查表法计算三种颜色工件的码放坐标，简单易懂

现有一台工业机器人码垛工作站，需要完成三种颜色工件的码垛功能。使用的硬件包括工业机器人、PLC、智能相机、5*5的码放平台和红黄蓝三色工件。工作站采用智能相机识别工件的颜色，结果发送给PLC。PLC根据颜色信息完成码放位置的算法，发送控制命令和放置坐标给机器人，工业机器人执行码垛的任务。

一、码放坐标分析

按照图中所示的工件码放位置，以P0(X0,Y0)点为基准点，计算P1至P5五个方格中心点相对P0点的坐标值，五个坐标点进行组合就得出25个方格中心点的坐标值。例如：P1点的X1和P4点Y4组合，得出P14点的坐标。

二、创建变量

1、在PLC中创建自定义数据块，添加数组变量P，赋值P1至P5坐标的起始值。这个表格就是查表法中的表，工件码放坐标值都预设在表格里。

2、添加工件高度H，根据红黄蓝三色工件实际高度赋值起始值。

3、根据放置位置，列举出各颜色工件码放的行列号。以行列号组合的数值赋值起始值，个位数表示列，十位数表示行。例如：红色行列号[1]的值是51，表示5行1列，即P51的位置。

4、三种颜色码放完成数量的计数，赋值初始值为1。每码放完成一个工件，对应的计数变量就加1。

三、查表法算法

根据码放完成的数量，计算出工件放置的行列号，进而计算出码放位置P点的坐标，就可以得出工件码放坐标值。

以红色工件码放坐标计算为例，讲解使用查表法计算码放位置的方法：

定义R表示行，L表示列，X和Y表示工件放置坐标，H表示工件放置高度，T表示当前码放位置的层数。

T=完成数量.红色 / 每层工件数量

R=红色行列号[ T ] / 10

L=红色行列号[ T ] MOD 10

H=T * 工件高度

工件码放位置X=P[R].X

工件码放位置Y=P[L].Y

工件码放位置Z=H

注：/ 表示除法取商，MOD表示取余数，* 表示乘法

例如：红色工件码放完成数量等于1，红色工件每层放置2个，工件高度为20，计算得出：

T=1

R=红色行列号[1] / 10，即：R=5

L=红色行列号[1] MOD 10 ，即：L=1

H=1 * 20，即：H=20

工件码放位置X=P[5].X，即：工件码放位置X=234

工件码放位置Y=P[1].Y，即：工件码放位置Y=26

工件码放位置Z=H，即：工件码放位置Z=20

PLC示例程序：

四、数据传输与执行

PLC把计算得出的工件码放位置发送工业机器人，工业机器人以P0为基准点，进行XYZ方向偏移，完成工件码放功能。

定义PutX表示码放坐标X，PutY表示码放坐标Y，PutZ表示码放的高度。

以ABB机器人使用计算出的码放位置为例，说明机器人怎么进行坐标的偏移。

机器人示例程序：

个人觉得查表法相对比较简单，后期进行坐标数值的修改的也比较方便。

您觉得哪种方法比较好用呢，欢迎留言讨论！

看完不后悔系列之PLC编程

PLC的定义

PLC即可编程控制器，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。 PLC的基本组成主要有中央处理器、存储器、输入输出单元、电源和编程器几部分。 PLC控制系统的等效电路可分输入部分、输出部分和内部控制部3部分。

PLC产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。对于PLC，通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。

按功能分类

根据PLC的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。

（1）低档PLC

低档PLC具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，还可有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较及通信等功能，主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。

（2）中档PLC

中档PLC除具有低档PLC的功能外，还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序及通信联网等功能；有些还可增设中断控制、PID控制等功能，适用于复杂的控制系统。

（3）高档PLC

高档PLC除具有中档PLC的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC具有更强的通信联网功能，可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，进而实现工厂自动化。

PLC按结构形式分类

根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类：

（1）模块式PLC

模块式PLC将PLC的各组成部分分别做成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成，模块装在框架或基板的插座上，如图所示。这种模块式PLC的特点是配置灵活，可根据需要选配不同规模的系统，而且装配方便，便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。

（2）整体式PLC

整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，如图所示。具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC一般采用这种整体式结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元（又称主机）和扩展单元组成，基本单元内有CPU、I/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等；扩展单元内只有I/O和电源等，而没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元，如模拟量单元、位置控制单元等，使其功能得以扩展。

还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来，构成所谓的叠装式PLC。叠装式PLC的CPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行连接的，并且各模块可以一层层地叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。

按I/O点数分类

根据PLC的I/O点数多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。

（1）小型PLC

小型PLC的I/O点数小于256，具有单CPU及8位或16位处理器，用户存储器容量为4KB以下。例如：三菱FX0S系列。

（2）中型PLC

中型PLC的I/O点数在256～2048，具有双CPU，用户存储器容量为2～8KB。

（3）大型PLC

大型PLC的I/O点数大于2048，具有多CPU及16位或32位处理器，用户存储器容量为8～16KB。

PLC功能详解

（1）开关量逻辑控制

PLC具有强大的逻辑运算能力，可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。这是PLC的最基本也最广泛的应用领域，它取代了传统的继电器接触器的控制。

（2）模拟量控制

PLC中配置有A/D和D/A转换模块。A/D模块能将现场的温度、压力、流量、速度等模拟量转换变为数字量，再经PLC中的微处理器进行处理（微处理器处理的只能是是数字量），然后进行控制；或者经D/A模块转换后变成模拟量，然后控制被控对象，这样就可实现PLC对模拟量的控制。

（3）过程控制

现代大中型的PLC一般都配备了PID控制模块，可进行闭环过程控制。当控制过程中某一个变量出现偏差时，PLC能按照PID算法计算出正确的输出，进而控制调整生产过程，把变量保持在整定值上。目前，许多小型PLC也具有PID控制功能。

（4）定时和计数控制

PLC具有很强的定时和计数功能，它可以为用户提供几十甚至上百、上千个定时器和计数器。其计时的时间和计数值可以由用户在编写用户程序时任意设定，也可以由操作人员在工业现场通过编程器进行设定，进而实现定时和计数的控制。如果用户需要对频率较高的信号进行计数，可以选择高速计数模块。

（5）顺序控制

在工业控制中，可采用PLC步进指令编程或用移位寄存器编程来实现顺序控制。

（6）数据处理

现代的PLC不仅能进行算术运算、数据传送、排序及查表等操作，而且还能进行数据比较、数据转换、数据通信、数据显示和打印等，它具有很强的数据处理能力。

（7）通信和联网

现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS-232或RS-485接口，可进行远程I/O控制。多台PLC彼此间可以联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间可以实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。通信接口或通信处理器按标准的硬件接口或专有的通信协议完成程序和数据的转移。

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