OPC技术在多工业机器人联动控制中的应用

摘 要 OPC技术的全称是‘OLE for Process Control，它的出现改变了过去软件与现场控制过程应用之间的沟通方式，在这两者中间建立起了沟通的桥梁。这样软件开发商再也不用编写特定的接口函数了，更降低了相关人员的工作难度。对于多工业机器人来说，如果能够将OPC技术应用在对其的控制之中就能够解决设备驱动程序开发涉及到的问题，这样数据交换的效率也就提高了。而且因为可以借助于OPC技术来快速、可靠的交换信息，所以说这就能够真正的实现多工业机器人的联动控制。

【关键词】OPC技术 多工业机器人 应用 联动控制

在过去，对于工业控制而言，应用软件之间如果想要进行通信，只能够通过开发自定义接口的方式来完成。这种情况之下，如果应用软件进行升级，这就必然会导致数据通信方面的不协调，更有甚者还会引起通信系统崩溃的现象。OPC技术就是在这样的大背景之下诞生的，应用OPC技术之后工业控制中的数据通信，相关的开发人员要做的只是提供统一的接口程序并且遵照OPC技术方面相关的数据通信协议就能够完成数据通信的过程。可以说正是有了这项技术，自动化系统以及现场设备之间的操作性才有了很大程度上的提高。

1 工业机器人的基本概述

近半个世纪以来，与工业机器人有关的技术得到了显著的发展，其发展的起点还是科技发达的西方国家。随着这方面的技术不断被完善，工业机器人不断被应用在工业生产的各个环节之中，这为发达国家工业产值了增加做出了不可磨灭的贡献。随着国内经济产业结构的转型和调整，我们也在不断通过各种实践来推动工业机器人在国内工业生产过程中的应用，可以说这在很大程度上推动了国内工业生产力的发展。所以说我们有理由认为工业机器人是现代工业生产中一项不可替代的装备，因此通过OPC技术，革新其联动控制部分的工作原理是有非常重要的意义的。

国内开始尝试将工业机器人运用到工业生产中的原因很大一部分是因为近几年国内的劳动成本一直在增加，我国原有的劳动力成本的竞争优势正在渐渐丧失。所以从经济发展的长远角度来说通过高科技产业来推动工业生产自动化水平的提高有非常重要的意义。这也是我们国家真正完成经济转型的任务所必须要面对的一个难题。现阶段很多国内的企业都在尝试进行工业机器人的设计以及生产业务，在这个过程中涌现出的广数以及青岛软控等本土企业都在这方面已经生产出了比较完善的产品。但是从总体水平上来说，在这一方面我国与发达国家还存在较大的差距，国外企业生产的工业机器人应用面更广，而且技术更为成熟。所以说眼下我们要做的就是完善OPC技术在多工业机器人联动控制之中的应用，真正攻克国内在这方面存在的技术难题，这才是促进这一行业发展的关键，这样也就能够推动国内的工业生产水平不断提高。

2 OPC数据存取技术

现如今，OPC技术已经被广泛应用到了工业制造的相关领域，对于OPC规范来说，OPC数据存取规范是其中的一个非常重要的内容，这部分的功能主要就是对现场设备的相关数据进行存取。OPC数据存取规范中指出，一个OPC客户端可以连接到一个或者多个OPC服务器上，所以说客户端与服务器之间的连接是通过定制端口来实现的。而定制接口的开发任务，其实服务器厂商所必须要面对的一个问题。

常见的OPC数据存取服务器主要包括，‘OPC Server、OPC Group、OPC Item这几个部分。OPC Server起到的主要是维护服务器信息的作用，同样可以作为‘OPC Group的包容器，即可以动态的创建‘OPC Group。而‘OPC Group起到的主要是维护自身信息的作用。只有这三部分都在稳定的状态之下才能够其发挥预定的作用。

在这里笔者参考的样本是德国西门子公司生产的SMAT—IC NET OPC服务器，该服务器与客户端进行沟通的时候是基于定制接口来完成的。

3 OPC技术在多工业机器人联动控制中的应用

本文假定客户端从OPC服务器中读取数据源项的对象值，借此来判断机器人的状态，然后通过OPC服务器对其进行写操作，将启动命令值传回相应的对象值之后就可以同时控制三台工业机器人正常工作。

3.1 工业机器人之间的联动控制

三台工业机器人联动控制过程中，动作编程部分的工作可以由各自的示教盒来进行示教，但是为了保证机器人之间的动作不会相互影响，真正实现联动控制的效果，应该为每台机器人设施一定的输入输出字节变量。

具体来说，当一台机器人在进行动作示教时，客户端应该为其余两台机器人下达指令，让其停止运动，直到接收到继续运动的信号之后才能够恢复到运动状态。当这台机器人完成动作示教之后，会将一个变量值传回至OPC服务器，当客户端读取这一变量值之后就会向OPC服务器对应的项对象输入写入值。这一写入值就是其余工业机器人继续运动的信号，示教过程结束。

如果其中一台工业机器人出现故障，会在停止运动之后向OPC服务器发送相应的信号，而当客户端读取到故障信号之后，就会向OPC服务器中写入一直暂停运动的信号。这样三台机器人就会全部停止工作，也就防止了他们相互之间碰撞而发生事故，这时候要想让其恢复到运动状态，只能由员工对系统进行重启。

3.2 数控回转台与机器人之间的联动控制

不同的生产过程，对于工业机器人的运动要求各有不同，而工业机器人的有些动作是需要数控回转台来联动的。具体来说在这个过程中机器人会将对应的变量值输出到OPC服务器的项对象之中，客户端读取到这一信号之后会对数控回转台进行调用，这时候数控回转台就能够按照即定的程序来做出规定的运动。这样数控回转台与机器人之间的联合控制就实现了，但是为了保证这整个控制过程的准确度，我们需要对数控回转台的操作系统进行严格的论证，保证其不会出现影响联动控制的问题。

4 总结

OPC技术在多工业机器人的联动控制之中具有重要的意义，它能够根据实际的生产需要来對机器人的运动过程进行精准的控制。完善这方面的技术，对于推进国内的工业进步是非常有帮助的。但是其中涉及到的一些问题，也需要我们去认真对待，上文是根据笔者的经验对工业机器人的发展过程以及OPC技术在多工业机器人联动控制中应用的相关问题进行的总结，希望能够对推进OPC技术的应用有所帮助。

参考文献

[1]朱云龙，孔凡让.OPC技术在多工业机器人联动控制中的应用[J].机械研究与应用，2014（01）：191-194.

[2]王伟.基于CODESYS的多轴机器人控制系统的研究[D].山东大学，2015.

[3]赵鹏开.基于工业机器人的钢铁样品自动处理系统研究[D].长沙理工大学，2010.

作者简介

沈治国（1977-），男，湖南省长沙市人。硕士学历。现为湖南现代物流职业技术学院讲师，主要从事应用电子技术教育研究。

作者单位

湖南现代物流职业技术学院物流工程系 湖南省长沙市 410131