基于西門子博途開發(fā)汽車夾具氣缸FB函數(shù)塊

張 輝

(東風(fēng)華神汽車有限公司 裝備部,湖北 十堰 442000)

0 引言

FB函數(shù)塊技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展相對較晚，但因其靈活性高，可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)，在很多汽車行業(yè)占據(jù)一席之地，越來越多的電氣工程師希望掌握此項(xiàng)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)對相同目標(biāo)對象的快速控制。本系統(tǒng)設(shè)計正是以西門子博途為開發(fā)軟件，通過FB函數(shù)塊實(shí)際項(xiàng)目接口定義和程序設(shè)計以實(shí)現(xiàn)對氣缸的控制和診斷。

1 總體設(shè)計方案

汽車夾具氣缸系統(tǒng)由傳感器輸入、氣路控制電子閥輸出、PLC程序運(yùn)算控制、上位機(jī)故障診斷顯示構(gòu)成。核心控制模塊為西門子公司的博途軟件，可對S7-300/400/1200/1500生成FB塊控制，本文輸入接口打開和關(guān)閉到位檢測均采用2通道定義，系統(tǒng)運(yùn)作流程如圖1所示。

圖1汽車夾具氣缸控制系統(tǒng)框圖

1.1 接口的定義

接口是利用FB函數(shù)塊的前提，主要功能是將從氣缸傳感器采集到的開關(guān)量信號轉(zhuǎn)換為程序運(yùn)算的輸入輸出及過程運(yùn)算信號。Input中數(shù)據(jù)類型有：Time時間型數(shù)據(jù)類型用于氣缸打開和關(guān)閉的延時控制；Opened1和Opened2用于檢測氣缸的打開到位信號； Closed1和 Closed2用于檢測氣缸的關(guān)閉到位信號，Open_Condition和Close_Condition分別為氣缸打開和關(guān)閉的前提條件。Output中數(shù)據(jù)類型有：Closed_ERR1和Closed_ERR2用于診斷氣缸1和氣缸2的關(guān)閉錯誤，接口數(shù)據(jù)類型不一一列舉，具體接口定義和注釋如圖2所示。

圖2接口定義

1.2 氣閥動作及檢測程序設(shè)計

利用接口定義好的形參設(shè)計具體控制梯形圖，如：程序段1用來讀取外界打開和關(guān)閉條件，進(jìn)而控制閥組動作；程序段4用于判斷閥組動作后，檢測氣缸打開和關(guān)閉是否到位。具體程序段實(shí)現(xiàn)的功能和注釋如圖3所示。

圖3氣閥動作及檢測程序

1.3 診斷程序設(shè)計

在輸入Input接口區(qū)定義Time數(shù)據(jù)類型，用于在調(diào)用該FB塊時設(shè)定氣缸打開和關(guān)閉的時間，如果在規(guī)定時間內(nèi)未檢測到位信號則發(fā)出報警，故在靜態(tài)存儲區(qū)Static中定義ERR為WORD數(shù)據(jù)類型，便于在故障時通過上位機(jī)及時查找故障點(diǎn)。具體功能實(shí)現(xiàn)如圖4所示。

圖4診斷程序

2 FB函數(shù)塊的調(diào)用

利用生成的FB函數(shù)塊，在滿足西門子博途系統(tǒng)要求的情況下，可以實(shí)現(xiàn)多次快速調(diào)用，以實(shí)現(xiàn)不同工序相同控制對象的快速、高效控制，以達(dá)到控制目的。

3 結(jié)語

本文以西門子博途為開發(fā)軟件，結(jié)合FB函數(shù)塊和不同數(shù)據(jù)類型的引入實(shí)現(xiàn)了對汽車夾具氣缸控制，程序的編寫主要基于現(xiàn)場實(shí)際項(xiàng)目，已在生產(chǎn)中多次驗(yàn)證，其控制方式簡明，易用。該FB函數(shù)塊已在東風(fēng)華神汽車有限公司車身事業(yè)部機(jī)器人保險杠弧焊工作站應(yīng)用，測試結(jié)果表明該控制方式滿足現(xiàn)場需要，可推廣到類似項(xiàng)目中使用。