解析产业机器人电气自动化技术的有效应用

陈星光 陈伟明

摘 要：信息化时代的到来，加速了我国产业升级的进程，如何打造自动化以及智能化的工业生产模式不仅是工业4.0建设的需要，也是我国社会各界广泛关注的热点问题。产业机器人的应用能够提升工业生产效率，满足日趋精细化的生产管理需要。然而，与欧美等发达国家相比，我国的产业机器人无论是自动化水平，还是智能化水平均存在明显的短板。提升产业机器人电气自动化技术水平，不仅能够完善产业机器人的功能，还能够提升产业机器人的应用质量。本文从产业机器人的视角出发，论述了产业机器人电气自动化技术的优化思路，希望能够提升产业机器人应用水平的同时，满足产业升级的建设需要。

关键词：产业机器人;电气自动化技术;人工智能;应用分析

Abstract：The advent of the information age has accelerated the process of industrial upgrading in Our country.How to create an automatic and intelligent industrial production mode is not only the need of industry 4.0 construction，but also a hot issue widely concerned by all sectors of society in Our country.The application of industrial robots can improve industrial production efficiency and meet the needs of more and more refined production management.However，compared with developed countries such as Europe and America，China's industrial robots have obvious shortcomings in both automation level and intelligence level.Upgrading the level of electrical automation technology of industrial robots can not only improve the functions of industrial robots，but also improve the application quality of industrial robots.From the perspective of industrial robots，this paper discusses the optimization idea of electrical automation technology of industrial robots，hoping to improve the application level of industrial robots and meet the construction needs of industrial upgrading.

Key words：industrial robot;Electrical automation technology;Artificial intelligence;Application analysis

作為一种融合了精密化、智能化、软件应用开发等各种多元化先进制造技术，产业机器人以大数据信息技术、云计算等技术为核心对生产领域的各个环节进行有效的检测，结合生产管理进程寻找合理的决策方式，从而实现生产管理环节的优化调度，以最低的成本满足产量快速增加的目的。产业机器人是当前工业自动化水平的最高体现，在工业现代化建设中产业机器人的应用是人类智力与体力的全方位延伸，它能够满足成套装备精细化加工自动化的建设需要。作为新时代生产工具之一，为了能够提升产业机器人生产数字化、智能化、自动化，有必要关注电气自动化技术在产业机器人中的应用。

1 产业机器人视角下电气自动化技术的应用

（1）新生代电气自动化技术。为了满足数字化、智能化、自动化的生产建设需要，电气自动化技术的应用重要性得到了充分的凸显。云计算、大数据信息技术等信息技术与电气自动化技术融合度的加深，从而产生了新生代电气自动化技术。如模块化与嵌入式控制系统设计以及复杂设施设备系统仿真技术等均是新生代电气自动化技术的具体应用表现。将新生代电气自动化技术融入产业机器人中能够有效地提升产业机器人的性能，从而满足不同产业的实际需求。产业机器人在应用新生代电气自动化技术时应当关注核心部件与电气自动化技术在连接时能否满足产业机器人精度控制要求以及简化与智能化的控制流程要求。[1]此外，为了能够确保产业机器人能够匹配新生代电气自动化技术，应当加加大产业机器人的研发投入，确保产业机器人能够充分发挥出新生代电气自动化技术的技术特性。

（2）可编程逻辑控制器系统。可编程逻辑控制器系统是电气自动化技术的集合体，在可编程逻辑控制器系统的指引下能够以数字运算操作的形式实现产业机器人的有效控制，增强产业机器人的环境适应能力，从而以更加可靠与高效的形式开展生产活动。可编程逻辑控制器系统主要由中央处理器、存储器、外部设备接口等组件所组成，可编程逻辑控制器系统能够对工作流程进行有效的监控，实现对产业机器人的点位控制以及智能化控制，实时跟进产业机器人工作的开展进度。而且可编程逻辑控制器系统能够与产业机器人控制器建立智能化的连接方式，以智能控制以及轨迹连续控制的形式构建智能化的控制路径，以便于产业机器人能够迅速响应各项指令的发布。此外，可编程逻辑控制器系统还具有输出刷新的功能，在可编程逻辑控制器系统的支持下产业机器人能够在采样的同时构建自我学习逻辑体现，提升产业机器人的环境适应能力和学习能力，以更高效的形式开展工作。[2]

（3）机械零件拼接、驱动与程序编排技术。电气自动化技术的应用能够满足产业机器人机械零部件的组装涉及需要，为了满足不同环境下的产业机器人生产需要，其所应用的机械零部件也随之不同，无形中增加了机械零部件组装设计以及应用维护的难度。在电气自动化技术的帮助下设计人员能够对产业机器人的机械零部件开展检测工作，实时跟进电气自动化技术所反馈的机械零部件信息，通过对存在异常的机械零部件数据信息进行处理，避免机械零部件出现偏差问题，从而干扰产业机器人的正常使用。在机械零部件的驱动视角下，电气自动化技术能够锁定机械零部件中驱动装置所反馈的运行信号信息，对机械零部件进行定期的驱动检测，对产业机器人的工作状态进行检测。[3]在机械零部件的程序编排视角下，电气自动化技术能够作为桥梁实现产业机器人和云服务器之间的连接，不断的提升产业机器人的环境适应能力，以满足自动化以及智能化的生产需要。

2 产业机器人视角下电气自动化技术的应用

（1）构建开放式的电气自动化技术应用资源平台。产业机器人在不断发展的同时带动了我国产业机器人行业的发展，由于产业机器人缺乏人类复杂的神经网络，这使得产业机器人在实际的生产应用环节中难以突破智能化以及自动化的上限，为了能够切实有效提升产业机器人的智能化以及自动化水平，构建开放式的电气自动化技术应用资源平台是非常有必要的。开放式的电气自动化技术应用资源平台离不开产业机器人产品、人才、资源、技术有效联动，以此为基础拓宽产业机器人的开发渠道和技术研究渠道，实现产业机器人的可持续发展。[4]

（2）优化产业机器人电气自动化技术的硬件和软件系统设计。①优化产业机器人电气自动化技术的硬件系统设计。为了能够充分发挥出产业机器人电气自动化技术的应用价值，科学选择伺服电机是非常有必要的。由于产业机器人的实际生产活动需要，在选择伺服电机时不仅需要关注智能化的实现难度，还需要关注后续的维护难度，结合当前伺服电机的技术水平，在选择伺服电机时应当用直流伺服电机为主。[5]直流伺服电机内部装载的后端编码器控制能够拓宽产业机器人的过载能力，在电气自动化技术的扶持下确保产业机械人能够以更加低速和平稳的状态运行，有效地延长产业机器人的使用寿命。此外，设计人员还应当结合产业机器人的生产需要选择DSP数字信号处理器，电气自动化技术通过抓取DSP传输控制信号实现算法的有效控制，设计人员能够结合产业生产的实际要求通过电气自动化技术发送相关指令，而电气自动化技术根据指令的需要对控制对象进行精准控制，从而保障产业机器人生产活动秩序。[6]②优化产业机器人电气自动化技术的软件系统设计。产业机器人电气自动化技术的软件系统设计需要关注两个方面的内容，分别是上层开发环节以及驱动程序底层控制程序。在上层开发环节下，设计人员在优化产业机器人电气自动化技术的软件系统时需要关注电气自动化技术的抗干扰性，提高电气自动化技术在不同网络下的适应性。[7]产业机器人大多应用于复杂的生产环境中，因此，电气自动化技术的抗干扰性能够保障各项指令迅速的传达至产业机器人中，实现生产的有效调度。在驱动程序下，设计人员需要关注产业机器人对于可能出现的软件故障的监测和诊断的自适应性能力，在优化电气自动化技术时应选用更加高效的C编译器，确保电气自动化技术的兼容性以及智能化水平，从而满足产业机器人自检需要。

3 结论

综上所述，作为工业现代化建设发展的必然发展趋势之一，产业机器人凭借着其特有的自动化以及智能化水平不仅能够满足产业生产活动，还能够提升产业的经营水平。[8]为了能够发挥出产业机器人的应用价值，在提升电气自动化技术时应当构建开放式的电气自动化技术应用资源平台，优化产业机器人电气自动化技术的软件系统设计，关注新生代电气自动化技术以及机械零件拼接、驱动与程序编排技术相关电气自动化技术的应用，推动产业机器人功能的完善，确保电气自动化技术能够有机的融入产业机器人中，发挥出产业机器人助推产业升级的应用价值。

参考文献：

[1]葛清.电气自动化技术在电气工程中的应用探析[J].中国设备工程，2020（17）：223-225.

[2]王雅.电气工程自动化视角下的产业机器人设计[J].科技创新与应用，2020（24）：82-83.

[3]王鹏凯.解析产业机器人电气自动化技术的有效应用[J].科技资讯，2019，17（14）：32-33.

[4]李会，靳宏伟，李文生，张亮.PLC技术视角下的工业码垛机器人运动控制技术探索[J].电子元器件与信息技术，2019，3（11）：94-95+102.

[5]茹超超，岳珈增，劉瞳亮，孔琳琳.电气自动化控制中的人工智能技术探析[J].电子元器件与信息技术，2019，3（12）：59-60.

[6]王基勇.探析电气工程自动化控制中PLC技术的应用[J].电子元器件与信息技术，2019，3（11）：26-28+32.

[7]陈海.西门子PLC与安川工业机器人的I/O控制实例[J].电工技术，2018（6）：26-27.

[8]王庆礼，王文华，王昱霖.一种应用于工业机器人的隔离型IGBT门驱动电源设计[J].电工技术，2016，000（004）：00248-00249.

作者简介：陈星光（1991— ），男，汉族，湖南衡阳人，本科，讲师，工程师，实验师，研究方向：电气自控、电力控制、电子学。