Uniwersalny, modułowy system paletyzujący

Wstęp

Układy pozycjonujące mogą być sterowane z głównego PLC kontrolującego całość
procesu lub za pomocą lokalnego sterownika, który poprzez wejścia/wyjścia komunikuje
się z głównym sterownikiem. Zaletą tego drugiego rozwiązania jest modułowość
urządzeń pozwalająca w sposób bardzo elastyczny budować maszyny z gotowych
„półproduktów”. Takie podejście zwalnia także użytkownika z mozolnego studiowania
komunikacji z urządzeniem pozycjonującym, zmniejsza liczbę wejść/wyjść potrzebnych do
„obsłużenia” tego typu układów.

Założenie

Chcielibyśmy zbudować uniwersalny moduł pozycjonujący - PALETYZTER (sterowanie
modułu do odkładania np. detalu w procesie produkcyjnym do 30 różnych miejsc na
palecie).

Idea działania

Załóżmy, że mamy jakiś proces produkcyjny, który w swoim ostatnim etapie wymaga
odłożenia gotowego produktu w określone miejsce.

Pozycjonowanie to może być sterowane przez duży PLC za pomocą wejść/wyjść
cyfrowych (rys. poniżej).

.
.
.

Sterownik ruchu

Silnik osi X

Silnik osi Y

Lub może być realizowany przez gotowy moduł sterowania, który komunikuje się z dużym
PLC poprzez 1 wejście i 1 wyjście. Cały „protokół” komunikacyjny sterownika ruchu
„tłumaczy” układ pośredniczący – np. przekaźnik programowalny NEED.

.
.
.

Sterownik ruchu

Silnik osi X

Silnik osi Y

STEP

READY

Duży PLC nie musi w tym przypadku zajmować się samym pozycjonowaniem – wydaje
tylko „rozkaz” przesuń na pozycję i czeka na wykonanie danej operacji (wysoki stan
sygnału READY).

Określanie pozycji

Ponieważ dla różnego procesu mogą być odpowiednio różne pozycje, więc proces edycji
miejsca, do którego ma być transportowany detal wykonywany jest za pomocą
określonego programu – charakterystycznego dla określonego producenta. Ale zawsze
wygląda on następująco:

1. Za pomocą specjalnego edytora wpisujemy pozycje.

W ten sposób określonemu numerowi pozycji przyporządkowujemy binarnie stan wyjść
w NEED’zie – rysunek poniżej.

Uniwersalny moduł sterowania

Numer

Poło

ż

enie

Poło

ż

enie

pozycji

O

ś

X

O

ś

Y

1.

12

100

2.

15

23

3.

120

342

4.

12

345

5.

189

874

6.

95

73

7.

98

242

8.

199

2000

...

...

...

o

ś

X

o

ś

Y

punkt1

punkt6

Ustawienie wyj

ść

NEED'a dla pozycji 6

Ustawienie wyj

ść

NEED'a dla pozycji 1

Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1
Off Off Off On On Off

6

Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1
Off Off Off Off Off On

1

2. Po edycji wymaganych pozycji ładujemy te dane do sterownika napędu.

Komunikacja dużego PLC z uniwersalnym modułem pozycjonowania.

Komunikacja dużego PLC z NEED’em odbywa się według „protokołu” przedstawionego
poniżej:

-

NEED wystawia sygnał gotowości READY

-

Wysoki stan sygnału STEP powoduje wygaszenie sygnału READY i ustawienie
wyjść od Q1 do Q6, które ustalają pozycję układu mechanicznego.

-

READY

STEP

Ustalenie jednej pozycji

Komunikacja sterownika ruchu z uniwersalnym modułem pozycjonowania.

W poniższej aplikacji jako sterownik ruchu przyjęto kontroler LC8 firmy SMC jednak na
podobnej zasadzie działają inne drivery ruchu (np. Rexroth czy Montech).
Komunikacja odbywa się według „protokołu” przedstawionego poniżej:

-

NEED wystawia binarny numer pozycji - wyjścia Q1 – Q6

-

Przy niskim stanie sygnału BUSY, NEED generuje sygnał START.

-

Potem przy wysokim sygnale BUSY gasi sygnał START i czeka na stan niski tego
sygnału.

-

Jeśli sygnały ALARM i ERROR są w stanie niskim, to cykl ponownie się powtarza.

Q1...Q6

Q1...Q6

Q1 - Q6

START

BUSY

Zadana pozycja
osi

ą

gni

ę

ta

Zadana pozycja
osi

ą

gni

ę

ta

Sprzęt

NEED MAX 24V DC
Sterownik osi LC8, SMC

Idea programu

Po uzyskaniu żądania od PLC Master zostaje ustalona pozycja nr 1. Kolejne żądania
powodują wybieranie pozycji nr 2, 3, ..30.

Układ posiada remanencje – po zaniku zasilania nie zaczyna pozycjonowania od 1, tylko
od ostatniej ważnej pozycji.

Sygnał RESET powoduje wyzerowanie układu.

I8

I7

I6

I5

I4

I3

I2

I1

0V

0V

+24V

Q1

Q2

Q3

Q4

I1

I2

I3

I4

I5

I6

I7

I8

230V AC INPUT 16xAC

Q1

Q2

Q3

Q4

OUTPUT 8xRELAY/10A

I16

I15

I14

I13

I12

I11

I10

I9

Q5

Q6

Q7

Q8

MODE

RUN/STOP

Q5

Q6

Q7

Q8

I9

I10

I11

I12

I13

I14

I15

I16

I17

I18

Sygnały protokołu - do sterownika ruchu

+24V DC

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

S

T

A

R

T

R

E

A

D

Y

Sygnał do du

ż

ego

PLC

Zasilanie 24V DC

B

U

S

Y

A

L

A

R

M

E

R

R

O

R

Sygnały protokołu - z

sterownika ruchu

S

T

E

P

Sygnał z du

ż

ego

PLC

R

E

S

E

T