專利名稱：示教式輸入電鍍生產(chǎn)線行車運行程序的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于微型計算機應用技術(shù)領域。
由于電鍍流水線上行車的動作是按工藝要求周期性地有規(guī)律運動，所以七十年代就有用電報頭子和穿孔紙帶等實現(xiàn)順序控制。近年來，隨著微機技術(shù)的發(fā)展，在許多電鍍線上已實現(xiàn)了計算機控制，其中包括可編程序控制器PC。但所有這些現(xiàn)有技術(shù)，在送入行車按工藝要求的動作序列時，均離不開“程序”這個概念。動作序列的送入過程大致是這樣的工藝人員在工藝設計完成后，排出行車運行圖，這種運行軌跡通過計算機工作者專門的計算機指令在一定的開發(fā)工具上把它編入程序，固化在電可擦除可編程序只讀存儲器E2PROM中。在被認為是編程比較方便的可編程序控制器上，也要用專門的計算機語言在“編程器”上進行。這個工作一般要通過專門人員完成，使微機控制的電鍍線的推廣受到限制，而且控制裝置也因此帶有很大的專用性，難以一般化而推廣成產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的在于革除人工編寫程序的過程，使用一種示教式輸入電鍍生產(chǎn)線行車運行程序的方法和一種示教式控制器實現(xiàn)電鍍流水線的自動順序控制。
本發(fā)明所采用的示教式程序輸入方法如下利用示教式控制器上的直觀模擬屏，用戶只要在模擬屏上按工藝要求設計的行車運行圖“開”一遍，“教”會計算機，然后發(fā)命令讓它“記住”，就送入了要求，完全突破了“語言”、“程序”這些概念，其操作完全類似于操作工人在現(xiàn)場手動開行車的過程。用戶若要修改工藝，也只要在模擬屏上對原有動作進行修改，無需對EPROM取出光照擦除和在開發(fā)裝置上重新固化程序。這樣使用戶和工藝人員完全擺脫了計算機專業(yè)人員編程，無需專門訓練，就可以完成對工藝要求的輸入。
對電鍍流水線上行車的動作控制主要是對行車在鍍槽上的水平方向運行和行車吊鉤的垂直動作的控制。這些動作分別對應某一個電機的正反轉(zhuǎn)，當行車及其吊鉤到達預定的工位，由傳感器發(fā)出信號，計算機根據(jù)該信號發(fā)出讓馬達停止的信號。因此對于某一個馬達從停到轉(zhuǎn)再到?？煽醋魇且粋€工藝步，而每一個工藝步控制所需要的信息可對應于計算機中的一個工藝字，當然這個工藝字可由一個或多個字節(jié)組成。由工藝字的序列組成一張工藝字表，它對應于行車的一系列動作。計算機對行車的控制在計算機內(nèi)部即由程序?qū)に囎直硪来畏治霾僮?，發(fā)出相應的命令來完成。
因此，我們可以把電鍍流水線的工藝順序看成是存放在計算機內(nèi)的工藝字表，而本發(fā)明所采用的方法就是利用示教手段，由示教式控制器將操作員所進行的行車模擬動作所代表的進、退位移量及行車吊鉤的上、下位置狀態(tài)翻譯成一張工藝字表存入計算機。
實現(xiàn)上述方法的裝置框圖如附

圖1所示，包括單片機中央處理器101，控制程序存儲器102，工藝字表存儲器103，過程信息存儲器104，鍵盤顯示電路105，兩個并行接口106和107，示教模擬屏108等部件，其特征是單片機中央處理單元101可采用8031等型號的微處理器芯片，它通過數(shù)據(jù)總線與程序控制存儲器102、工藝字表存儲器103、過程信息存儲器104、鍵盤顯示電路105以及并行接口106、107的數(shù)據(jù)端口相連，單片機中央處理單元101的地址總線與程序控制存儲器102、工藝字表存儲器103、過程信息存儲器104，鍵盤顯示電路105以及并行接口106、107的地址端口相接;鍵盤顯示電路105可采用8279等型號的集成電路，其輸入端口與示教模擬屏108上的功能輸入鍵及定時撥盤相接，其輸出端口與示教模擬屏108上的數(shù)碼管和指示燈相連，并行接口106、107分別與電鍍流水線現(xiàn)場行車的電機控制裝置連接，由這兩個并行接口發(fā)出控制電機起動和停止的信號，從而控制行車的水平運行和吊鉤的上下位置。而電鍍流水線現(xiàn)場行車或吊鉤的到位信號，亦通過這兩個并行口輸入本示教式控制器，從而使單片機中央處理單元101根據(jù)工藝字表和現(xiàn)場到位信息決定發(fā)出下一個指令。并行接口106、107可采用8255等型號的集成電路。
在本示教式控制器中，控制程序存儲器102為可擦除只讀存儲器，用以存放對行車進行控制的監(jiān)控程序和用示教方法輸入工藝要求的處理程序，這個存儲空間一般為8K，采用EPROM，例如2764集成電路。過程信息存儲器104為隨機存取存儲器，例如RAM6116集成電路，用來存放控制過程中產(chǎn)生的一些臨時性信息，在示教過程中，用來臨時存放生成的工藝常數(shù)表，以便于用戶的查詢和修改。在示教過程完成后，通過示教模擬屏108上“記憶”鍵所發(fā)出的記憶命令，把其中的工藝常數(shù)表再轉(zhuǎn)儲到工藝字表存儲器103中去，103采用電可擦除隨機存取存儲器E2PROM，例如2864等型號的集成電路。
示教模擬屏108的結(jié)構(gòu)如附圖2所示，它包括左上、左下、右上、右下、進、退、開始、結(jié)束、存入、記憶、步進、步退、刪除、插入、演示等15個功能輸入鍵，數(shù)碼管A1A0、B1B9以及8個指示燈(例如發(fā)光二極管)，以及一個演示動作定時撥盤，其特征是上述功能輸入鍵及撥盤與鍵盤顯示電路105的輸入口相連，數(shù)碼管及指示燈與鍵盤顯示電路105的輸出口相連。在示教狀態(tài)時，數(shù)碼管A1A0用來表示行車A在電鍍槽上所停工位號，位于數(shù)碼管A1A0左上、左下、右上、右下的四個指示燈分別表示行車A左、右吊鉤的上、下姿態(tài)。數(shù)碼管B1B0表示行車B在電鍍槽上所停工位號，其周圍的四個指示燈表示行車B左、右吊鉤的上、下姿態(tài)。在現(xiàn)場控制狀態(tài)時，上述數(shù)碼管和指示燈用來實際顯示電鍍自動線上行車A、B所在的工位號及其吊鉤的實際姿態(tài)。示教模擬屏108上的功能輸入鍵用來接受人機對話中人提供給計算機的各種命令和信息，以便在示教時模擬行車的手動按鈕及其他一些功能鍵，或?qū)ΜF(xiàn)有的工藝字表進行編輯修改，演示鍵及撥盤用于對示教輸入的工藝流程進行模擬演示，便于復查核對。
利用上述裝置實現(xiàn)電鍍流水線自動順序控制的具體示教方法及過程如下1、指出初始位置雖然行車在生產(chǎn)中的行為呈周期性，但我們可規(guī)定它是從某一個動作開始的，在這步動作之前行車所停的工位為初始位置，它有一個編號，于是我們可以用附圖2所示的示教模擬屏108中“進”或“退”鍵，使數(shù)碼管上的顯示與初始工位號一致，然后用“左上”、“左下”、“右上”、“右下”鍵，使模擬屏上的指示燈描述的吊鉤姿態(tài)與初始姿態(tài)相同。這樣就設置好了初始位置，它對應于行車實際的初始工位和吊鉤和姿態(tài)。
當模擬屏上顯示的絕對工位和吊鉤姿態(tài)與初始位置相符時，按示教模擬屏108上的“初始”鍵，這時過程信息存儲器104中的緩沖區(qū)指針指向工藝字表中的頭一個位置，并且把模擬屏上的信息送入相應字節(jié)，示教過程開始，這時對應一臺行車的二個數(shù)碼管顯示水平位置，而對應另一臺行車的二個數(shù)碼管就指示著“01”，標志現(xiàn)在等待第一個動作的輸入。(因為示教過程每次只能針對一臺行車，所以控制器上的資源就用來作為工藝步的記數(shù)指示)。
2、示教動作序列然后根據(jù)電鍍工藝的要求來改變行車和吊鉤的工位，當按“進”、“退”鍵時，意味著行車水平運行，每按一鍵，工位變一個，所以數(shù)碼管上數(shù)字增一或減一，直到這步動作應停的工位，就按“存入”鍵，這樣表示一個工藝步完成，即行車水平方向移動了一次。吊鉤的上下通過按“左上”、“左下”、“右上”、“右下”鍵來實現(xiàn)動作的示教，這時面板上的指示燈作相應的發(fā)光指示。
在按“左上”、“左下”、“右上”、“右下”鍵時，程序控制存儲器102中的示教監(jiān)控程序模塊對之進行分析，如按“左下”鍵，而左吊鉤的當前位置為下，則本命令無意義，故無效，這時指示工藝的數(shù)碼管不變，相反，若這時按“左上”，則該命令有效，模擬屏上“左下”指示燈暗，“左上”燈亮，表示命令接受，并且模擬吊鉤已從下面工位運行到了上面工位，同時指示工藝步的數(shù)碼管數(shù)字加1，表示示教的這一步已存入緩沖區(qū)，準備接受下一個動作。
在模擬行車水平工位時，因為一個工藝步可走過許多工位，所以從一個動作開始時的絕對位置(例如10)，通過按任意方式的“進退”組合，出現(xiàn)一個位置(例如20)，這時若按“存入”鍵，示教控制程序就認為一個工藝步是使行車作了一次水平運動，使它從開始工位10運行到20，當位移量為0時，認為該水平運動無效，工藝步指示數(shù)不變。
當作了一個錯誤的示教動作后，則可按“步退”鍵，這時指示工藝步的數(shù)碼管數(shù)字減1，用戶就可重新輸入正確的動作。同樣若要刪除工藝步，只要用“步進”或“步退”鍵找到該步動作按“刪除”鍵即可。若要插入一個工藝步，可用“步進”或“步退”鍵找到相應工藝步，輸入要插入的工藝步，然后按“插入”鍵即可。
當輸入了一個工藝序列后，可用“演示”鍵，配合撥盤上的數(shù)字，重演示教過程，每一個動作停留的時間(秒數(shù))是撥盤所指的數(shù)字，這樣用戶就可通過撥盤靈活掌握演示時間，并把輸入的工藝動作和正確的核對，確認無誤后，才可用記憶固定下來。
3、結(jié)束和記憶當行車的運動規(guī)律示教給計算機后，則可按“結(jié)束”鍵告訴計算機示教過程結(jié)束。當檢查無誤，要永久保留時，則按“記憶”鍵，示教監(jiān)控程序就把在過程信息存儲器104緩存區(qū)中的工藝字表寫入工藝字表存儲器103中。以便在行車的實際電鍍作業(yè)運行時，再現(xiàn)通過示教輸入的動作序列。
本發(fā)明與常規(guī)電鍍控制器相比，具有下述優(yōu)越性1、用戶及工藝人員擺脫了計算機固定程序?qū)に嚨摹笆`”，可根據(jù)工藝需要，進行修改，而且方法簡單、直觀，無需任何控制技術(shù)及計算機方面的基礎知識，易被廣大用戶接受。
2、制造廠商容易開發(fā)，電鍍工藝千變?nèi)f化，細節(jié)部分幾乎總有差別，以前幾乎是一條電鍍線一臺控制儀，無法產(chǎn)品化，用戶需要事先把控制要求告訴廠商完成編程工作，用本發(fā)明裝置，廠商可批量生產(chǎn)，用戶買回后，可根據(jù)需要自己送入工藝要求。
本發(fā)明可用作電鍍生產(chǎn)自動線的控制器，控制行車運行及一些諸如噴淋等附帶功能。
權(quán)利要求
1.一種示教式輸入電鍍生產(chǎn)線行車運行程序的方法，其特征是利用模擬屏上的按鍵模擬行車的水平運行動作序列和行車左、右吊鉤在相應工位的上、下位置狀態(tài)，模擬輸入的行車動作序列通過數(shù)碼管顯示行車歷經(jīng)的工位號，模擬輸入的左、右吊鉤的位置狀態(tài)通過對應的左上、左下、右上、右下指示燈顯示，模擬輸入的行車運行程序可以通過模擬屏上的按鍵操作進行修改或演示，演示速度由模擬屏上的撥盤調(diào)節(jié)。示教輸入的行車運行程序存入工藝字表存儲器，從而在行車的實際電鍍作業(yè)運行時再現(xiàn)示教輸入的行車動作序列及行車吊鉤在不同工位的上下位置狀態(tài)。
2.一種實現(xiàn)示教式輸入電鍍生產(chǎn)線行車運行程序的裝置，亦稱為示教式控制器，其特征是單片機中央處理單元通過數(shù)據(jù)總線與控制程序存儲器、工藝字表存儲器、過程信息存儲器、鍵盤顯示電路以及二個并行接口的數(shù)據(jù)端口相連，單片機中央處理單元的地址總線與控制程序存儲器、工藝字表存儲器、過程信息存儲器、鍵盤顯示電路以及二個并行接口的地址端口相接。鍵盤顯示電路的輸入端口與示教模擬屏上的功能輸入鍵及定時撥盤相接，鍵盤顯示電路的輸出端口與示教模擬屏上的數(shù)碼管和指示燈相連。兩個并行接口分別與電鍍流水線現(xiàn)場行車的電機控制裝置連接，由這兩個并行接口發(fā)出控制電機運轉(zhuǎn)的信號，從而控制行車的水平運行動作序列和吊鉤的上下位置變動，電鍍流水線現(xiàn)場行車或吊鉤的到位信號，亦通過這兩個并行接口輸入本示教式控制器，從而使單片機中央處理單元根據(jù)現(xiàn)場到位信息和工藝字表決定發(fā)出下一個指令。
全文摘要
本發(fā)明屬于微型計算機應用技術(shù)領域。本發(fā)明采用示教式程序輸入方法和示教式控制器輸入電鍍工藝對行車的運行要求，用按鍵在示教式控制器的模擬屏上模擬行車的運行運作序列和行車吊鉤在相應工位的姿態(tài)，然后存入示教式控制器中的工藝字表存儲器，以便在行車的實際電鍍作業(yè)運行時，再現(xiàn)示教輸入的行車動作序列及其吊鉤的相應姿態(tài)，從而革除了由人工將行車運行規(guī)律及吊鉤姿態(tài)編程輸入計算機的過程。
文檔編號G05B19/42GK1060507SQ91107529
公開日1992年4月22日 申請日期1991年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月13日
發(fā)明者吳偉昶, 朱兆維, 徐克奇, 沈健 申請人:上海輕工業(yè)?？茖W校