可編程討算機控制器（PCC ）是一種集標(biāo)準(zhǔn)PLC 、數(shù)控系統(tǒng)和工業(yè)控制計算機的性能特點于一體的智能控制器，它有極廣泛的工業(yè)自動化應(yīng)用前景。本文展示了PCC 智能控制器在物料輸送自動化方面的應(yīng)用實例。
由貝加萊（B&R）公司和安博（ABUS）公司合作開發(fā)的首套全自動控制輕型標(biāo)準(zhǔn)組合起重機系統(tǒng)在中國工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已獲成功。該系統(tǒng)的先進技術(shù)和方便可靠的使用功能已獲得用戶十分滿意的評價。本文將通過一個實例，作詳細介紹
系統(tǒng)的硬件設(shè)備
首先，該起重機系統(tǒng)采用了貝加萊（B&R）公司的PCC工業(yè)智能控制器和安博（ABUS ）公司的輕型起重機標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)HB 作為其硬件設(shè)備。這是因為人們滿足了以下的基本要求，并具有一般意義上的應(yīng)用前景。
l 、模塊化和標(biāo)淮化
B&R PCC 智能控制器，采用了模塊化硬件，使它成為開放式的和具有靈活擴展性能的自動控制系統(tǒng)。它擁有大量的硬件模塊，如數(shù)字量／模擬量模塊，電源模塊，CPU 模塊，定位模塊，接口模塊，內(nèi)存模塊等等。它還擁有眾多的專家級模塊，如數(shù)控模塊，溫控模塊，網(wǎng)絡(luò)模塊等這使得理B&R PCC 智能控制器不僅在工業(yè)制造過程的自動控制方面有著廣泛的應(yīng)用，同時也能直接與傳統(tǒng)的起重設(shè)備相組合，使其同時具備相應(yīng)的手動、電動和全自動控制的功能。
作為物料輸送設(shè)備硬件的ABUS HB 系統(tǒng)，是一個輕型起重機標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)，它采用了模塊化的標(biāo)準(zhǔn)組件，可以根據(jù)工藝流程的需要，由各個標(biāo)準(zhǔn)組件組合成各類輕型起重機，如單軌式、雙軌式、三軌式、單梁式、雙梁式起重機（壓題圖為ABUS HB 輕型起重機標(biāo)準(zhǔn)組件系統(tǒng)，上圖為雙軌起重機，下圖為雙梁起重機）可滿足各種各樣廠房內(nèi)平面或線性物料輸送的需要。由該系統(tǒng)構(gòu)造的各類組合起重機的結(jié)構(gòu)也是開放式的，可以根據(jù)工藝和物流要求增減和改變起重機的設(shè)置。這使得該系統(tǒng)比通常的由H 型軌／工字軌構(gòu)成的輕型起重機具有更好的靈活性。它在輸送控制方面，可以根據(jù)實際需要，分別或者同時采用手電門控制和全自動控制。
2 、開放性和兼容性
工業(yè)設(shè)備的開放性和兼容性要求加工設(shè)備和物料輸送設(shè)備以及控制系統(tǒng)都必須能夠適時擴展，增補、修改其已有的功能，兼容和學(xué)習(xí)新的功能（不論是空間上的還是時間上的）以便滿足其產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代進而適應(yīng)市場變化的要求。比如B&R PCC 作為智能控制器，軟件上就具備分時多任務(wù)操作系統(tǒng)。其開發(fā)、編程語言眾多，如高級語言（C ）、梯形圖、指令表等，并有許多功能函數(shù)模塊可供調(diào)用。它可以采用多種方式（例如CAN , PROFIBUS , ETHERNET 方式為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議建立現(xiàn)場層、控制層和管理層）實現(xiàn)真正的自動化網(wǎng)絡(luò)。它除了能實現(xiàn)PCC 系列產(chǎn)品間的自由擴展和互聯(lián)外，還能方便地實現(xiàn)與其它品牌控制器的互聯(lián)。
由于ABUS HB 標(biāo)準(zhǔn)組合起重機采用的是一種柔性懸掛系統(tǒng)，其組合起重機的軌道和橫梁都為標(biāo)準(zhǔn)的Ω型鋼，起重機的懸掛部件和行走機構(gòu)都為組合模塊，整個起重機系統(tǒng)可以根據(jù)物流需要，重新組合、更換、增減和改變。因此，它具有很好的開放性，以及兼容其他同類組合系統(tǒng)的特性。
應(yīng)用實例
1 ．物料輸送過程描述
某輕型起重機的作用是，以一定的順序，在規(guī)定的時間里，連續(xù)的將工件送入特定位置上的若干處理池內(nèi)，進行加工處理（圖1 ）。工件的移動是三維空間上的位置移動。根據(jù)加工工藝的要求，馬達1 , 3 和4 同時具備手電門手動控制／全自動控制功能，馬達2 只需具備手電門手動控制功能。
圖1 物料輸送流程圖。
2 ．控制模式
(1) 手動控制模式
手動控制模式是通過常規(guī)的手電門地面操作來完成的。手電門直接連接在起重機機身上，其按鍵可控制起重機的前后，左右運行以及起吊工件上下的運行。起重機每個馬達都具有快慢雙速調(diào)節(jié)速度功能。手電門上還有急停按鍵。
(2) 自動控制模式
自動控制模式由PCC 控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，其系統(tǒng)的用戶接口包括：
·按鍵開關(guān)（自動和手動的轉(zhuǎn)換開關(guān)）
·急停按鍵
·LCD 顯示器
·8 個帶燈按鍵
用戶可以通過帶燈按鍵和LCD 顯示器輸入若干套控制參數(shù)（本例共為10 個站），其中需首先給定：
處理池號i，即容器的編號（i﹦1 , 2 ，… … ，10 表示結(jié)束）
時間Ti ，即起重機運行的時間（j﹦1，2 ，… …，表示起重機不同動作的時間）
3 ．用戶接口設(shè)置
用戶接口的設(shè)置，是PCC 控制系統(tǒng)根據(jù)工藝流程的要求應(yīng)首先考慮的，如本實例中，設(shè)T1﹦工件吊下的時間；T2﹦工件在池中的停留時問；T3﹦工件到下一池站的時間，則根據(jù)加工工藝要求，將用戶接口設(shè)置綜述如下表。
用戶接口設(shè)置表
系統(tǒng)可按表1 完成如下幾個工藝流程（圖2）
圖2 工藝流程實例
?。?） 在起始位置吊起工作。先按下用戶接口上的按鈕或手動控制盒的一個確定的按鈕，即啟動
鍵，確定起重機開始執(zhí)行該工藝控制程序。
?。?） 當(dāng)工件到達確定位置時，起重機將工件送入池中（見表1 中站1 : T1 )
（3） 起重機在指定的處理池位置等待工件的處理（見表1 中站1 : T2 ）
?。?） 起重機將處理過的工件送入下一個指定的池中進行下步處理（見表1 中站1 : T3 )
（5） 起重機和工件位于結(jié)束位置，表示程序已執(zhí)行完畢，用戶可以通過用戶接口或控制盒上的
按鈕重新開始新一輪的加工過程。
4 ．控制界面菜單的構(gòu)成（略）
5 . 控制方案圖解
自動控制方案的設(shè)計優(yōu)化，需要理論與實踐兩方面的經(jīng)驗積累。在本實例中的自動控制方案可以通過圖3 完整地表述出來。
圖3 本實例中的自動控制方案圖解
6. PCC 控制系統(tǒng)的組成
本實例中的PCC 控制系統(tǒng)由以下三部分組成:
· HMl （用戶接口），它是位于PCC 控制系統(tǒng)與起重機控制系統(tǒng)之間的界面。
· CPU 站，此站置于人機界面旁。
· 輸入／輸出站，它安裝在起重機上，通過現(xiàn)場總線與控制系統(tǒng)CPU 站相連。
7. 馬達連接和位置開關(guān)
傳統(tǒng)的方法是馬達直接和手動控制的手電門直接相連，通過手電門上的按鍵控制馬達的快速／慢速和轉(zhuǎn)向。反映到起重機運行上則為前后，左右運行和起吊重物的上下運行，并都具有快慢雙速的速度調(diào)節(jié)功能。其控制電壓可220V / 48V 。而PCC 的馬達控制連接，為了和PCC 控制器相連和起重機同時具備手電門操作和全自動控制功能，馬達的控制配線須更換，并加入輸入輸出站（圖4）
圖4 手電們/全自動控制時的馬達連接
為了在自動控制模式下得出起重機的確切位置，還需有2個水平限位開關(guān)須與起重機相連，其中：
開關(guān)1 ：該開關(guān)只有在起重機位于起始位置上時才開；
開關(guān)2 ：起重機每經(jīng)過一個處理池，該開關(guān)負責(zé)傳送給PCC控制器一個控制信號。
另外，在自動控制模式下起重機還需要一個起升限位開而關(guān)。該開關(guān)的作用是，在起重機起吊工件每上升到一個確定的位置，使工件離開處理池時，它都會給PCC 控制器發(fā)出一個控制信號。
作者：肖維榮 湯廣平
