邵卿

通用技術(shù)集團(tuán)大連機(jī)床有限責(zé)任公司 遼寧大連 116620

1 開發(fā)背景

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，自動(dòng)生產(chǎn)線早已廣泛應(yīng)用于機(jī)械、制造、化工、印刷、汽車、食品等行業(yè)。自動(dòng)生產(chǎn)線不僅改善了勞動(dòng)條件，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且能夠確保生產(chǎn)安全，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)能降低能源及原材料的損耗，節(jié)省輔助加工時(shí)間，最終降低產(chǎn)品制造成本。為了響應(yīng)國(guó)家節(jié)能的要求，自動(dòng)化生產(chǎn)線增加了有工件時(shí)加工，無工件時(shí)待機(jī)的功能，同時(shí)自動(dòng)化生產(chǎn)線的應(yīng)用范圍增加也相應(yīng)的產(chǎn)生了一些問題：1.有些加工工序由于位置緊湊，不適合增加料位開關(guān)；2.自動(dòng)生產(chǎn)線自動(dòng)運(yùn)行一段時(shí)間后，料位開關(guān)本身出現(xiàn)故障或料位開關(guān)固定位置松動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)出錯(cuò)，甚至漏序斷刀等等；3.斷電或機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，工件狀態(tài)確定不了導(dǎo)致二次加工，浪費(fèi)了能源。為了解決這些問題，在程序中開發(fā)了料位記憶功能。

2 料位記憶原理

料位記憶功能是通過程序的處理，在自動(dòng)化生產(chǎn)線中各個(gè)存放工件的位置上生成一個(gè)軟開關(guān)位，軟開關(guān)位的接通和斷開狀態(tài)表示工件的有無狀態(tài)。首先在自動(dòng)生產(chǎn)線的進(jìn)料位置處，根據(jù)工件的料位開關(guān)形態(tài)設(shè)定料位記憶功能的初始值；然后通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)行時(shí)，工件的移動(dòng)導(dǎo)致的各個(gè)存放工件位置的軟開關(guān)狀態(tài)的改變，最終記錄了自動(dòng)化生產(chǎn)線中各存放工件位置的軟開關(guān)形態(tài)。

3 具體PLC 實(shí)例方法

自動(dòng)化生產(chǎn)線中工件的移動(dòng)主要通過輸送裝置，如輸送帶、桁架機(jī)械手、機(jī)器人等等。本文主要闡述通過輸送帶輸送工件的方式來開發(fā)料位記憶功能的方法。某一項(xiàng)目的自動(dòng)生產(chǎn)線采用輸送帶輸送工件，控制器采用西門子PLC，選用移位功能塊SHL_W進(jìn)行編程。由這種功能實(shí)現(xiàn)的料位記憶信號(hào)需要機(jī)床斷電后仍然存在，因此使用DB塊進(jìn)行編程處理。

先用線首料位開關(guān)對(duì)料位記憶初始值進(jìn)行賦值。

通過輸送帶的移動(dòng)對(duì)料位記憶功能中的值進(jìn)行移位。

當(dāng)料位記憶功能中的功能位狀態(tài)為“1”時(shí)，此功能位對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化生產(chǎn)線中的相應(yīng)位置有工件；功能位狀態(tài)為“0”時(shí)，此處實(shí)際位置無工件。因此料位記憶功能可看作軟件開關(guān)，根據(jù)其狀態(tài)可知生產(chǎn)線中每個(gè)存放工件位置有無工件。具體編程應(yīng)用時(shí)，將單機(jī)料位開關(guān)與料位記憶功能一起處理，做軟件料位使用。當(dāng)二者狀態(tài)相同時(shí)，判定自動(dòng)化生產(chǎn)線中工件狀態(tài)正確，二者狀態(tài)不同時(shí)，判定工件狀態(tài)錯(cuò)誤，報(bào)警，激活預(yù)停指令，使機(jī)床下一次循環(huán)停止運(yùn)行。

在人機(jī)界面中增加“料位記憶”功能畫面，通過人機(jī)畫面可監(jiān)控、修改料位記憶功能狀態(tài)。通過查看料位記憶功能狀態(tài)可實(shí)時(shí)掌控自動(dòng)化生產(chǎn)線中工件的狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警時(shí)，將畫面上記錄的料位記憶功能位狀態(tài)與實(shí)際位置處的工件狀態(tài)進(jìn)行比對(duì)，可迅速找出是實(shí)際位置中工件狀態(tài)不符，還是料位記憶功能位的故障。

4 結(jié)語

通過料位記憶功能的開發(fā)，無需增加硬件成本，僅通過程序就實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)線中料位記憶與料位開關(guān)的冗余控制，解決了生產(chǎn)線加工過程中的漏序問題，避免了自動(dòng)生產(chǎn)線發(fā)生故障恢復(fù)后的二次加工問題，使有工件加工，無工件待機(jī)的生產(chǎn)方式得以實(shí)施，既保障了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，也實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)單位節(jié)能的需求。