基于CODESYS的工业机器人控制系统设计

摘要

随着工业4.0的深入发展，传统工业机器人控制系统在开放性、实时性及开发成本方面面临严峻挑战。为应对这些问题，本文提出了一种基于控制器开发系统(CODESYS)的分层架构控制系统。该系统通过设备层、通信层和应用层的协同设计，旨在构建高效、低成本的智能控制解决方案。设备层采用开放平台通信统一架构(OPC UA)客户端实现数据采集与指令执行；通信层依托CODESYS OPC UA服务器完成协议转换与动态节点管理，支持实时数据交互；应用层基于Python/PyQt5开发可视化界面，实现机器人状态监控与精准控制。经多物理场仿真软件(COMSOL)验证，以太网端口的S参数与抗干扰性均满足国际电工委员会(IEC)标准(61000-4-3 Class A)。结果表明：该系统显著提升了开放性、灵活性和可靠性，降低了开发成本，为智能制造提供了可扩展的技术支撑。

关键词

控制器开发系统 / 工业机器人 / 开放平台通信统一架构 / Python / 控制系统