看一看：PLC的深度开发及在电镀自动线上的应用

摘要: 本文以3菱FX2N PLC 为基础，介绍了PLC 的深度开发及利用于电镀自动线的实例。 该自动线具有行车动作可灵活设定、动态修改，自动寻位、断电恢复等实用功能。另外还介绍了PLC 和上位微机的通讯，和触摸显示屏作为人机界面的实现。关键词: 电镀自动线 PLC 人机界面1 引言可编程控制器(PLC)以其运行可靠、易学易用、抗干扰性强等特点，在工业控制中得到广泛利用。但是较多的利用只是根据工艺编制相应的梯形图，用以代替传统的继电器电器控制线路，功能非常有限。最近几年来各种型号的PLC 在功能上已有了极大的提高，允许用户做许多底层操作，几近可以象单片机1样灵活村委会有权利拆迁整合吗，加上有众多的外围设备可以选用，这就给软件、硬件设计带来了很大的灵活性和先进性。本文通过3菱FX2N-PLC 在1条电镀自动线上的利用，说明如何充分开发PLC 的先进功能，到达行车动作的灵活设定、动态修改的功能，和断电恢复、通讯、新型人机界面的利用。2 系统简介系统采取集散控制，参见图1，上位机使用工控微机，负责工艺调度、质量管理等宏观控制；下位机使用3菱FX2N-PLC，控制行车的动作。行车吊勾（提升电镀工件用）的垂直定位采取接近开关，水平定位采取旋转编码器，垂直和水平的运动都使用变频控制普通交换异步电机来驱动，控制面板使用3菱的F940GOT 触摸屏人机界面。3 PLC 的利用3.1 动作表行车动作不过就是上下左右受控移动，依照指定的顺序(即动作表)完成1系列的动作。要求有几套动作表可以选择，动作可以静态修改，也能够在运行时由上位机动态修改。这类要求若是仅用简单的梯形图是没法实现的，由于动作都是由梯形图中的触点指令实现，而梯形图指令在运行时是不能修改的。现在的FX2N-PLC 增加了许多利用指令(底层操作，相当于微机的汇编指令)，和提供了许多可供用户使用的数据存储单元，并且有间接寻址功能，这就使表结构操作成为可能。在这里，我们把行车的1个动作定义为：“到几号工位上升，再到几号工位降落”，或是“延时几秒”，每个动作由1个字(16 位)组成，每个动作表由若干个动作字组成，放在PLC 的数据寄存器里，动作表由PLC 程序初始化，也能够在运行时通过串行通讯由上位机读取和修改，PLC 程序在运行时只是不断地解释和实行动作表。3.2 动作的解释和实行动作字有3 种：行车动作字、延时动作字、结束标志。(1) 行车动作字：动作字的高字节表示“上升所到的工位号”， 低字节表示“降落所到的工位号”，例如：“0205”表示让行车开到02 号工位，上升，再开到05 号工位，降落。由于1个行车动作字表示的是宏动作，由：“前进或后退，水平到位，上升，上到位，再前进或后退，水平到位，降落，下到位，完成”几个微动作组成，通过FX2N-PLC 的步进阶梯指令STL 实现非常合适。我们可以把行车的宏动作分解为几个状态，在到位时进行状态转移。参见图2 的STL 状态转移图。垂直到位比较简单，用上下到位接近开关直接控制即可。水平到位稍微复杂1些。在程序初始化时将每个工位的准确位置送到数据寄存器里，称做工位位置表，每个工位的实际位置数据通过实测得到。动作表、工位位置表、行车水平运动的关系请参见图3。运行时通过旋转编码器得到行车确当前位置，每毫米大约发3 个脉冲。在做水平动作时，先取出动作字，分离高低字节，得到目标工位号，将此工位号作为工位位置表的偏移量，用间接寻址方法得到目标工位位置，若当前位置大于目标位置则令行车后退，反之则前进，直到行车到目标位置前1个提早量时，令行车转为慢速；当行车到目标位置前另外1个提早量时，令行车制动。这2个提早量都根据实际情况加以调解，慢速提早量通常为半个工位间隔，制动提早量根据实际的行车速度、惯性而定。经过调解，终究定位精度可以到达±1mm 左右。图4 是行车水平处理子程序，在2个水平进退STL 状态中先设置好目标工位，再调用该子程序，行车就会前进或后退，直到目标位置停下来，发出完成标志M86，即可转入下1STL状态。(2) 延时动作字：延时动作字的高字节用7EH 作为标识，低字节为延时值，如“7E30”。延时动作比较简单，取出动作字，分析1下若是延时动作，将延时值送延时定时器就可以够了。之前的PLC 定时器常数在梯形图中设定全国土地征收收费标准，运行时不能改变，FX2N-PLC 定时器允许将数据存储器的内容作为定时值，才使在运行时改变定常常数成为可能。(3) 结束标志：每个动作表用7FFFH 作为结束标志，实行到结束标志表示1圈做完。若是单圈模式的话就进资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章