一种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序设计方法技术

本发明专利技术公开了一种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序的设计方法，通过物料在栅格阵列间搬运动作所需要的程序和数据结构分离的方法，通过源栅格数据表，目的栅格数据表，搬运动作命令列表来实现用户自定义的物料在栅格阵列间的柔性的搬运路径规划，通过人机交互的图形化界面来编辑生成源和目的栅格数据表以及搬运动作命令列表。相对于传统的对于每一栅格组合都编写一段PLC代码来实现栅格间物料搬运路径规划的方法，每增加一种栅格组合占用PLC的存储容量小，PLC能支持的栅格组合的数量大大增加，增加组合的操作简单快速，可以满足工业4.0大规模定制化生产对于产品换线的要求，同时降低了设备使用维护人员的技能的要求。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术属于工业自动化
，具体是涉及一种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序设计方法。
技术介绍
:在生产线实现自动化改造的过程中，栅格阵列状态排列的物料搬运是个重要的环节，其广泛存在于产品的加工，测试和储运的过程中，比如在电路板生产过程中，矩阵状拼接的电路板在被切割开后需要装入到矩阵穴格的TRAY盘中去。生产的产品不同，物料搬运的起始地的源栅格阵列的排列和物料搬运的目的地的目的栅格阵列的排列都会有变化，因此需要物料搬运的路径规划能够适应这种变化。可编程逻辑控制器(PLC)由于其内在的同步机制，易于在编程时实现逻辑完整性和实时同步，因此在自动控制系统中得到了广泛的应用。当使用PLC来实施物料在栅格间搬运时，目前流行的做法是对于每一种源和目的栅格阵列的排列都编写一段PLC的程序来实现搬运路径的规划和动作，当生产的产品改变时，通过切换PLC运行的程序来实现产线的切换。使用上述的传统的PLC编程方法来实现物料在栅格间的数据搬运时，搬运的路径规划和搬运动作代码是融合在一体的，这意味着每增加一种栅格的组合，就要编写一段PLC的代码，这样的做法的缺陷是:1)设备使用人员的要求比较高，需要有PLC编程技能的工程师来编写某一栅格组合特定的PLC代码并调试，并且要花费相当的时间，提高了设备使用的成本。2)每个栅格组合专有的代码都要占用PLC的相对比较多的存储空间，如果栅格结构比较多的情况下，很容易发生PLC存储空间爆满的状况。在产线上生产的产品的种类不是很多，栅格阵列组合的熟练不太多的情况下，传统的PLC程序编程方法可以满足要求，但是工业4.0要求高度柔性的定制化的制造过程，在产线上，产品种类变化会很多，而且要求不同产品的生产的切换时间要非常短，因此要求规划的物料搬运路径切换要适应这种要求，一是用户要很方便地增加新的搬运路径规划，二是在不同的路径规划之间的切换的时间要求快。传统的PLC程序编程方法由于上述的两个问题，不能够满足大规模定制化制造生产的需求。因此必须要找到一种新的PLC程序的设计方法，针对栅格物料的搬运的应用可以做到1)能够支持栅格阵列组合的数量足够大。2)用户可以很方便地增加一个新的栅格阵列组合的搬运路径规划。PC编程由于其代码和数据分离的特点，在程序设计上比较容易实现前述要求，但是PC编程逻辑完整性和实时同步功能的保证要差一些，如果能在PLC上能够实现PC编程的一些方法，则可以创造性的解决这一问题。
技术实现思路
:本专利技术的目的就是针对现有技术之不足，而提供一种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序的设计方法，在PLC系统容量的约束的前提下，能将其支持的栅格阵列组合的数量最大化，同时能够使操作员容易增加一个新的栅格结构组合的搬运路径规划，以满足工业4.0大规模定制的要求。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下:—种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序的设计方法，包括如下步骤:S1:对PLC程序架构进行设计，所述PLC程序架构包括源栅格数据表编辑模块、目的栅格数据表编辑模块、搬运动作命令数据列表编辑模块和搬运动作执行模块；所述源栅格数据表编辑模块、所述目的栅格数据表编辑模块、所述搬运动作命令数据列表编辑模块表现为人机交互的图形化界面，用户对所述图形化界面进行操作产生源栅格数据表、目的栅格数据表和搬运动作命令数据列表；所述搬运动作执行模块用于根据所述源栅格数据表、目的栅格数据表和搬运动作命令数据列表中的数据完成搬运动作；S2:对数据结构进行设计，所述数据结构包括源栅格数据结构、目的栅格数据结构、搬运动作命令数据结构；所述源栅格数据结构用于定义物料搬运的起始栅格阵列中的每个穴位的X、Υ坐标位置，所述目的栅格数据结构用于定义物料搬运的目的栅格阵列中的每个穴位的X、Υ坐标位置，所述搬运动作命令数据结构用于定义每个搬运动作的搬运起始栅格穴位、目的栅格穴位、物料抓取数量、是否旋转、物料放下数量和对应的抓取手的位置；S3:利用所述PLC程序架构和所述数据结构实现用户自定义的物料在栅格阵列间的柔性的搬运路径规划和搬运动作。作为上述技术方案的优选，所述步骤S3具体包括如下步骤:S31:用户对所述图形化界面上的源栅格数据表编辑模块进行编辑，生成源栅格数据表，所述源栅格数据表为物料搬运的起始栅格阵列中的每个穴位的X、Y坐标位置的列表;S32:用户对所述图形化界面上的目的栅格数据表编辑模块进行编辑，生成目的栅格数据表，所述目的栅格数据表为物料搬运的目的栅格阵列中的每个穴位的X、Y坐标位置的列表；S33:用户对所述图形化界面上的搬运动作命令数据列表编辑模块进行编辑，生成搬运动作命令数据列表，所述搬运动作命令数据列表为最少搬运循环周期中的每个搬运动作的搬运起始栅格穴位、目的栅格穴位、抓取的数量、是否旋转、物料放下数量和对应的抓取手的位置的列表；S34:所述源栅格数据表、目的栅格数据表、搬运动作命令数据列表实现了用户自定义的物料在栅格阵列间的柔性的搬运路径规划；S35:所述搬运动作执行模块循环使用S34中的搬运路径规划来设定每次搬运动作的动作参数，实现循环往复的搬运动作，完成所有物料在栅格阵列间的搬运。作为上述技术方案的优选，所述起始栅格阵列和所述目的栅格阵列采用矩形栅格阵列，所述矩形栅格阵列通过阵列的几何参数的方法自动产生栅格阵列中每个穴位的坐标位置数据。作为上述技术方案的优选，所述搬运动作命令数据结构中通过设置多个抓取头实现每个搬运动作中不同的物料抓取数量和不同的物料放下数量。作为上述技术方案的优选，所述搬运动作命令数据列表的长度为有限长度，所述搬运动作命令数据列表的长度小于等于起始栅格阵列中穴位数量和目的栅格阵列中穴位数量的最小公倍数。作为上述技术方案的优选，所述源栅格数据表编辑模块、所述目的栅格数据表编辑模块、所述搬运动作命令数据列表编辑模块为运行于PLC触摸屏控制面板的程序或运行于PC的程序。本专利技术的有益效果在于:通过物料在栅格阵列间搬运动作所需要的程序和数据结构分离的方法，通过源栅格数据表，目的栅格数据表，搬运动作命令列表来实现用户自定义的物料在栅格阵列间的柔性的搬运路径规划，通过人机交互的图形化化界面来编辑生成源和目的栅格数据表以及搬运动作命令列表。相对于传统的对于每一栅格组合都编写一段PLC代码来实现栅格间物料搬运路径规划的方法，每增加一种栅格组合占用PLC的存储容量小，PLC能支持的栅格组合的数量大大增加，增加组合的操作简单快速，可以满足工业4.0大规模定制化生产对于产品换线的要求，同时降低了设备使用维护人员的技能的要求。【附图说明】:以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中:图1为本专利技术一个实施例的一种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序的设计方法流程图；图2为本专利技术一个实施例的一种用户自定义的物料在栅格阵列间的柔性的搬运路径规划和搬运动作流程图；图3为本专利技术一个实施例的一种源栅格示意图；图4为本专利技术一个是实力的一种目的栅格示意图。【具体实施方式】:实施例1如图1所示，本专利技术的一种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序的设计方法，包括如下步骤:S1:对PLC程序架构进行设计，所述PLC程序架构包括源栅格数据表编辑模块、目的栅格数据表编辑模块、搬运动作命令数据列表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于物料在栅格阵列间搬运的PLC程序的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对PLC程序架构进行设计，所述PLC程序架构包括源栅格数据表编辑模块、目的栅格数据表编辑模块、搬运动作命令数据列表编辑模块和搬运动作执行模块；所述源栅格数据表编辑模块、所述目的栅格数据表编辑模块、所述搬运动作命令数据列表编辑模块表现为人机交互的图形化界面，用户对所述图形化界面进行操作产生源栅格数据表、目的栅格数据表和搬运动作命令数据列表；所述搬运动作执行模块用于根据所述源栅格数据表、目的栅格数据表和搬运动作命令数据列表中的数据完成搬运动作；S2：对数据结构进行设计，所述数据结构包括源栅格数据结构、目的栅格数据结构、搬运动作命令数据结构；所述源栅格数据结构用于定义物料搬运的起始栅格阵列中的每个穴位的X、Y坐标位置，所述目的栅格数据结构用于定义物料搬运的目的栅格阵列中的每个穴位的X、Y坐标位置，所述搬运动作命令数据结构用于定义每个搬运动作的搬运起始栅格穴位、目的栅格穴位、物料抓取数量、是否旋转、物料放下数量和对应的抓取手的位置；S3：利用所述PLC程序架构和所述数据结构实现用户自定义的物料在栅格阵列间的柔性的搬运路径规划和搬运动作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李二文，马全成，
申请(专利权)人：苏州和瑞科自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32