1 引言
工業控制中,許多場合要應用順序控制的方式進行控制,即時序邏輯的控制方式。但對于控制對象較多,工藝復雜的生產過程,編制PLC程序時,編程人員需要針對生產進程,分析各個對象的狀態,用各種邏輯互鎖完成編程。當采用設備階段控制方式編程時,將使編程變得十分簡潔。直接面對設備的狀態進程去完成控制。將傳統的互鎖邏輯關系,演化成設備狀態的關系,對設備的待機、運行、保持、重啟、中止、放棄、停止、完成、復位等狀態進程進行管理,這對于整個生產過程中設備運行狀態決定動作程序,且設備的動作相對獨立的需求是極為方便的,也成為當前推廣的編程方式。
2 設備階段控制方式的實現
在進行設備階段控制編程時,首先根據生產工藝和動作順序,將整個生產過程分成正常工作階段和非正常工作階段。正常工作階段由待機、運行、完成、復位組成,非正常工作階段由暫停、重啟、停止和放棄階段組成,如圖1所示。設備的階段控制由主程序來控制,每一個時刻設備只能處于一個狀態。對每一個狀態,根據控制要求編制相應的程序模塊。在程序編制中,采用結構化的編程方法,以面向對象的方式,編制相應的功能塊,完成控制要求。
圖1 設備階段控制組成圖
3 設備階段控制在倉庫控制的應用
3.1 生產線立體倉庫系統組成
生產線立體倉庫由原料庫和成品庫、提升機和控制系統組成。通過生產線上工裝板的裝載情況完成出庫和入庫操作,系統構成如圖2所示,系統的控制如圖3所示。
圖2 生產線立體倉庫結構圖
圖3生產線立體倉厙控制系統圖
立體倉儲庫,每個倉儲位都裝有檢測傳感器,實時監控貨物的有無,此立體倉儲庫包含原材料區、成品區,具體位號由程序設定。提升機X/y軸無刷電機實現貨物的定位。Z軸和R軸步進電機及氣缸實現貨物的自動存取。控制程序要完成貨物出庫、入庫判斷,倉庫貨位號判斷。精確定位、貨物的存放和限位保護等功能。如果按照常規的順序功能圖來編程,在每一個狀態都要考慮各個設備在正常和異常時控制,將十分復雜。如使用設備階段控制編程方法,將使編程變得十分簡潔。
3.2 立體倉庫的設備階段控制
按照設備階段控制的方法,根據立體倉庫控制要求,將立體倉庫控制分為設備待機、運行、異常故障、停止、復位等階段。
設備待機階段是指提升機各軸處于零點位置,且X軸和y軸旋轉編碼器置零時狀態。
設備運行階段是指根據庫位和生產線的來料狀態,完成出入庫過程,當出現異常時轉入異常處理狀態。
設備異常階段指生產過程中出現異常時,按下“停止”按鍵或“急停”,用手動方式,排除故障。按下“復位”鍵,轉入復位進入設備待機狀態。設備復位階段指巷道提升機完成零點歸位及編碼器清零的過程。設備停止階段指將運動的電機停止,等待指令過程。立體倉庫的階段控制在主程序中通過“按鍵”或狀態量實現,其階段控制流程圖見圖4。
圖4 立體倉厙的設備階段控制圖
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