自動輸送線在工廠自動化和物流自動化系統(tǒng)中有廣泛的的應(yīng)用。PLC作為一種成熟的電氣控制設(shè)備具有良好的邏輯運(yùn)算、邏輯控制和順序控制能力。而且PLC易于編程,可模塊化操作,可靠性高。但受到內(nèi)部硬件電路的限制,在運(yùn)算速度、數(shù)據(jù)處理能力方面和PC機(jī)相比要遜色很多。工業(yè)現(xiàn)場中自動輸送線是比較復(fù)雜的控制對象,可以借助上位機(jī)PC來建立生產(chǎn)模型,讓下位機(jī)完成具體的直接數(shù)字式控制,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制。同時,上位機(jī)PC和下位機(jī)PLC還可構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng),完成現(xiàn)場監(jiān)控的功能。
1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)中采用BOSCH公司的產(chǎn)品構(gòu)建自動輸送線。輸送線的運(yùn)轉(zhuǎn)流程如圖1所示。
圖1 輸送線運(yùn)轉(zhuǎn)流程
其中橢圓型的為循環(huán)流程,直線型的為支線流程。在輸送線上的工件未完成支線流程前在循環(huán)流程中等待,待支線流程空閑后進(jìn)入支線流程,完成后回到循環(huán)流程。整個作業(yè)流程中各個工位通過PLC控制電磁閥的開閉來升起或降下?lián)跬F鱽碓试S或阻止工件的通過??刂齐姶砰y的開閉時間就可以控制該工位的停頓時間。這是由PLC完成的基本控制功能。但是由循環(huán)流程進(jìn)入支線流程時,需要判斷支線是否空閑,如果空閑則進(jìn)入,如果繁忙則在循環(huán)流程中等待。在支線流程完成后,返回循環(huán)流程的時候也需要判斷循環(huán)流程中是否正好有工件通過交叉路口。如果有,要么必須等待該工件通過后,支線的工件再回到循環(huán)流程中;要么待支線工件回到循環(huán)流程后,該工件再通過交叉路口,否則會造成工件相撞的局面。當(dāng)循環(huán)流程中工件很多時,當(dāng)前工位的工件操作完成后,若前面工位的工件操作沒有完成時,則該工位的工件必須在自己的工位上等待,直到前面的工位空閑后才可放行。所有這些控制邏輯如果全部通過PLC來完成是很困難的,但是借助Pc機(jī),就很容易確定工作流程。當(dāng)PC機(jī)和PLC建立通訊聯(lián)系后,PC只需發(fā)送指令通過PLC查詢各個工位的相應(yīng)狀態(tài),根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)和工作流程得到下一步的操作步驟,再發(fā)送指令讓PLC完成相應(yīng)操作,從而讓PLC按照既定流程有序的工作。
2、通訊機(jī)制
這里的關(guān)鍵技術(shù)是PC機(jī)和PLC的通訊機(jī)制和協(xié)議。在本例中PC和PLC通過計(jì)算機(jī)上的串口(RS232接口)實(shí)現(xiàn)通訊。這里采用三菱公司的FX2N系統(tǒng)PLC。由于FX2N本身只有編程接口,并沒有RS232接口。必須安裝FX2N-232-BD模塊后方可和計(jì)算機(jī)的RS232口通訊。雙方通過普通的9針插頭進(jìn)行連接。
除了物理線路的連接,要想建立PC和PLC的通訊,還必須對PLC進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。PLC規(guī)定了一些特殊寄存器用于串口通信。其中最重要的寄存器是D8120通訊格式寄存器。這是一個16位的寄存器,規(guī)定了串口通信參數(shù)。