1.机器人码垛工程控制系统设计。
(1)控制系统说明。
该控制系统采用三菱FX3U系列PLC，CPU有自己的编程接口，配有输入输出模块，通过标准RS422通信接口与三菱触摸屏监控系统通信，并配有RS232串行接口通信模块与条码扫描器通信。可编程控制器和机器人之间的通信采用通讯总线。
设备的运行方式分为自动和手动。控制系统在主控制柜内设置自动/手动选择开关，装有操作箱的单台设备在其操作箱内设置自动/手动选择开关。如果主控柜选择自动，单台设备操作箱选择自动，则系统自动运行，单台设备自动运行。如果单台设备选择手动，无论系统是自动运行还是手动运行，在保证安全的情况下，都可以手动操作单台设备。此时，与单台设备交接的设备暂停，不影响系统中其他设备的自动运行。
(二)程序控制逻辑。
因为PLC完成了整个系统的主控逻辑功能[7]。同时考虑到系统本身的安全性和稳定性，考虑到控制系统的灵活性、方便性、经济性和可维护性等不确定因素，决定FX3U系列PLC是最合适的。
系统所需的主要功能如下:
1.完成控制输送机停止和制动的信号接收；
2.接收码垛产品的信号，码垛后向相应的输送机发出“完成”信号；
3.产品到位后，检测并夹紧，接收条码扫描信号；
4.从机器人抓手上的传感器接收和发送信号；
5.能够与机器人通信，能够远程编程和修改程序；
6.接管并发送所有信号，完成与主机的通信。
机器人堆垛机主要由机械主体、伺服电机驱动系统、手臂机构、末端执行器、末端执行器调节机构和检测机构组成。根据不同的物料堆垛和分层要求设置参数，实现不同类型物料的堆垛操作[8]。
码垛过程:
对于来料辊道送来的货物，工件被推到抓取位置→工件被检测到位→条码扫描判断工件型号→机械手下降抓取工件→机械手上升→机器人各轴同时移动旋转→机械手将工件放置到位→返回→按照此工作模式循环重复工作。
二、码垛项目中的PLC故障检测与维护。
(一)PLC故障检测。
1.当CPU处于异常状态时，如果CPU处于异常报警状态，我们应该在第一时间检查连接到总线的所有组件是否都出现故障。我们根据自己的习惯，在被测部件上做一个标记，逐一更换部件，找出故障点，完成故障处理[13]。
2.当内存出现异常时，如果PLC的内存出现异常并报警，首先要考虑是否是编程错误导致的故障，从而重写程序。如果故障仍然无法解决，就要考虑节目是否因为周围噪音的干扰而改变。如果不是，我们应该考虑更换一个新的内存。
3.当输入/输出单元出现异常时，如果出现这种故障，我们首先要检查连接的电缆，即输入/输出单元的插入端是否连接良好，找到故障单元并更换。
4.停电时程序会消失，要定期检查电源的剩余电量，更换。
5.当出现电源重插动作停止的故障时，最大的可能是噪音干扰和PLC内部接触不良。一般来说，噪声干扰是由电路电容减小或元件性能差引起的。对于PLC内部接触不良的情况，应该检查塞线与电缆的接触状态，或者通过敲击PLC来做出判断。
(PLC的维护。
1.可编程控制器的电池维护可编程控制器随机存储器的随机存取存储器用于存储程序。锂电池主要为具有保持功能的计数器和辅助继电器供电。众所周知，电池有使用寿命。理论上是5年。当电量下降指示灯亮起时，表示锂电池不足以使用。这意味着用户应该更换电池，但是不要担心，锂电池支持的单元程序在更换期间将持续大约一周，但是我们应该尽快更换电池，以避免程序丢失。
更换锂电池有五个主要步骤:
1.更换前，应保持PLC的开机时间至少在15S以上，以便有足够的时间进行程序的自我维护；
其次，断开PLC的交流电源；
3.然后打开基本单元的电池盖；
4.然后取出旧电池，换上新的；
5.最后盖上电池盖，完成锂电池的更换；
值得注意的是，更换时间尽量控制在3min以内，否则RAM程序会消失。
2.I/O故障维护PLC与外界通信的主要通道是I/O通道，所以看I/O是否正常非常重要。这种情况正常时，对于端子、连接线、保险丝等部件的正常运行也是非常重要的。
对于输入故障，需要检查LED电源指示灯。当现场元件动作，指示器无响应时，需要检查输入端电压是否达到正常值。如果输入端子的电压达到正常值，则需要更换输入模块。如果其中一个指示灯变暗，但已编程的设备检测器和处理器无法识别输入，则可能是输入模块出现故障。如果更换模块仍然无法解决问题，可能是输入/输出机架或电缆出现故障。
对于输出故障，如上，需要先检查指示灯和设备是否有响应。当输出触点接通时，输出设备没有相应的响应。首先，需要检查保险丝或更换模块的状态。如果保险丝正常，更换模块无法响应相应的设备，需要检查现场接线情况。如果设备监视器检测到设备已打开并有输出，指示灯不会显示，因此考虑更换模块。
对于故障检测，区分内部故障和外部故障是最经济的输入输出故障检测方法。当同时有电源指示灯和逻辑指示灯时，很容易发现模块故障。更换模块或者输入端子板和输出端子板两端的电压值是正确的，这是我们首先需要检测的。如果没有响应，请更换模块。如果现场连接失败，则替换模块无效。判断现场接线故障的方法是停止输出设备，输出电压可以达到预设值。当现场设备响应且指示灯不亮时，必须更换模块。最后，检测端子板的故障，如果有虚焊，更换端子板。
结论:
近年来，我国越来越重视工业4.0。相信PLC凭借自身优势将在未来的工业发展中发挥更好的作用。

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