專利名稱：基于plc控制的自動物料搬送系統(tǒng)及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及自動化生產(chǎn)設備及控制方法，尤其是指一種基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術：
現(xiàn)有的自動物料搬送系統(tǒng)(AMHS-AutomaticMaterial Handling System)的各生產(chǎn)商大部分是用工控機對各級設備和機臺(Cluster-tool)分系統(tǒng)以及制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES-Manufacturing Execution System)進行架構,控制網(wǎng)絡采用以太網(wǎng)聯(lián)通各級設備。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES-Manufacturing Execution System)系統(tǒng)及各機臺(Cluster-tool)分系統(tǒng)控制軟件需要從底層開發(fā)，因此開發(fā)和調(diào)試時間長，影響加工廠投產(chǎn)時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服了上述缺陷，提供一種基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)及其控制方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)，它包括制造執(zhí)行分系統(tǒng)、總控PLC、高架天車分系統(tǒng)、天車分系統(tǒng)、倉儲分系統(tǒng)及、加工單元分系統(tǒng)、及加工單元分系統(tǒng)內(nèi)的機臺分系統(tǒng)；所述高架天車分系統(tǒng)包括多個高架天車及一一對應的高架天車PLC控制器；所述天車分系統(tǒng)包括多個天車及一一對應的天車PLC控制器；所述倉儲分系統(tǒng)包括多個倉儲PLC控制器；所述機臺分系統(tǒng)包括多個機臺PLC控制器；所述總控PLC分別連接高架天車分系統(tǒng)的高架天車PLC控制器、天車分系統(tǒng)的天車PLC控制器、倉儲分系統(tǒng)的倉儲PLC控制器及機臺分系統(tǒng)的機臺PLC控制器；所述制造執(zhí)行分系統(tǒng)連接總控PLC，通過總控PLC控制高架天車分系統(tǒng)、天車分系統(tǒng)、倉儲分系統(tǒng)及機臺分系統(tǒng)。一種基于PLC控制的自動物料搬送控制方法，它包括步驟，A)、判斷工作模式，操作觸發(fā)后總控PLC通過梯形圖程序采集制造執(zhí)行分系統(tǒng)的工作模式；B)、判斷安全回路，總控PLC采集高架天車PLC控制器、天車PLC控制器、倉儲PLC控制器及機臺PLC控制器的安全狀態(tài)；C)、獲取高架天車數(shù)量，總控PLC通過計算該高架天車所在區(qū)域，獲取加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)的高架天車數(shù)量；D)、高架天車車型指定，總控PLC對加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)的高架天車車型指定；E)、高架天車需求解析，總控PLC對高架天車的需求進行解析，根據(jù)機臺分系統(tǒng)發(fā)送過來的某一取晶圓傳送盒處理完畢信號，接下來需要進行哪個加工單元的工藝處理信息，總控PLC收到信號后進行路徑規(guī)劃，把機臺分系統(tǒng)發(fā)送過來的需要求進行起始位置目的位置與原先存儲的路徑位置進行比對，選擇從取晶圓傳送盒位置到下一工藝處理單元的機臺分系統(tǒng)放取晶圓傳送盒位置路徑程序，解析后根據(jù)情況執(zhí)行下述步驟，El)、天車任務調(diào)度，總控PLC讀取天車在軌道上的位置并計算哪個天車離有需求的機臺分系統(tǒng)距離最近，然后判斷車型，而后根據(jù)其車型調(diào)度天車；E2)、加工單元內(nèi)部、加工單元之間的高架天車的調(diào)度，總控PLC計算加工單元內(nèi)部距離需要搬運的晶圓傳送盒距離最近的車，找到該型車后，計算剩下的高架天車的數(shù)量，對其按類型調(diào)度；E3)、倉儲任務調(diào)度，總控PLC在掉電保存數(shù)據(jù)塊中保存?zhèn)}儲所有位置坐標值，每個坐標值對應一個標志位，在執(zhí)行調(diào)度任務時，總控PLC把需要到的位置的標志位直接發(fā)給倉儲PLC控制器，然后把走到該目標位置的速度和位置值的參數(shù)通道發(fā)送給倉儲PLC控制器，完成后倉儲PLC控制器給總控PLC回發(fā)到位信號；F)、是否退出自動，否則回到步驟E，是則返回步驟A。本發(fā)明的有益效果在于在現(xiàn)有的AMHS控制結構基礎上，把原來自動物料搬送系統(tǒng)的各級控制器由可編程邏輯控制器(PLC-Programmable Logic Controller)控制系統(tǒng)替代，同時結合WinCC開發(fā)的制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES-Manufacturing Execution System),高架天車(OHT-Over Head Hoist Transports)分系統(tǒng)的調(diào)度算法上采用對高架天車(OHT-OverHead Hoist Transports)分系統(tǒng)按功能類別定型,對加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)中的高架天車(OHT-Over Head Hoist Transports)分系統(tǒng)的數(shù)量分別按照上限法進行數(shù)量限制，調(diào)度按適型適用和類型更替法進行。對每個高架天車(OHT-OverHead Hoist Transports)分系統(tǒng)的類型分成四種類型從而在調(diào)度中對該四種類型采用輪轉(zhuǎn)方式定型，以滿足對機臺(Cluster-tool)分系統(tǒng)的及時響應。


下面結合附圖詳述本發(fā)明的具體結構圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)整體架構示意圖。圖2為本發(fā)明的控制方法流程圖。
具體實施例方式為詳細說明本發(fā)明的技術內(nèi)容、構造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。請參閱圖1，本發(fā)明涉及一種基于可編程邏輯控制器(PLC-Programmable LogicController)控制的自動物料搬送系統(tǒng)，它包括制造執(zhí)行分系統(tǒng)(MES-ManufacturingExecution System)、總控PLC、高架天車(OHT-Over Head Hoist Transports)分系統(tǒng)、天車(OHS-Over Head Shuttles)分系統(tǒng)、倉儲(Stocker)分系統(tǒng)、加工單元分系統(tǒng)、及加工單元分系統(tǒng)內(nèi)的機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)，其中，高架天車(OHT-Over Head Hoist Transports)分系統(tǒng):包括多個高架天車(OHT)及一一對應的高架天車(OHT) PLC控制器；
天車(OHS-Over Head Shuttles)分系統(tǒng):包括多個天車(OHS)及——對應的天車(OHS)PLC控制器；倉儲(Stocker)分系統(tǒng):包括多個倉儲(Stocker) PLC控制器；機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)包括多個機臺(Cluster-tool)分系統(tǒng)(Cluster-tools) PLC 控制器；總控PLC分別連接高架天車(OHT)分系統(tǒng)的高架天車(OHT)PLC控制器、天車(OHS)分系統(tǒng)的天車(OHS)PLC控制器、倉儲(Stocker)分系統(tǒng)的倉儲(Stocker) PLC控制器及機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)的機臺(Cluster-tools)PLC控制器；所述制造執(zhí)行分系統(tǒng)(MES)連接總控PLC，通過總控PLC控制高架天車(OHT)分系統(tǒng)、天車(OHS)分系統(tǒng)、倉儲(Stocker)分系統(tǒng)及機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)。與傳統(tǒng)技術對比起來，使用PLC作為控制器比采用工控機作為控制器具有體積更小，占用潔凈室潔凈空間更小。PLC作為通用工業(yè)級控制器具有更高的可靠性，抗干擾性。對各種工業(yè)通信協(xié)議具有很好的支持，可以針對不同工業(yè)通信協(xié)議進行相應的通信模塊擴展。PLC的梯形圖程序結構，可以實時執(zhí)行多任務監(jiān)控，調(diào)度，結構明確便于開發(fā)人員進行程序二次開發(fā)和維護。PLC的結構化文本編程功能可以實現(xiàn)復雜度較高的算法和邏輯控制功倉泛。作為一實施例，上述總控PLC為西門子400系列PLC;所述高架天車(OHT)PLC控制器、天車(OHS)PLC控制器、倉儲(Stocker)PLC控制器及機臺(Cluster-tools)PLC控制器為西門子300系列PLC。進而制造執(zhí)行分系統(tǒng)(MES)可通過Profinet總線與總控PLC進行數(shù)據(jù)通訊；所述總控PLC與天車(OHS)PLC控制器、倉儲(Stocker)PLC控制器及機臺(Cluster-tools)PLC控制器通過Profibus-DP方式進行數(shù)據(jù)通訊。此處采用西門子300、400系列PLC具有實時處理能力強，可靠性高，支持通信標準多的優(yōu)勢，且其支持結構化文本編程語言。所以在系統(tǒng)初始運行時，先檢測加工單元(bay)內(nèi)和加工單元(bay)間的高架天車(OHT)位置和狀態(tài)，然后對高架天車(OHT)進行定型，然后按照機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)的需求對分好類的高架天車(OHT)和天車(OHS)、無人搬運車(AGV-Automated Guided Vehicle)進行調(diào)度。本系統(tǒng)有效利用了工業(yè)網(wǎng)絡的實時性好和可靠性高的優(yōu)點，同時西門子400系列PLC具有強大的邏輯處理能力，保證了對高架天車(OHT)工作狀態(tài)處理的實時性。而采用Profinet和Profibus-DP這兩種成熟的現(xiàn)場總線通信技術，可以保證通信網(wǎng)絡的高可靠性。利用PLC系統(tǒng)的架構形式方便的優(yōu)點，可根據(jù)不同需求選擇不同的模塊配置。因此，作為另一實施例，上述總控PLC、高架天車(OHT)PLC控制器、天車(OHS)PLC控制器、倉儲(Stocker)PLC控制器及機臺(Cluster-tools) PLC控制器也可采用三菱系列PLC。對應的總控PLC、高架天車(OHT) PLC控制器、天車(OHS) PLC控制器、倉儲(Stocker) PLC控制器及機臺(Cluster-tools)PLC控制器間通過CC-LINK網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通訊。上述中所述制造執(zhí)行分系統(tǒng)(MES)采用WinCC軟件平臺。采用WinCC和西門子400系列PLC配合可為制造執(zhí)行分系統(tǒng)(MES)有利于減少開發(fā)和調(diào)試時間。綜上所述，本專利由于使用PLC作為自動物料搬送系統(tǒng)(AMHS)的各級控制系統(tǒng)，所以在控制網(wǎng)絡上結構比較清晰。扁平化的結構，有助于制造執(zhí)行分系統(tǒng)(MES)命定的快速下達和現(xiàn)場級設備及時的上傳工作狀態(tài)。PLC本身的高可靠性、易維護性對于現(xiàn)場人員的工作及培訓的工作量有很大的減小，使得加工廠的投產(chǎn)速度更加快。本發(fā)明還涉及一種專用于上述系統(tǒng)的控制方法，它包括步驟:A)、判斷工作模式，由操作員觸發(fā)后總控PLC通過梯形圖程序采集制造執(zhí)行分系統(tǒng)(MES)的工作模式，保證系統(tǒng)的實時性。B)、判斷安全回路，總控PLC通過Profibus-DP總線采集高架天車(OHT)PLC控制器、天車(OHS)PLC控制器、倉儲(Stocker)PLC控制器及機臺(Cluster-tools)PLC控制器的安全狀態(tài)。C)、獲取高架天車數(shù)量，高架天車(OHT)上的一維條碼閱讀器讀取該車當前所處位置的軌道條碼信息后通過Profibus-DP發(fā)送給該車的高架天車(OHT)PLC控制器與該天車定義的通信數(shù)據(jù)塊中，發(fā)送完畢后給該車的高架天車(OHT)PLC控制器發(fā)送完成信號，該車的高架天車(OHT)PLC控制器通過梯形圖方法捕捉該信號后，開始讀取該數(shù)據(jù)塊中的條碼信息，把數(shù)據(jù)塊中各個通信字與預先存儲的所有軌道的條碼值進行比較，遇到相同值時給相同值的標志位置1，觸發(fā)該值所在區(qū)域的加計數(shù)模塊，總控PLC通過計算該高架天車(OHT)所在區(qū)域,最終獲取加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)的高架天車數(shù)量。D)、高架天車車型指定，總控PLC首先計算加工單元內(nèi)部(Intrabay)高架天車(OHT)的數(shù)量，例如，若數(shù)量是3，則從最接近倉儲(Stocker)的位置的高架天車(OHT)開始依次分為A、C、D三種類型，完成分類后把A型車的Profibus-DP地址轉(zhuǎn)到A型車調(diào)度子程序的通信通道模塊14、通信通道模塊15的地址值中，按照此方法，把剩下三類車的地址分別轉(zhuǎn)入C、D調(diào)度子程序中，把加工單元之間(Interbay)的所有車均指定為B型車。從而完成對加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)的高架天車車型指定。E)、高架天車需求解析，總控PLC對每個高架天車分系統(tǒng)的類型分成A、B、C、D四種類型，A是對應加工單元內(nèi)機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)間的搬運；B是加工單元間倉儲分系統(tǒng)到倉儲分系統(tǒng)間的搬運；C是跨加工單元的機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)到倉儲分系統(tǒng)間的搬運；D是跨加工單元的機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)到機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)間的搬運；所述調(diào)度內(nèi)容包括對高架天車分系統(tǒng)的類型輪轉(zhuǎn)的改變之A\B\C\D方式，以滿足對機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)的及時響應?？偪豍LC對高架天車(OHT)的需求進行解析,根據(jù)機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)發(fā)送過來的某一取晶圓傳送盒(FOUP)處理完畢信號，接下來需要進行哪個加工單元(bay)的工藝處理信息?？偪豍LC收到信號后進行路徑規(guī)劃，把機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)發(fā)送過來的需要求進行起始位置目的位置與原先存儲的路徑位置進行比對，選擇從取晶圓傳送盒(FOUP)位置到下一工藝處理單元(bay)的機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)放取晶圓傳送盒(FOUP)位置路徑程序。El)、高架天車任務調(diào)度，總控PLC通過讀取高架天車(OHT)在軌道上的位置，計算出哪個高架天車(OHT)離有需求的機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)距離最近,然后根據(jù)其Profibus-DP地址判斷車型，如果是A型車距離最近，則啟動A型車調(diào)度程序，讓A型車運行到取取晶圓傳送盒(FOUP)點，取到取晶圓傳送盒(FOUP)后進行握手信號交互，保證動作完成。讓A型車把取晶圓傳送盒(FOUP)運到倉儲(Stocker)中，然后關閉A型車調(diào)度程序，啟動B型車調(diào)度程序；待B型車完成任務后，關閉B型車調(diào)度程序，打開下一個工藝加工單元的A型車調(diào)度子程序，然后在下一加工單元中尋找最近的天車完成把取晶圓傳送盒(FOUP)運送到機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)的任務。該調(diào)度方法可以保證以最快的速度最短的時間保證高架天車到達需要取FOUP的機臺；不同類型的調(diào)度程序根據(jù)實際需要運行，暫時不需要運行的調(diào)度程序進行關閉處理，這樣盡可能的節(jié)省總控PLC的內(nèi)存，保證PLC程序在掃描周期內(nèi)的實時性響應足夠快。E2)、加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)的高架天車(OHT)的調(diào)度，總控PLC計算加工單元內(nèi)部(Intrabay)距離需要搬運的晶圓傳送盒(FOUP)距離最近的車，找到該型車后，計算剩下的高架天車(OHT)的數(shù)量，如果剩下2臺車，且需進行下一步加工的產(chǎn)品不能等待時間過長則把該型車無論是哪種型號都改為D型車，然后執(zhí)行D型車調(diào)度任務，按照預先的軌跡規(guī)劃程序運行。然后把剩下的兩臺高架天車(OHT)型依次改為A、C并且把車輛少于正常值標志位置為I。對于加工單元之間(Interbay)運行的B型車進行任務分析，無任務的高架天車(OHT)直接調(diào)入車輛少于正常值指標的加工單元(bay)，型號根據(jù)該加工單元(bay)中缺少的型號進行修改，把該加工單元(bay)車輛少于正常值標志位復位，把所有車型及地址均存入總控PLC相應的掉電保存的數(shù)據(jù)塊中，防止系統(tǒng)掉電后任務及地址丟失。該調(diào)度方法可以保證加工單元內(nèi)部高架天車數(shù)量最少值可以滿足正常生產(chǎn)需要，防止出現(xiàn)加工單元內(nèi)部高架天車數(shù)降為零，機臺上有FOUP運輸要求時無高架天車可用；與E1的調(diào)度程序緊密聯(lián)系，互相補充。E3)、倉儲任務調(diào)度，總控PLC在掉電保存數(shù)據(jù)塊中保存?zhèn)}儲(Stocker)所有位置坐標值，每個坐標值對應一個標志位，在執(zhí)行調(diào)度任務時，總控PLC把需要到的位置的標志位直接發(fā)給倉儲(Stocker)PLC控制器，然后把走到該目標位置的速度和位置值通過Profibus-DP的參數(shù)通道發(fā)送給倉儲(Stocker) PLC控制器,完成后倉儲(Stocker) PLC控制器給總控PLC回發(fā)到位信號；該結構中倉儲(Stocker)PLC只負責底層信號中轉(zhuǎn)和回發(fā)，所有調(diào)度由總控PLC完成，這樣可以保證倉儲(Stocker) PLC控制器和驅(qū)動器直接執(zhí)行需要到達的位置而不需要再進行復雜的計算，另外需要修改每個位置值時，直接在總控PLC上進行參數(shù)修改就可以，這樣可以更好的實現(xiàn)控制調(diào)度的集中性。F)、是否退出自動，否則回到步驟E，是則返回步驟A。上述控制方法在結構上采用多分支，從程序入口進入主程序后，對每個子設備都對應專屬的子程序，且這些程序都是可以并行執(zhí)行的，這在工控機中是無法實現(xiàn)的，工控機是采用進程的方式來處理任務，一個進程不退出無法進入別的進程，而PLC的程序結構的優(yōu)點就是可以并行執(zhí)行很多子程序，有效的解決了子設備多卻需要同時進行調(diào)度的問題，此外對每個高架天車的地址和類型用單獨的數(shù)據(jù)塊進行存儲，對A、B、C、D四種類型的高架天車分為四種調(diào)度程序，實時更新各個天車的類型，防止出現(xiàn)類型錯誤。扁平化程序結構由程序入口進入程序開始，直接進入對各個子設備的控制子程序，總控PLC和各個子設備之間進行信號交互可以直接在子程序中進行，而無需在回到子程序的上一層程序進行交互，具體體現(xiàn)在對每個加工單元中的機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)采用專屬的程序進行垂直調(diào)度，省去了加工單元再單獨配有邏輯控制設備采集各個機臺(Cluster-tools)分系統(tǒng)信號的任務處理的繁瑣性，在物理實現(xiàn)上總調(diào)度PLC的CPU下達命令后通信數(shù)據(jù)經(jīng)過打包處理后從DP-耦合器上轉(zhuǎn)換為差分信號通過2芯Profibus-DP電纜連接到從設備PLC的DP-耦合器上，經(jīng)過解包把數(shù)據(jù)送入從設備PLC的CPU，從設備CPU根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容可以直接進行動作，動作完成后經(jīng)過相同的鏈路和通信模式回發(fā)完成信號給總控PLC。這種的通信是總控PLC對從設備PLC之間的直接通信，不需要通過其他設備進行中轉(zhuǎn)，有效減少命令下達時間，提高了設備工作節(jié)拍。以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)，其特征在于:它包括制造執(zhí)行分系統(tǒng)、總控PLC、高架天車分系統(tǒng)、天車分系統(tǒng)、倉儲分系統(tǒng)及、加工單元分系統(tǒng)、及加工單元分系統(tǒng)內(nèi)的機臺分系統(tǒng)； 所述高架天車分系統(tǒng)包括多個高架天車及一一對應的高架天車PLC控制器； 所述天車分系統(tǒng)包括多個天車及一一對應的天車PLC控制器； 所述倉儲分系統(tǒng)包括多個倉儲PLC控制器； 所述機臺分系統(tǒng)包括多個機臺PLC控制器； 所述總控PLC分別連接高架天車分系統(tǒng)的高架天車PLC控制器、天車分系統(tǒng)的天車PLC控制器、倉儲分系統(tǒng)的倉儲PLC控制器及機臺分系統(tǒng)的機臺PLC控制器；所述制造執(zhí)行分系統(tǒng)連接總控PLC，通過總控PLC控制高架天車分系統(tǒng)、天車分系統(tǒng)、倉儲分系統(tǒng)及機臺分系統(tǒng)。
2.如權利要求1所述的基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)，其特征在于:所述總控PLC為西門子400系列PLC ;所述高架天車PLC控制器、天車PLC控制器、倉儲PLC控制器及機臺PLC控制器為西門子300系列PLC。
3.如權利要求2所述的基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)，其特征在于:所述制造執(zhí)行分系統(tǒng)通過Profinet總線與總控PLC進行數(shù)據(jù)通訊；所述總控PLC與高架天車PLC控制器、天車PLC控制器、倉儲PLC控制器及機臺PLC控制器 通過Profibus-DP方式進行數(shù)據(jù)通訊。
4.如權利要求1所述的基 于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)，其特征在于:所述總控PLC、高架天車PLC控制器、天車PLC控制器、倉儲PLC控制器及機臺PLC控制器為三菱系列PLC。
5.如權利要求4所述的基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)，其特征在于:所述總控PLC、高架天車PLC控制器、天車PLC控制器、倉儲PLC控制器及機臺PLC控制器間通過CC-LINK網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通訊。
6.如權利要求1-5任意一項所述的基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng),其特征在于:所述制造執(zhí)行分系統(tǒng)采用WinCC軟件平臺。
7.一種基于PLC控制的自動物料搬送控制方法，其特征在于:它包括步驟， A)、判斷工作模式，操作觸發(fā)后總控PLC通過梯形圖程序采集制造執(zhí)行分系統(tǒng)的工作模式； B)、判斷安全回路，總控PLC采集高架天車PLC控制器、天車PLC控制器、倉儲PLC控制器及機臺PLC控制器的安全狀態(tài)； C)、獲取高架天車數(shù)量，總控PLC通過計算該高架天車所在區(qū)域，獲取加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)的高架天車數(shù)量； D)、高架天車車型指定，總控PLC對加工單元內(nèi)部(Intrabay)、加工單元之間(Interbay)的高架天車車型指定； E)、高架天車需求解析，總控PLC對高架天車的需求進行解析，根據(jù)機臺分系統(tǒng)發(fā)送過來的某一取晶圓傳送盒處理完畢信號，接下來需要進行哪個加工單元的工藝處理信息，總控PLC收到信號后進行路徑規(guī)劃，把機臺分系統(tǒng)發(fā)送過來的需要求進行起始位置目的位置與原先存儲的路徑位置進行比對，選擇從取晶圓傳送盒位置到下一工藝處理單元的機臺分系統(tǒng)放取晶圓傳送盒位置路徑程序，解析后根據(jù)情況執(zhí)行下述步驟， El)、天車任務調(diào)度，總控PLC讀取天車在軌道上的位置并計算哪個天車離有需求的機臺分系統(tǒng)距離最近，然后判斷車型，而后根據(jù)其車型調(diào)度天車； E2)、加工單元內(nèi)部、加工單元之間的高架天車的調(diào)度，總控PLC計算加工單元內(nèi)部距離需要搬運的晶圓傳送盒距離最近的車，找到該型車后，計算剩下的高架天車的數(shù)量，對其按類型調(diào)度； E3)、倉儲任務調(diào)度，總控PLC在掉電保存數(shù)據(jù)塊中保存?zhèn)}儲所有位置坐標值，每個坐標值對應一個標志位，在執(zhí)行調(diào)度任務時，總控PLC把需要到的位置的標志位直接發(fā)給倉儲PLC控制器，然后把走到該目標位置的速度和位置值的參數(shù)通道發(fā)送給倉儲PLC控制器，完成后倉儲PLC控制器給總控PLC回發(fā)到位信號； F)、是否退出自動，否則回到步驟E，是則返回步驟A。
8.如權利要求7所述的基于PLC控制的自動物料搬送控制方法，其特征在于:所述步驟E包括，總控PLC對每個高架天車分系統(tǒng)的類型分成A、B、C、D四種類型， A是對應加工單元內(nèi)機臺分系統(tǒng)間的搬運； B是加工單元間倉儲分系統(tǒng)到倉儲分系統(tǒng)間的搬運； C是跨加工單元的機臺分系統(tǒng)到倉儲分系統(tǒng)間的搬運； D是跨加工單元的機臺分系統(tǒng)到機臺分系統(tǒng)間的搬運； 所述調(diào)度內(nèi)容包括對高架天車 分系統(tǒng)的類型輪轉(zhuǎn)的改變之A\B\C\D方式，以滿足對機臺分系統(tǒng)的及時響應。
9.如權利要求8所述的基于PLC控制的自動物料搬送控制方法，其特征在于:所述步驟El包括，總控PLC判斷車型，如果是A型車距離最近，則啟動A型車調(diào)度程序，讓A型車運行到取晶圓傳送盒點，取到取晶圓傳送盒后進行握手信號交互，保證動作完成；讓々型車把取晶圓傳送盒運到倉儲中，然后關閉A型車調(diào)度程序，啟動B型車調(diào)度程序；待B型車完成任務后，關閉B型車調(diào)度程序，打開下一個工藝加工單元的A型車調(diào)度子程序，然后在下一加工單元中尋找最近的天車完成把取晶圓傳送盒運送到機臺分系統(tǒng)的任務。
10.如權利要求8或9所述的基于PLC控制的自動物料搬送控制方法，其特征在于:所述步驟E2包括，總控PLC找到距離最近的車后，計算剩下的高架天車的數(shù)量，如果剩下2臺車，且需進行下一步加工的產(chǎn)品不能等待時間過長則把該型車無論是哪種型號都改為D型車，然后執(zhí)行D型車調(diào)度任務，按照預先的軌跡規(guī)劃程序運行；然后把剩下的兩臺高架天車型依次改為A、C并且把車輛少于正常值標志位置為I，對于加工單元之間運行的B型車進行任務分析，無任務的高架天車直接調(diào)入車輛少于正常值指標的加工單元，型號根據(jù)該加工單元中缺少的型號進行修改，把該加工單元車輛少于正常值標志位復位，把所有車型及地址均存入總控PLC相應的掉電保存的數(shù)據(jù)塊中，防止系統(tǒng)掉電后任務及地址丟失。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于PLC控制的自動物料搬送系統(tǒng)及其控制方法，在現(xiàn)有的AMHS控制結構基礎上，把原來自動物料搬送系統(tǒng)的各級控制器由PLC控制系統(tǒng)替代，同時結合WinCC開發(fā)的MES，OHT分系統(tǒng)的調(diào)度算法上采用對OHT分系統(tǒng)按功能類別定型，對Intrabay、Interbay中的OHT分系統(tǒng)的數(shù)量分別按照上限法進行數(shù)量限制，調(diào)度按適型適用和類型更替法進行。對每個OHT分系統(tǒng)的類型分成四種類型從而在調(diào)度中對該四種類型采用輪轉(zhuǎn)方式定型，以滿足對tool的及時響應。
文檔編號G05B19/418GK103197614SQ20121000596
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者褚明杰, 曲道奎, 徐方, 賈凱, 劉一恒, 楊奇峰, 劉世昌, 陳廷輝 申請人:沈陽新松機器人自動化股份有限公司