摘要：近年來，我國(guó)房地產(chǎn)市場(chǎng)崛起迅速，北京房協(xié)發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2012年全年北京商品住房共簽約23萬套，一室一廳的房子至少需要2扇門，三室一廳的房子至少需要4扇門，平均每套房子需要門的數(shù)量為3，23萬套房子需要69萬扇門每年每地區(qū)，這其中還不包含重新裝修和網(wǎng)點(diǎn)房等處，門的需求量劇增，以前手動(dòng)操作的設(shè)備已不堪重任。由此引入新型自動(dòng)門板鎖孔設(shè)備，可以大大提高工作效率和產(chǎn)品精度。

一：設(shè)備結(jié)構(gòu) 本文主要闡述機(jī)械凸輪結(jié)構(gòu)控制的鎖孔設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如下：

設(shè)備主要有：左立鉆、右立鉆、擺轉(zhuǎn)、鎖孔、壓緊等部分組成

1. 壓緊：壓緊部分主要是將門板進(jìn)行固定。

2. 左立鉆：鑰匙孔開槽功能。

3. 右立鉆：保險(xiǎn)栓開槽功能。

4. 擺轉(zhuǎn)和鎖孔：鉆門板鎖安裝槽功能。

二：設(shè)計(jì)依據(jù) 設(shè)備的流程設(shè)計(jì)框圖見下圖：

三、和利時(shí)LM PLC SFC程序簡(jiǎn)介 

和利時(shí)LM PLC的編程環(huán)境PowerPro支持多種編程語(yǔ)言，完全符合的IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，具有IL、LD、ST、FBD、SFC、CFC多種編程語(yǔ)言。

由程序設(shè)計(jì)框圖可以看出程序用SFC程序最為方便，SFC 是順序功能圖（Sequential Function Chart）的簡(jiǎn)稱，是一種圖形化的編程語(yǔ)言，用來描述程序中不同動(dòng)作的時(shí)間順序。SFC 由一系列的步和轉(zhuǎn)移組成步定義動(dòng)作，轉(zhuǎn)移控制順序。

LM PLC中SFC的基本概念

◆ 單步

SFC 語(yǔ)言包含一系列的步，這些步通過有向的連接彼此聯(lián)系。步分為簡(jiǎn)化步和 IEC步。 

簡(jiǎn)化步包含一個(gè)動(dòng)作和一個(gè)顯示步動(dòng)作的標(biāo)志。如果步包含動(dòng)作，則在步的右上角出現(xiàn)一個(gè)小三角形。 

IEC步包含一個(gè)或多個(gè)動(dòng)作和邏輯變量。新插入的步是否為IEC步，取決于是否選擇了“高級(jí)”/“使用 IEC 步（I）”命令。必須添加特殊的 SFC 庫(kù) Iecsfc.lib 才能夠使用 IEC 步。

◆ 動(dòng)作

動(dòng)作是使用其它語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的一系列指令，可以是用 IL或 ST 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的指令語(yǔ)句，也可以是用 LD、FBD 或SFC 實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)于簡(jiǎn)化步，動(dòng)作總是和步直接相關(guān)。用鼠標(biāo)雙擊動(dòng)作所屬的步，進(jìn)行編輯。

對(duì)于 IEC步，在對(duì)象組織器中選中 SFC 程序，點(diǎn)擊右鍵，選擇“添加動(dòng)作”命令創(chuàng)建新動(dòng)作?？梢再x給 IEC步多個(gè)動(dòng)作，同時(shí)這些動(dòng)作也可以被多個(gè)步重復(fù)使用。 

IEC 步的動(dòng)作顯示在步的右邊框中。左邊字段包含可能有時(shí)間常量的限定符，右邊字段包含動(dòng)作名即邏輯變量名。 

IEC 的動(dòng)作分散在步中。在它們所屬的 POU 中，這些動(dòng)作可以被重復(fù)使用。使用“高級(jí)”/“關(guān)聯(lián)動(dòng)作”命令添加動(dòng)作，使用“高級(jí)”/“清除動(dòng)作或轉(zhuǎn)移”命令刪除已添加的動(dòng)作。

◆ 入口動(dòng)作和出口動(dòng)作

“添加入口動(dòng)作”和“添加出口動(dòng)作”命令可以在步中加入入口動(dòng)作和出口動(dòng)作。 

入口動(dòng)作只有當(dāng)步在活動(dòng)狀態(tài)時(shí)立即執(zhí)行一次。出口動(dòng)作只在步不活動(dòng)之前執(zhí)行一次。

有入口動(dòng)作的步在左下角有“E”標(biāo)志進(jìn)入，有出口動(dòng)作的步右下角有“X”標(biāo)志退出?？梢杂萌我庹Z(yǔ)言實(shí)現(xiàn)入口和出口動(dòng)作，鼠標(biāo)雙擊步的相應(yīng)角，即可編輯入口或者出口動(dòng)作。

◆ 轉(zhuǎn)換/轉(zhuǎn)換條件

步之間的切換就是轉(zhuǎn)換。只有當(dāng)步的轉(zhuǎn)換條件為真時(shí)，步的轉(zhuǎn)換才進(jìn)行。即前步的動(dòng)作執(zhí)行完后，如果有出口動(dòng)作則執(zhí)行一次出口動(dòng)作，后步如果有入口動(dòng)作則執(zhí)行一次后步的入口動(dòng)作，然后按照控制周期執(zhí)行該活動(dòng)步的所有動(dòng)作。 

轉(zhuǎn)換條件可以是邏輯變量、邏輯地址、邏輯常量或者是由其它語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)的邏輯。

◆ 活動(dòng)步

調(diào)用POU之后，初始化步（雙邊的步）的動(dòng)作首先執(zhí)行。動(dòng)作被執(zhí)行的步稱為活動(dòng)步。  

每次循環(huán)執(zhí)行活動(dòng)步的動(dòng)作。在線模式下，活動(dòng)步以藍(lán)色顯示。為了更容易地跟隨過程，在線模式下，所有的活動(dòng)動(dòng)作象活動(dòng)步一樣以藍(lán)色顯示。每次循環(huán)以后做一次檢查，查看哪個(gè)動(dòng)作是活動(dòng)的。在一個(gè)控制周期中，執(zhí)行活動(dòng)步的所有動(dòng)作。之后，如果下步的轉(zhuǎn)換條件是 TRUE，下步將變成活動(dòng)步，在下個(gè)周期執(zhí)行。

◆ 限定符

四：程序架構(gòu)

1. 主控程序

主控程序在本程序中主要是引導(dǎo)作用，引導(dǎo)手動(dòng)、自動(dòng)、輸出等POU的平臺(tái)。LM PLC引導(dǎo)其他POU只需要添加使能運(yùn)算符，將使能運(yùn)算符名稱改為POU名稱，把輸出引腳刪除掉。如圖所示：調(diào)用OUT POU為例。

2. 手動(dòng)程序

手動(dòng)程序包含HMI中所有手動(dòng)部分的操作，但其中每部分是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的程序。此部分包含DRILL1、DRILL2、MANUAL、Workbench四部分，均是通過主控程序調(diào)用。

3. 自動(dòng)程序

自動(dòng)程序是按照本文中“流程設(shè)計(jì)框圖”和LM PLC中SFC語(yǔ)言的基本單元實(shí)現(xiàn)的。例如想追加一個(gè)動(dòng)作可以使用Step單步追加（見下圖）

想實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)間延時(shí)也可以通過Step單步追加（見下圖）

自動(dòng)程序中需要考慮的有正常流程、停止流程、急停流程、故障異常流程等。

當(dāng)出現(xiàn)停止命令時(shí)，程序設(shè)計(jì)了保護(hù)程序，鉆頭崩斷。

急停流程既要考慮到人身安全，又要考慮到設(shè)備安全，同樣需要特殊處理。

故障異常處理：例如熱保護(hù)、變頻器等器件的故障信號(hào)進(jìn)入PLC，自動(dòng)處理的程序支路。

4. 輸出控制

集中所有輸出點(diǎn)在一個(gè)POU中可以減少設(shè)備誤動(dòng)作的幾率，另外檢查故障和監(jiān)控程序?qū)⒆兊煤?jiǎn)易可行。

小結(jié)：從現(xiàn)場(chǎng)在使用情況看來，和利時(shí)PLC在自動(dòng)門板鎖孔機(jī)中不僅大幅提升了工作效率，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)調(diào)整完全對(duì)客戶公開，最關(guān)鍵的是程序中的相關(guān)異常情況的處理大大提高了設(shè)備的安全性。