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设备阶段控制方式PLC编程方法的研究
来源/作者:网络 发布时间:2013年09月06日 阅读次数:
  设备管理:设备阶段控制方式PLC编程方法的研究
        工业控制中,许多场合要应用顺序控制的方式进行控制,即时序逻辑的控制方式。但对于控制对象较多,工艺复杂的生产过程,编制PLC程序时,编程人员需要针对生产进程,分析各个对象的状态,用各种逻辑互锁完成编程。当采用设备阶段控制方式编程时,将使编程变得十分简洁。直接面对设备的状态进程去完成控制。将传统的互锁逻辑关系,演化成设备状态的关系,对设备的待机、运行、保持、重启、中止、放弃、停止、完成、复位等状态进程进行管理,这对于整个生产过程中设备运行状态决定动作程序,且设备的动作相对独立的需求是极为方便的,也成为当前推广的编程方式。
  1设备阶段控制方式的实现
  在进行设备阶段控制编程时,首先根据生产工艺和动作顺序,将整个生产过程分成正常工作阶段和非正常工作阶段。正常工作阶段由待机、运行、完成、复位组成,非正常工作阶段由暂停、重启、停止和放弃阶段组成。设备的阶段控制由主程序来控制,每一个时刻设备只能处于一个状态。对每一个状态,根据控制要求编制相应的程序模块。在程序编制中,采用结构化的编程方法,以面向对象的方式,编制相应的功能块,完成控制要求。
  2设备阶段控制在仓库控制的应用
  2.1生产线立体仓库系统组成
  生产线立体仓库由原料库和成品库、提升机和控制系统组成。
  立体仓储库,每个仓储位都装有检测传感器,实时监控货物的有无,此立体仓储库包含原材料区、成品区,具体位号由程序设定。提升机X/y轴无刷电机实现货物的定位。Z轴和R轴步进电机及气缸实现货物的自动存取。控制程序要完成货物出库、入库判断,仓库货位号判断。精确定位、货物的存放和限位保护等功能。如果按照常规的顺序功能图来编程,在每一个状态都要考虑各个设备在正常和异常时控制,将十分复杂。如使用设备阶段控制编程方法,将使编程变得十分简洁。
  2.2立体仓库的设备阶段控制
  按照设备阶段控制的方法,根据立体仓库控制要求,将立体仓库控制分为设备待机、运行、异常故障、停止、复位等阶段。
  设备待机阶段是指提升机各轴处于零点位置,且X轴和y轴旋转编码器置零时状态。
  设备运行阶段是指根据库位和生产线的来料状态,完成出入库过程,当出现异常时转入异常处理状态。
  设备异常阶段指生产过程中出现异常时,按下“停止”按键或“急停”,用手动方式,排除故障。按下“复位”键,转入复位进入设备待机状态。设备复位阶段指巷道提升机完成零点归位及编码器清零的过程。设备停止阶段指将运动的电机停止,等待指令过程。立体仓库的阶段控制在主程序中通过“按键”或状态量实现。
  2.3各个阶段的控制实现
  2.3.1设备运行阶段
  根据系统控制要求及设备状态,设备运行阶段要完成:1)出入库判断及仓库状态的扫描,确定相应的库位及X轴、y轴坐标;2)根据坐标,各轴电机经加减速精确定位;3)根据时序关系,确定状态,完成货物出入库。
  仓位状态的确定。为了节省I/O输入点数,采用矩阵扫描的方式。将仓位状态开关一端接在矩阵的行线上,另一端接在矩阵的列线上,每个行线分别接PLC输出端,列线分别接PLC输入端,通过定时扫描,确定仓位的状态。
  精确定位。在立体仓库中提升机X轴和y轴直流无刷电机通过EM235输出的o~5V电压值控制电机的速度。通过目标位置的坐标转换成的脉冲值与各轴丝杠上的编码器值比较,确定速度的加减及运动的方向,以梯形速度曲线,保证精确定位。编码器采用增量式编码器,对编码器的高速脉冲采用HSCl和HSC2高速计数器,用模式9,A/B相正交计数器模式完成编码器脉冲的计数。
  

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