3　電鍍生產(chǎn)線PLC程序結(jié)構(gòu)化設計

4臺行車的軟件控制采用結(jié)構(gòu)化的程序設計方法,程序分為主程序main和功能流程圖程序SFC。由于4臺行車的自動運行為步進式運行方式,而且要求具有在自動運行時隨時進行手動干預功能,所以在主程序中有4臺行車的手動點動、手動長動尋位、自動控制程序。另外,主程序中還包括了初始化和啟動、位置控制、輔機的控制、系統(tǒng)的復位、故障處理、模擬量處理等程序。行車的自動工藝流程則由SFC程序完成。

3.1　系統(tǒng)初始化和自動啟動程序

系統(tǒng)初始化是每一次PLC上電或?qū)LC強制復位,主要是對在程序中使用到的PLC中各種計數(shù)器、定時器、寄存器等進行復位和設置,同時保留上次運行需要記憶的各種數(shù)據(jù),完成運行前的各項準備工作。

當4臺行車全部返回原點并處在自動方式時,按下啟動按鈕,進入自動運行狀態(tài),自動燈指示,啟動自動程序。其余行車自動控制程序中各子塊的設計原理是相同的。

3.2　工藝流程SFC程序

由于該電鍍自動生產(chǎn)線設計有兩種電鍍工藝,分別是鍍銀、鍍錫工藝,每種工藝的工藝流程各不相同,在實際使用時可以通過觸摸屏上的工藝選擇開關(guān)加以選擇。由于兩種工藝的編程方式基本相同,文中以鍍銀生產(chǎn)線行車1為例闡述結(jié)構(gòu)化的設計方法。

行車1鍍銀SFC程序,如圖2所示。按照圖1中的工藝流程,即:行車行走的工位和在相應工位槽中停留的時間,編制SFC程序,兩種工藝程序步數(shù)不相同,鍍銀程序步數(shù)是70步。由于行車在走自動程序時是步進運行,不同的步是由不同的電機工作,而且變頻器在運行時必須先將電動機側(cè)的接觸器先接通,然后變頻器的正反轉(zhuǎn)信號和速度信號才能輸出,這也要求行車必須為步進運行,屬于較為復雜的步進控制。編制各個不同電機的動作相應的SFC子塊,子塊中包括電機控制電鍍工件在鍍槽的提升、放下和停留的時間、行車走多少個鍍槽以及運行速度等。在走自動程序時只需調(diào)用相應的子塊即可很方便地完成步進控制,邏輯關(guān)系思路清晰,各電機的動作可靠。這樣從0步開始運行,并依次執(zhí)行到最后一步結(jié)束或循環(huán)執(zhí)行。在運行過程中可隨意進行手動干預,然后從暫停處往下按順序執(zhí)行下去,直到70步結(jié)束或循環(huán)執(zhí)行。

3.3　手動、自動、手動尋位程序

行車1運行時,其行走電機、A鉤和B鉤電機的控制均需要手動和自動控制,行走電機還需要進行尋位控制,即每次走一個工位。以行車1的行走電機控制為例,說明手動、自動、尋位控制的結(jié)構(gòu)化設計方法。

手動方式時,點動開關(guān)接通,行車1的行走電機繼電器接通,同時A鉤和B鉤電機接觸器不能接通,這樣控制行車電機繼電器通電;然后行車1的行走電機制動繼電器得電松開,變頻器無故障而且電機不過載,其正轉(zhuǎn)信號接通,同時點動速度信號接通,行車行走。

自動運行時,行車1自動/手動信號接通,其行走電機繼電器(自動)信號接通;手動尋位時,行車1行走電機繼電器(長動)信號接通。這兩種情況下A鉤和B鉤電機接觸器不能接通,這樣控制行車1行走電機繼電器通電,變頻器無故障而且電機不過載,其正轉(zhuǎn)信號接通,同時高速運行信號接通,行車高速行走。到達減速開關(guān),低速運行信號接通,低速運行并定位。行車1的反向行走,就是控制變頻器反轉(zhuǎn)信號得電,原理相同。

A鉤和B鉤電機的控制原理和行走電機的控制原理相似。

3.4　復位和暫停處理

由于行車在工作過程中有時會有突發(fā)事件或行車需要暫停處理其他的工作,因此在系統(tǒng)中設計了復位和手動干預暫停兩項功能,針對行車不同的情況和需要使用。在任何情況下按下復位按鈕,程序都將轉(zhuǎn)入復位子程序塊,停止所有動作輸出的同時,計數(shù)器、定時器、輔助繼電器和寄存器等全部清零,可進入手動操作,回原點,為下次自動程序做準備。在自動運行時,將手/自動開關(guān)撥到手動狀態(tài),即暫停SFC程序中的子程序塊。在暫停的狀態(tài)下,可以進行手動干預操作行車,干預結(jié)束后,將手/自動開關(guān)撥到自動狀態(tài),從SFC程序中暫停的步繼續(xù)運行。

4·結(jié)語

該控制系統(tǒng)程序采用結(jié)構(gòu)化設計后,極大地增強了系統(tǒng)的通用性,只需根據(jù)生產(chǎn)廠家的具體情況和不同的工藝流程要求進行硬、軟件模塊功能組合,即可構(gòu)成合適的控制裝置,無需重復研制,縮短了開發(fā)周期,節(jié)省了開發(fā)費用,同時可以提高產(chǎn)品質(zhì)量并降低能耗。采用上述思路設計的新型電鍍生產(chǎn)線具有綜合性強、自動化程度高、節(jié)能、環(huán)保等特點,符合清潔生產(chǎn)的發(fā)展方向,目前生產(chǎn)線已投入運行,取得了很好的效果。