作均须由开关控制。
随后即可根据动作的流程图确定机器人的软件设计。根据PLC的语言要求将各开关各状态进行定义后，便可根据上述流程图具体对应，根据操作过程的具体需求编写程序代码，运行PLC使其对该工业操作过程进行自动控制。
结束语：
将PLC灵活应用于机器人的电气控制系统，有效减少了硬件连接线路，使得设备可以在更少的空间占有下更高效的完成工作。同时，PLC还具备了动作精准、电路简单、维护便利等优点，这些是普通电路无法代替的。
参考文献：
[1]王保松，PLC控制技术研究概述[J].科学之友，2011（5）：157.
[2]尚建武，电气控制与PLC应用关键技术的改进方法研究[J].企业导报，2016（12）：68.
[3]柳秀山，基于PLC的机器人电气控制系统的设计[J].中国高新技术企业，2008（18）：124.