CN116432919A - 自动化控制程序配置方法、自动化设备及计算机存储介质 - Google Patents

自动化控制程序配置方法、自动化设备及计算机存储介质 Download PDF

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CN116432919A CN202111666503.9A CN202111666503A CN116432919A CN 116432919 A CN116432919 A CN 116432919A CN 202111666503 A CN202111666503 A CN 202111666503A CN 116432919 A CN116432919 A CN 116432919A
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吴鉴林
杨永峰
汪贻飞
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Guangzhou Mino Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种自动化控制程序配置方法、自动化设备及计算机存储介质，工艺流程为进入设置页面，所述设置页面包括工艺设置流程画面；在进入页面设置之后，显示基本设置，并根据预设条件选择基本设置；在选择基本设置之后，进行工艺参数设置，并将设置的工艺参数进行存储；显示对应的工艺参数设置画面。本申请通过通过依据工艺流程将步序的控制程序段标准化的方式，实现控制程序的配置参数化，标准化率高，保障了控制程序的准确性和一致性，且通用性强，适应多品种小批量的柔性生产方式，并且可以实现在人机界面通过参数化选择设计和写入控制程序，控制程序设计、调试方便高效。

Description

自动化控制程序配置方法、自动化设备及计算机存储介质
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，具体涉及一种自动化控制程序配置方法、自动化设备以及计算机存储介质。
背景技术
随着市场需求快速变化,引发了生产制造企业的大规模批量生产向小批量、多规格智能柔性制造技术的发展，由多台自动化生产设备根据工艺流程组成的柔性生产线成为当前个性化定制的主流生产方式。现有的自动化生产工艺流程对应的控制程序的配置方式主要有两种，一是通过控制器中的PLC(Programmable Logic Controller，可编辑逻辑控制器)程序实现，二是图形组态。
但第一种方法是预先编辑好的工艺流程逻辑，流程变化有限，不够灵活，且在添加其他工艺流程时，需要对PLC程序原有流程逻辑进行修改，有时修改可能是大幅度的，除了带来额外反复性劳动，而且很容易出错，使程序稳定性降低。第二种方法在添加新的工艺流程时，需要同时对控制器PLC与HMI(Human Machine Interface，人机接口)程序进行更改，程序需要一定的维护，即使是相同工艺条件下不同的自动化设备的控制程序也还是需要花费时间去进行程序的差异化设计、调试等工作，对技术人员的技术经验依赖性高，控制程序设计效率低、调试周期长，且容易出错，严重地影响了产品的生产效率和质量。专利CN111724077A(工艺流程组态方法、装置、设备及计算机可读存储介质)公开了一种工艺流程组态方法、装置、设备及可读存储介质，通过构建工艺组态流程并保存，当构建的工艺组态流程需要在相关设备中运行时，工艺流程组态程序接收到工艺动作指令，获取对应的目标工艺组态流程，并由相关设备运行；当具体的工艺组态流程需要修改具体的工艺对象时，只需要查询保存的工艺组态流程，并修改工艺对象配置的触发表即可。但该方案需要针对每一个工艺对象配置触发表，包含工艺对象的触发对象，以及与工艺对象配合完成自动化生产的具体部件的启动接口，当线体中有多台设备、多个部件、多个启动接口、多个工艺对象时，配置触发表的工作本身就比较繁琐。
发明内容
本申请的目的在于提供一种自动化控制程序配置方法、设备以及计算机存储介质。
为解决上述技术问题，本申请采用如下方案：一种自动化控制程序配置方法，包括：
进入设置页面，所述设置页面包括工艺设置流程画面；
在进入页面设置之后，显示基本设置，并根据预设条件选择基本设置；
在选择基本设置之后，进行工艺参数设置，并将设置的工艺参数进行存储；
显示对应的工艺参数设置画面。
根据本申请一实施例，所述基本设置包括以下一种或多种：
模式选择、产品型号选择和工位选择；
其中，所述模式选择包括设置模式和维护模式。
根据本申请一实施例，所述工艺参数设置包括以下一种或多种：
人工上件参数设置、夹具动作参数设置、工件检测参数设置、转台转动参数设置、机器人动作参数设置。
根据本申请一实施例，所述人工上件参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入工件检测设置页面；
在所述工件检测设置页面设置人工放件工件检测状态；
确定所述工件检测状态并进行参数存储。
根据本申请一实施例，所述夹具动作参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入夹具动作设置页面；
在所述夹具动作设置页面设置夹具参数；
确定所述夹具参数并进行参数存储。
根据本申请一实施例，所述工件检测参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入工件检测设置页面；
在进入工件检测设置页面之后设置工件检测状态；
确定工件检测状态并进行参数存储。
根据本申请一实施例，所述机器人动作参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入标志设置页面；
在所述标志设置页面设置机器人动作标志状态；
确定所述机器人动作标志状态并进行参数存储。
根据本申请一实施例，所述设置机器人动作标志状态包括以下一种或多种：
设置机器人取件状态、设置机器人抓件状态和设置机器人离开状态。
根据本申请一实施例，所述转台动作参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入转台度数设置页面；
在所述转台度数设置页面设置转台角度标志状态；
确定所述转台角度标志状态之后进行参数存储。
根据本申请一实施例，所述设置转台角度标志状态包括状态角度为0度的标志状态和状态角度为180度的标志状态。
根据本申请一实施例，在所述在选择基本设置之后，进行工艺参数设置，并将设置的工艺参数进行存储之后还包括：
对参数的数据读取和处理。
根据本申请一实施例，所述对参数的数据读取和处理包括以下步骤：
进入产品型号设置页面；
在产品型号设置页面进行基本设置；
在选择基本设置之后对工艺参数读取；
在工艺参数读取之后将工艺参数传送到执行数据库。
根据本申请一实施例，所述对工艺参数读取包括以下一种或多种：
对人工上件参数读取、对夹具动作参数读取、对工件检测参数读取、对转台转动参数读取、对机器人抓件参数读取、对机器人放件参数读取和对机器人离开参数读取。
根据本申请一实施例，每个步序都对应执行参数处理子流程；和/或所述对人工上件参数读取包括第一子流程，所述第一子流程表示执行工件检测判断参数与实际对比；和/或
所述对夹具动作参数读取包括第二子流程，所述第二子流程表示根据参数执行夹具动作，并将参数与实际对比；和/或
所述对工件检测参数读取包括第三子流程，所述第三子流程表示执行工件检测判断，并将参数与实际对比；和/或
所述对机器人放件参数读取包括第四子流程，所述第四子流程表示等待机器人放件完成；和/或
所述对机器人抓件参数读取包括第五子流程，所述第五子流程表示等待机器人抓件完成；和/或
所述对机器人离开参数读取包括第六子流程，所述第六子流程表示等待机器人离开完成；和/或
所述对转台转动参数读取包括第七子流程和第八子流程，所述第七子流程表示转台转动0度直至到位，所述第八子流程表示转台转动180度直至到位。
根据本申请一实施例，在执行完若干所述子流程后，将处理的工艺ID及对应参数传送到各个执行模块，在由各个工艺步序执行完之后和参数对比，并根据对比结果确定是否进入下一步序。
本申请还提出了一种自动化设备，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器上存储有可被至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器在执行时能够实现以上任一项实施例所述的自动化控制程序配置方法。
本申请还提出了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有自动化设备的控制程序，所述自动化设备的控制程序被处理器执行时实现以上任一项实施例所述的自动化控制程序配置方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过依据工艺流程将步序的控制程序段标准化的方式，实现控制程序的配置参数化，标准化率高，保障了控制程序的准确性和一致性
2、基于工艺流程的标准化的工序控制程序，通用性强，满足跨设备、产线、项目、客户的应用需求，可满足多品种小批量的生产要求。
3、可以实现在人机界面通过参数化选择设计和写入工艺流程及相应的控制程序，程序编写配置、调试方便高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为自动化控制程序配置方法示意图；
图2为自动化控制程序配置方法的软件功能块程序调用示意图；
图3为工艺设置总流程图；
图4为人工上件参数设置流程图；
图5为夹具动作参数设置流程图；
图6为工件检测参数设置流程图；
图7为机器人抓件、放件、离开设置流程图；
图8为转台动作参数设置流程图；
图9为参数数据读取和处理流程图；
图10为自动运行流程图；
图11参数处理子流程图；
图12为参数执行流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参见图1，本申请实施例一种自动化控制程序配置方法，具体的操作方法如下：
S100:进入设置页面，所述设置页面包括工艺设置流程画面；
S200:在进入页面设置之后，显示基本设置，并根据预设条件选择基本设置；
S300:在选择基本设置之后，进行工艺参数设置，并将设置的工艺参数进行存储；
S400:显示对应的工艺参数设置画面。
如图2所示，为本申请所用软件功能块实际调用框架。
本申请所用软件功能块引脚描述：
引脚名称 数据类型 IN/OUT 描述
DB_JigPar DB_ANY Input 夹具参数DB
STYLE UInt Input 当前产品型号
ShowFcnHmi Array[0..7]of UInt Input 检测时间
ProcessSelect DInt Input 工序号选择
StepDate UInt Input 自动执行步序
Step_Display Array[0..31]of UInt Output 步序
Page_Par UInt InOut 参数设置页数
StepSelect_Par UInt InOut 步选择
ProcessID Array[0..31]of UInt InOut 工艺ID
输入引脚说明：
(1)DB_JigPar：表示对应夹具的参数存储DB功能块编号。
(2)STYLE：表示当前生产产品型号(1～9).
(3)ShowFcnHmi：表示弹出的工艺设置对应的画面。
(4)ProcessSelect：表示生产工序，是指一套夹具上存在几部分的工序生产可能。
(5)StepDate：表示工艺自动执行步序数据。
(6)Step_Display：表示步序显示，用于自动执行步序画面显示。
(7)Page_Par：表示工艺设置HMI页面值。
(8)StepSelect_Par：表示参数设置步序选择变量，用于设置和维护。
(9)ProcessID：表述工艺生产的ID编号。
本申请配置了如下工艺：
人工上件、夹具动作、工件检测、机器人放件、机器人抓件、机器人离开、转台转动0度、转台转动180度。
在工艺设置中通常采用代号对各个工艺进行描述，具体的，用数字1代表人工上件，用数字2代表夹具动作，数字3代表工件检测，数字4代表机器人放件，数字5代表机器人抓件，数字6代表机器人离开，数字7代表转台转动180度。通过采用数字代号代替各个工艺，使得软件程序在运行时更方便。
在进入工艺配置画面时，会出现两种模式，一种时工艺设置模式，简称为设置模式，一种是工艺维护模式，简称为维护模式。其中，需要切换到设置模式时，需要在工艺配置画面进行切换模式，切换到设置模式，只有在设置模式下才可以选择产品、选择工位并进行工艺设置。
而维护模式是默认模式，正常情况下工艺配置画面为维护模式，在工艺配置画面设置有模式按钮用于切换设置模式和维护模式。
如图3所示，显示了工艺设置总流程100，清楚的展示出了整个工艺设置的步骤过程。
由于自动化设备的动作工艺要实现不同步序自由配置，那么每个步序都必须包含所有工艺且唯一可选性。
在进行人工上件，在实际设备中是夹具工件检测发生变化，参数存储的对象就是对应的工件检测状态值。
如图4所示，人工上件的参数设置110的流程为：
选择步序，然后进入到工件检测设置页面，然后根据工艺描述进行设置人工放件时的工件检测状态，对应到工件检测设置画面的操作为直接在画面上选择对应的工件检测编号。即在PPX01～PPX32之间进行选择。最后人工放件时的工件检测状态并进行参数存储。
夹具动作参数指的是夹具上所有用到的阀的某个状态值，以ADV RTN...的规律进行排列组合，ADV＝advance(夹紧伸出等正向动作)，RTN＝return(打开缩回等反向动作)，如图5所示，夹具动作参数设置的流程为：
选择步序，然后进入到夹具动作设置页面，在夹具动作设置页面包括了ADV01～ADV16以及RTN01～TRN16，且按照V01-ADV、V01-RTN、V02-ADV、V02-RTN...V16-ADV、V16-RTN的方式排列，根据工艺进行夹具动作设置，包含夹具所有阀的动作状态，选择确定夹具参数并进行存储。
工件检测参数，除人工上件外所有的工件检测工艺，针对某个时序夹具所有工件检测的状态的总和。
如图6所示，工件检测参数设置流程为：
选择步序，然后进入到工件检测设置页面，在工件检测设置页面会显示即在PPX01～PPX32的情况，根据工艺描述进行设置工件检测的状态，即直接在工件检测设置页面上选择对应工件检测编号，最后进行参数存储。
机器人抓件、放件、离开，实际归类属于机器人动作，但为了工艺监视和参数处理直接划分为单独的工艺。参数存储的是标志值。
如图7所示，机器人抓件、放件、离开设置流程为：选择步序；
在选择步序之后进入标志设置页面；
在所述标志设置页面设置机器人动作标志状态；
确定所述机器人动作标志状态并进行参数存储。
转台动作参数包括转台0度、180度等，常用的是0、180两种，参数设置是直接设置对应的度数即可。
如图8，转台动作参数设置的流程为：
选择步序，然后进入转台度数设置页面，在转台度数设置页面包括了转台0度和转台180度两个选项，然后设置转台需要旋转的度数数字即可，然后进行参数存储。
在对各个参数进行存储之后软件运行需要对各个参数的数据进行读取以及处理。
工艺参数的维护和运行根据工位及生产产品型号进行，并一次性将工艺参数读取并传到执行DB中，参数维护更改时并同步更新到执行DB中。其中，根据产品型号一次性读取的过程不需要人工干预，可以切换不同工位的工艺监视。
如图9所示，具体的流程为：
进入产品型号设置页面，然后选择基本设置，基本设置包括了设置模式和设置产品型号，选择设置产品型号，在选择设置产品型号之后对工艺参数读取、包括对人工上件参数的读取、对夹具动作参数的读取、对工件检测参数的读取、对转台转动参数的读取、对机器人抓件参数的读取、对机器人放件参数的读取、对机器人离开参数的读取，在对参数读取之后将工艺参数传送到执行DB中。
如图10和图11所示，自动运行流程根据设置的工艺按步序进行参数处理，处理后与参数一致时，步序进行递增，直至一个周期回到初始步序。在每个步序都相应的执行参数处理子流程。
具体的，所述对人工上件参数读取包括第一子流程，所述第一子流程表示执行工件检测判断参数与实际对比；和/或
所述对夹具动作参数读取包括第二子流程，所述第二子流程表示根据参数执行夹具动作，并将参数与实际对比；和/或
所述对工件检测参数读取包括第三子流程，所述第三子流程表示执行工件检测判断，并将参数与实际对比；和/或
所述对机器人放件参数读取包括第四子流程，所述第四子流程表示等待机器人放件完成；和/或
所述对机器人抓件参数读取包括第五子流程，所述第五子流程表示等待机器人抓件完成；和/或
所述对机器人离开参数读取包括第六子流程，所述第六子流程表示等待机器人离开完成；和/或
所述对转台转动参数读取包括第七子流程和第八子流程，所述第七子流程表示转台转动0度直至到位，所述第八子流程表示转台转动180度直至到位。
软件在按步序读运行DB的参数ProcessID时，在各个步序有一个判断的过程。
如图12所示，执行完参数处理子流程后，将处理的工艺ID及对应参数传送到各个执行模块，由各个工艺执行后再和参数进行对比，与参数一致则往下一步序执行，下面以夹具动作为例说明：
获取ID和参数，然后将参数发配给执行模块执行，动作变脸直接触发阀功能块使阀动作，然后将工艺参数和实际参数对比，例如以A代表参数，B代表实际状态，将A和B进行比较，若A＝B，则运行下一步，若A与B不同，则延时一定时间报警，表明阀动作异常。
本发明其中一个实施例还提供了一种自动化设备，包括：至少一个处理器；以及，
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器上存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器在执行时能够实现如以上任意一项实施例的自动化控制程序配置方法。
本发明其中一个实施例还提供了一种计算机存储介质，计算机可读存储介质上存储有自动化设备的控制程序，自动化设备的控制程序被处理器执行时实现如以上任意一项实施例的自动化控制程序配置方法的步骤。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种自动化控制程序配置方法，其特征在于，包括：
进入设置页面，所述设置页面包括工艺设置流程画面；
在进入页面设置之后，显示基本设置，并根据预设条件选择基本设置；
在选择基本设置之后，进行工艺参数设置，并将设置的工艺参数进行存储；
显示对应的工艺参数设置画面。
2.根据权利要求1所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述基本设置包括以下一种或多种：
模式选择、产品型号选择和工位选择；
其中，所述模式选择包括设置模式和维护模式。
3.根据权利要求1所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述工艺参数设置包括以下一种或多种：
人工上件参数设置、夹具动作参数设置、工件检测参数设置、转台转动参数设置、机器人动作参数设置。
4.根据权利要求3所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述人工上件参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入工件检测设置页面；
在所述工件检测设置页面设置人工放件工件检测状态；
确定所述工件检测状态并进行参数存储。
5.根据权利要求3所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述夹具动作参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入夹具动作设置页面；
在所述夹具动作设置页面设置夹具参数；
确定所述夹具参数并进行参数存储。
6.根据权利要求3所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述工件检测参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入工件检测设置页面；
在进入工件检测设置页面之后设置工件检测状态；
确定工件检测状态并进行参数存储。
7.根据权利要求3所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述机器人动作参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入标志设置页面；
在所述标志设置页面设置机器人动作标志状态；
确定所述机器人动作标志状态并进行参数存储。
8.根据权利要求7所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述设置机器人动作标志状态包括以下一种或多种：
设置机器人取件状态、设置机器人抓件状态和设置机器人离开状态。
9.根据权利要求3所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述转台动作参数设置包括以下步骤：
选择步序；
在选择步序之后进入转台度数设置页面；
在所述转台度数设置页面设置转台角度标志状态；
确定所述转台角度标志状态之后进行参数存储。
10.根据权利要求9所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，
所述设置转台角度标志状态包括状态角度为0度的标志状态和状态角度为180度的标志状态。
11.根据权利要求1所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，
在所述在选择基本设置之后，进行工艺参数设置，并将设置的工艺参数进行存储之后还包括：
对参数的数据读取和处理。
12.根据权利要求11所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述对参数的数据读取和处理包括以下步骤：
进入产品型号设置页面；
在产品型号设置页面进行基本设置；
在选择基本设置之后对工艺参数读取；
在工艺参数读取之后将工艺参数传送到执行数据库。
13.根据权利要求12所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，所述对工艺参数读取包括以下一种或多种工艺步序：
对人工上件参数读取、对夹具动作参数读取、对工件检测参数读取、对转台转动参数读取、对机器人抓件参数读取、对机器人放件参数读取和对机器人离开参数读取。
14.根据权利要求13所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，
每个步序都对应执行参数处理子流程；和/或
所述对人工上件参数读取包括第一子流程，所述第一子流程表示执行工件检测判断参数与实际对比；和/或
所述对夹具动作参数读取包括第二子流程，所述第二子流程表示根据参数执行夹具动作，并将参数与实际对比；和/或
所述对工件检测参数读取包括第三子流程，所述第三子流程表示执行工件检测判断，并将参数与实际对比；和/或
所述对机器人放件参数读取包括第四子流程，所述第四子流程表示等待机器人放件完成；和/或
所述对机器人抓件参数读取包括第五子流程，所述第五子流程表示等待机器人抓件完成；和/或
所述对机器人离开参数读取包括第六子流程，所述第六子流程表示等待机器人离开完成；和/或
所述对转台转动参数读取包括第七子流程和第八子流程，所述第七子流程表示转台转动0度直至到位，所述第八子流程表示转台转动180度直至到位。
15.根据权利要求14所述的自动化控制程序配置方法，其特征在于，
在执行完若干所述子流程后，将处理的工艺ID及对应参数传送到各个执行模块，在由各个工艺步序执行完之后和参数对比，并根据对比结果确定是否进入下一步序。
16.一种自动化设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器上存储有可被至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器在执行时能够实现如权利要求1至15中任一项所述的自动化控制程序配置方法。
17.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有自动化设备的控制程序，所述自动化设备的控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至15中任一项所述的自动化控制程序配置方法的步骤。
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