CN1060507A - 示教式输入电镀生产线行车运行程序的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于微型计算机应用技术领域。

本发明采用示教式程序输入方法和示教式控制 器输入电镀工艺对行车的运行要求，用按键在示教式 控制器的模拟屏上模拟行车的运行运作序列和行车 吊钩在相应工位的姿态，然后存入示教式控制器中的 工艺字表存储器，以便在行车的实际电镀作业运行 时，再现示教输入的行车动作序列及其吊钩的相应姿 态，从而革除了由人工将行车运行规律及吊钩姿态编 程输入计算机的过程。

Description

本发明属于微型计算机应用技术领域。

由于电镀流水线上行车的动作是按工艺要求周期性地有规律运动，所以七十年代就有用电报头子和穿孔纸带等实现顺序控制。近年来，随着微机技术的发展，在许多电镀线上已实现了计算机控制，其中包括可编程序控制器PC。但所有这些现有技术，在送入行车按工艺要求的动作序列时，均离不开“程序”这个概念。动作序列的送入过程大致是这样的：工艺人员在工艺设计完成后，排出行车运行图，这种运行轨迹通过计算机工作者专门的计算机指令在一定的开发工具上把它编入程序，固化在电可擦除可编程序只读存储器E²PROM中。在被认为是编程比较方便的可编程序控制器上，也要用专门的计算机语言在“编程器”上进行。这个工作一般要通过专门人员完成，使微机控制的电镀线的推广受到限制，而且控制装置也因此带有很大的专用性，难以一般化而推广成产品。

本发明的目的在于革除人工编写程序的过程，使用一种示教式输入电镀生产线行车运行程序的方法和一种示教式控制器实现电镀流水线的自动顺序控制。

本发明所采用的示教式程序输入方法如下：利用示教式控制器上的直观模拟屏，用户只要在模拟屏上按工艺要求设计的行车运行图“开”一遍，“教”会计算机，然后发命令让它“记住”，就送入了要求，完全突破了“语言”、“程序”这些概念，其操作完全类似于操作工人在现场手动开行车的过程。用户若要修改工艺，也只要在模拟屏上对原有动作进行修改，无需对EPROM取出光照擦除和在开发装置上重新固化程序。这样使用户和工艺人员完全摆脱了计算机专业人员编程，无需专门训练，就可以完成对工艺要求的输入。

对电镀流水线上行车的动作控制主要是对行车在镀槽上的水平方向运行和行车吊钩的垂直动作的控制。这些动作分别对应某一个电机的正反转，当行车及其吊钩到达预定的工位，由传感器发出信号，计算机根据该信号发出让马达停止的信号。因此对于某一个马达从停到转再到停可看作是一个工艺步，而每一个工艺步控制所需要的信息可对应于计算机中的一个工艺字，当然这个工艺字可由一个或多个字节组成。由工艺字的序列组成一张工艺字表，它对应于行车的一系列动作。计算机对行车的控制在计算机内部即由程序对工艺字表依次分析操作，发出相应的命令来完成。

因此，我们可以把电镀流水线的工艺顺序看成是存放在计算机内的工艺字表，而本发明所采用的方法就是利用示教手段，由示教式控制器将操作员所进行的行车模拟动作所代表的进、退位移量及行车吊钩的上、下位置状态翻译成一张工艺字表存入计算机。

实现上述方法的装置框图如附图1所示，包括单片机中央处理器101，控制程序存储器102，工艺字表存储器103，过程信息存储器104，键盘显示电路105，两个并行接口106和107，示教模拟屏108等部件，其特征是：单片机中央处理单元101可采用8031等型号的微处理器芯片，它通过数据总线与程序控制存储器102、工艺字表存储器103、过程信息存储器104、键盘显示电路105以及并行接口106、107的数据端口相连，单片机中央处理单元101的地址总线与程序控制存储器102、工艺字表存储器103、过程信息存储器104，键盘显示电路105以及并行接口106、107的地址端口相接;键盘显示电路105可采用8279等型号的集成电路，其输入端口与示教模拟屏108上的功能输入键及定时拨盘相接，其输出端口与示教模拟屏108上的数码管和指示灯相连，并行接口106、107分别与电镀流水线现场行车的电机控制装置连接，由这两个并行接口发出控制电机起动和停止的信号，从而控制行车的水平运行和吊钩的上下位置。而电镀流水线现场行车或吊钩的到位信号，亦通过这两个并行口输入本示教式控制器，从而使单片机中央处理单元101根据工艺字表和现场到位信息决定发出下一个指令。并行接口106、107可采用8255等型号的集成电路。

在本示教式控制器中，控制程序存储器102为可擦除只读存储器，用以存放对行车进行控制的监控程序和用示教方法输入工艺要求的处理程序，这个存储空间一般为8K，采用EPROM，例如2764集成电路。过程信息存储器104为随机存取存储器，例如RAM6116集成电路，用来存放控制过程中产生的一些临时性信息，在示教过程中，用来临时存放生成的工艺常数表，以便于用户的查询和修改。在示教过程完成后，通过示教模拟屏108上“记忆”键所发出的记忆命令，把其中的工艺常数表再转储到工艺字表存储器103中去，103采用电可擦除随机存取存储器E²PROM，例如2864等型号的集成电路。

示教模拟屏108的结构如附图2所示，它包括左上、左下、右上、右下、进、退、开始、结束、存入、记忆、步进、步退、删除、插入、演示等15个功能输入键，数码管A₁A₀、B₁B₉以及8个指示灯（例如发光二极管），以及一个演示动作定时拨盘，其特征是上述功能输入键及拨盘与键盘显示电路105的输入口相连，数码管及指示灯与键盘显示电路105的输出口相连。在示教状态时，数码管A₁A₀用来表示行车A在电镀槽上所停工位号，位于数码管A₁A₀左上、左下、右上、右下的四个指示灯分别表示行车A左、右吊钩的上、下姿态。数码管B₁B₀表示行车B在电镀槽上所停工位号，其周围的四个指示灯表示行车B左、右吊钩的上、下姿态。在现场控制状态时，上述数码管和指示灯用来实际显示电镀自动线上行车A、B所在的工位号及其吊钩的实际姿态。示教模拟屏108上的功能输入键用来接受人机对话中人提供给计算机的各种命令和信息，以便在示教时模拟行车的手动按钮及其他一些功能键，或对现有的工艺字表进行编辑修改，演示键及拨盘用于对示教输入的工艺流程进行模拟演示，便于复查核对。

利用上述装置实现电镀流水线自动顺序控制的具体示教方法及过程如下：

1、指出初始位置

虽然行车在生产中的行为呈周期性，但我们可规定它是从某一个动作开始的，在这步动作之前行车所停的工位为初始位置，它有一个编号，于是我们可以用附图2所示的示教模拟屏108中“进”或“退”键，使数码管上的显示与初始工位号一致，然后用“左上”、“左下”、“右上”、“右下”键，使模拟屏上的指示灯描述的吊钩姿态与初始姿态相同。这样就设置好了初始位置，它对应于行车实际的初始工位和吊钩和姿态。

当模拟屏上显示的绝对工位和吊钩姿态与初始位置相符时，按示教模拟屏108上的“初始”键，这时过程信息存储器104中的缓冲区指针指向工艺字表中的头一个位置，并且把模拟屏上的信息送入相应字节，示教过程开始，这时对应一台行车的二个数码管显示水平位置，而对应另一台行车的二个数码管就指示着“01”，标志现在等待第一个动作的输入。（因为示教过程每次只能针对一台行车，所以控制器上的资源就用来作为工艺步的记数指示）。

2、示教动作序列

然后根据电镀工艺的要求来改变行车和吊钩的工位，当按“进”、“退”键时，意味着行车水平运行，每按一键，工位变一个，所以数码管上数字增一或减一，直到这步动作应停的工位，就按“存入”键，这样表示一个工艺步完成，即行车水平方向移动了一次。吊钩的上下通过按“左上”、“左下”、“右上”、“右下”键来实现动作的示教，这时面板上的指示灯作相应的发光指示。

在按“左上”、“左下”、“右上”、“右下”键时，程序控制存储器102中的示教监控程序模块对之进行分析，如按“左下”键，而左吊钩的当前位置为下，则本命令无意义，故无效，这时指示工艺的数码管不变，相反，若这时按“左上”，则该命令有效，模拟屏上“左下”指示灯暗，“左上”灯亮，表示命令接受，并且模拟吊钩已从下面工位运行到了上面工位，同时指示工艺步的数码管数字加1，表示示教的这一步已存入缓冲区，准备接受下一个动作。

在模拟行车水平工位时，因为一个工艺步可走过许多工位，所以从一个动作开始时的绝对位置（例如10），通过按任意方式的“进退”组合，出现一个位置（例如20），这时若按“存入”键，示教控制程序就认为一个工艺步是使行车作了一次水平运动，使它从开始工位10运行到20，当位移量为0时，认为该水平运动无效，工艺步指示数不变。

当作了一个错误的示教动作后，则可按“步退”键，这时指示工艺步的数码管数字减1，用户就可重新输入正确的动作。同样若要删除工艺步，只要用“步进”或“步退”键找到该步动作按“删除”键即可。若要插入一个工艺步，可用“步进”或“步退”键找到相应工艺步，输入要插入的工艺步，然后按“插入”键即可。

当输入了一个工艺序列后，可用“演示”键，配合拨盘上的数字，重演示教过程，每一个动作停留的时间（秒数）是拨盘所指的数字，这样用户就可通过拨盘灵活掌握演示时间，并把输入的工艺动作和正确的核对，确认无误后，才可用记忆固定下来。

3、结束和记忆

当行车的运动规律示教给计算机后，则可按“结束”键告诉计算机示教过程结束。当检查无误，要永久保留时，则按“记忆”键，示教监控程序就把在过程信息存储器104缓存区中的工艺字表写入工艺字表存储器103中。以便在行车的实际电镀作业运行时，再现通过示教输入的动作序列。

本发明与常规电镀控制器相比，具有下述优越性：

1、用户及工艺人员摆脱了计算机固定程序对工艺的“束缚”，可根据工艺需要，进行修改，而且方法简单、直观，无需任何控制技术及计算机方面的基础知识，易被广大用户接受。

2、制造厂商容易开发，电镀工艺千变万化，细节部分几乎总有差别，以前几乎是一条电镀线一台控制仪，无法产品化，用户需要事先把控制要求告诉厂商完成编程工作，用本发明装置，厂商可批量生产，用户买回后，可根据需要自己送入工艺要求。

本发明可用作电镀生产自动线的控制器，控制行车运行及一些诸如喷淋等附带功能。

Claims (2)

1、一种示教式输入电镀生产线行车运行程序的方法，其特征是利用模拟屏上的按键模拟行车的水平运行动作序列和行车左、右吊钩在相应工位的上、下位置状态，模拟输入的行车动作序列通过数码管显示行车历经的工位号，模拟输入的左、右吊钩的位置状态通过对应的左上、左下、右上、右下指示灯显示，模拟输入的行车运行程序可以通过模拟屏上的按键操作进行修改或演示，演示速度由模拟屏上的拨盘调节。示教输入的行车运行程序存入工艺字表存储器，从而在行车的实际电镀作业运行时再现示教输入的行车动作序列及行车吊钩在不同工位的上下位置状态。

2、一种实现示教式输入电镀生产线行车运行程序的装置，亦称为示教式控制器，其特征是单片机中央处理单元通过数据总线与控制程序存储器、工艺字表存储器、过程信息存储器、键盘显示电路以及二个并行接口的数据端口相连，单片机中央处理单元的地址总线与控制程序存储器、工艺字表存储器、过程信息存储器、键盘显示电路以及二个并行接口的地址端口相接。键盘显示电路的输入端口与示教模拟屏上的功能输入键及定时拨盘相接，键盘显示电路的输出端口与示教模拟屏上的数码管和指示灯相连。两个并行接口分别与电镀流水线现场行车的电机控制装置连接，由这两个并行接口发出控制电机运转的信号，从而控制行车的水平运行动作序列和吊钩的上下位置变动，电镀流水线现场行车或吊钩的到位信号，亦通过这两个并行接口输入本示教式控制器，从而使单片机中央处理单元根据现场到位信息和工艺字表决定发出下一个指令。

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