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摘 要

本文是研究一种基于可编程逻辑控制器控制的工业机器人工作站的控制系统。该系统主要应用在小型的机器人工作站上。主要部分有可编程逻辑控制器、触摸屏、开关电源、电磁阀、气缸、传感器等。在系统中，可编程逻辑控制器是控制核心，红外传感器、颜色识别传感器和激光传感器协同工作，可编程逻辑控制器根据内部的程序判断物体的颜色、尺寸，并根据判断来给出信号或者控制电磁阀动作。首先是判断物体的有无，当红外传感器感应到有物体过来时，通过控制电磁阀来控制气缸将物品推送到位，然后通过颜色识别传感器来识别颜色，激光测距传感器来测量物体的尺寸，如果尺寸合格，则给工业机器人一个合格信号，将物品根据颜色码垛起来，如果尺寸不合格，给工业机器人一个不合格的信号，将物品放置于指定地点，等待报废或者二次加工。

本控制系统运行稳定，可靠程度高，安装简单，调试方便。主要在机器人工作站中配合机器人工作来使用，根据具体的使用条件，可以适当的增加和减少功能，来达到更好的适配机器人工作的作用。

关键词：机器人；PLC；红外传感器；颜色传感器；气缸

Design and Implementation of Industrial Robot Workstation based on PLC Control

Abstract

A control system of industrial robot workstation based on PLC control is studied in this paper , which is suitable for small robot workstation. The design system consists of PLC, touch screen, power switch, solenoid valve, cylinder, sensor and other components. PLC is the control core in this system. Color recognition of infrared sensors, sensor and laser sensor coordination work, transmit signals to the PLC, the PLC according to the internal procedure determine the object"s color, size, and according to the judge to give signals or control solenoid valve action.The first is to determine the existence of the object, when the infrared sensor object is coming through Control the solenoid valve to control the cylinder to push things in place, and then through the color recognition sensor to identify the color, laser ranging sensor to measure the size of the object if the size is qualified for industrial robot a qualified signal, the goods according to the color of stacking up, if the size is not qualified for a qualified industrial robot signal items placed in a specified place, waiting for the scrap or two processing.

The control system running stability, high reliability, simple installation, convenient debugging, which mainly cooperate with robot working in the robot workstation to use, according to the specific conditions of use, can increase and decrease of function appropriately, to achieve a better adaptation robots work role.

Key Words: Robot; PLC; Infrared Sensor; Color Sensor; Cylinder

目 录

摘　　要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 课题来源 1

1.3 国内外工业机器人的发展和现状 1

1.4 本课题研究的内容 2

1.5 本章小结 2

第二章 PLC在机器人工作站中的工作任务和方案设计 3

2.1 概述 3

2.2 任务要求 3

2.3 方案设计 3

2.4 流程设计 4

2.4.1 上料过程 4

2.4.2 颜色识别过程 4

2.4.3 激光检测物料公差过程 5

2.5 本章小结 6

第三章 可编程逻辑控制器系统的硬件设计 7

3.1 概述 7

3.2 可编程逻辑控制器的特点及应用 7

3.3 可编程逻辑控制器选型 8

3.4 模拟量输入模块的选型 9

3.5 触摸屏 9

3.6 光电传感器 10

3.7 激光位移传感器 11

3.8 气动电磁阀和气缸 11

3.9 硬件接线 11

3.10 本章小结 12

第四章 可编程逻辑控制器系统的软件设计 13

4.1 概述 13

4.2 可编程逻辑控制器的I/O点分配 13

4.3 可编程逻辑控制器的控制流程图 13

4.4 可编程逻辑控制器的软件设计难点 15

4.5 可编程逻辑控制器的软件设计难点详解 16

4.5.1 颜色识别软件设计编程 16

4.5.2 激光公差检测软件设计编程 18

4.6 本章小结 19

第五章 可编程逻辑控制器系统调试 20

5.1 概述 20

5.2 硬件调试 20

5.2.1 光电传感器 20

5.2.2 颜色识别传感器 21

5.2.3 激光位移传感器 22

5.2.4 气缸 23

5.2.5 气动电磁阀 23

5.2.6 触摸屏 23

5.3 软件调试 24

5.3.1 模拟调试 24

5.3.2 联机调试 24

5.4 本章小结 25

第六章 总 结 26

致 谢 27

参考文献（References） 28

第一章 绪 论

1.1 课题背景及意义

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