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自動(dòng)輸送線(xiàn)在工廠(chǎng)自動(dòng)化和物流自動(dòng)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(chǎng)中自動(dòng)輸送線(xiàn)是比較復(fù)雜的控制對(duì)象，可以借助上位機(jī)PC來(lái)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(shí)，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(chǎng)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(dòng)輸送線(xiàn)。輸送線(xiàn)的運(yùn)轉(zhuǎn)流程如圖1所示。
圖1 輸送線(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)流程
其中橢圓型的為循環(huán)流程，直線(xiàn)型的為支線(xiàn)流程。在輸送線(xiàn)上的工件未完成支線(xiàn)流程前在循環(huán)流程中等待，待支線(xiàn)流程空閑后進(jìn)入支線(xiàn)流程，完成后回到循環(huán)流程。整個(gè)作業(yè)流程中各個(gè)工位通過(guò)PLC控制電磁閥的開(kāi)閉來(lái)升起或降下?lián)跬Ｆ鱽?lái)允許或阻止工件的通過(guò)。控制電磁閥的開(kāi)閉時(shí)間就可以控制該工位的停頓時(shí)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(xiàn)流程時(shí)，需要判斷支線(xiàn)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(xiàn)流程完成后，返回循環(huán)流程的時(shí)候也需要判斷循環(huán)流程中是否正好有工件通過(guò)交叉路口。如果有，要么必須等待該工件通過(guò)后，支線(xiàn)的工件再回到循環(huán)流程中；要么待支線(xiàn)工件回到循環(huán)流程后，該工件再通過(guò)交叉路口，否則會(huì)造成工件相撞的局面。當(dāng)循環(huán)流程中工件很多時(shí)，當(dāng)前工位的工件操作完成后，若前面工位的工件操作沒(méi)有完成時(shí)，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(guò)PLC來(lái)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(guò)PLC查詢(xún)各個(gè)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(guò)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(méi)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(guò)普通的9針插頭進(jìn)行連接。
除了物理線(xiàn)路的連接，要想建立PC和PLC的通訊，還必須對(duì)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(gè)16位的寄存器，規(guī)定了串口通信參數(shù)。
