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基子光洋G D S 一 0 9 F H 数控系统韵 温度检测模块P L C程序设计半 口刘旭 口贾歆莹 口化春雷 口刘春时 沈 阳机床 集 团 有限责任公司 沈 阳 1 1 0 1 4 2 摘 要 以应 用大连光 洋 G D S 0 9 一 F H数控 系统的精 密卧式加工 中心为 实例 ， 介 绍 了温度检测模块的工作原理 以及厂 家在 P L C库文件 中提供 的一 些基本程序块 ， 并通过实际的 P L C程序详 细讲 解 了利用光洋的 S T语言对温度检测模块进行 编程 的过 程 。 关键 词 温度采集模块P L C S T语言 中图分类号 T P 3 1 1 ． 1 1 文献标识码 A 文章 编号 1 0 0 0 4 9 9 8 f 2 0 1 1 0 5 - 0 0 4 7 0 3 温 度 是 电 机 工 作 状 态 的 重 要 指 标 之 一 ． 为 保 证 电 机 在 正 常 状 态 下 工 作 ， 对 电 机 的 工 作 温 度 进 行 实 时 监 控 是 非 常 必 要 的 。西 门 子 伺 服 电 机 的 内 置 编 码 器 接 口 中 的 1 3和 2 5号 针 为 温 度 信 号 输 出 ， 在 西 门 子 系 统 下 电 机 温 度 可 以 直 接 在 驱 动 信 息 中 读 出 。本 例 中所 介 绍 的 精 密 卧 式 加 工 中 心 使 用 的 是 大 连 光 洋 的 数 控 操 作 系 统 ， 各 伺 服 轴 均 采 用 了 西 门 子 的 伺 服 电 机 ， 因 此 其 输 出 的 温 度 信 号 不 能 直 接 由 光 洋 的 伺 服 驱 动 器 接 收 处 理 ． 需 要 使 用 光 洋 的 温 度 检 测 模 块 对 电 机 温 度 信 号 进 行 处 理 ， 使 之 能 够 在 系 统 HMI中 被 用 户 读 出 。 用 户 可 以 通 过 指 定 通 道 来 选 择 查 看 各 伺 服 电 机 的 工 作 温 度 ， 实 现 对 伺 服 电 机 工 作 温 度 的 监 控 。 光 洋 温 度 检 测 模 块 的 编 程 是 通 过 S T语 言 来 实 现 的 ， S T语 言 是 一 种 与 C 语 言 很 相 似 的 编 程 语 言 ． 具 有 使 用 灵 活 、 编 程 速 度 快 、 便 于 阅 读 等 特 点 。 由 光 洋 开 发 的 温 度 检 测 模 块 实 际 可 以 理 解 为 支 持 光 洋 G L I NK 总 线 的 高 精 度 热 敏 电 阻 检 测 模 块 ， 每 个 模 块 支 持 8个 通 道 的 P TI O 0或 K T Y8 4温 度 传 感 器 。 在 光 洋 GDS 一 0 9 F H 数 控 系 统 中 ， G L I NK 总 线 上 的 每 个 温 度 检 测 模 块 都 会 对 应 一 个 P L C地 址 位 ， 并 被 系 统 识 别 为 一 个 独 立 的 P L C模 块 在 P L C程 序 中 每 个 温 度 检 测 模 块 对 应 2 4输 入 1 6输 出 。 温 度 检 测 模 块 将 采 集 到 的 模 拟 量 信 号 转 化 为 1 6 b i t 布 尔 量 ，再 由 P L C 程 序 进 行 处 理 ， 转 化 为 可 读 出 的 温 度 信 号 。 1 P L C库文件 中的功能块及重要变量设 置 GONA _t e mp _l库 包 含 3 个 独 立 程 序 组 织 单 元 P OU ， 功 有 色 分 另 U 女 Ⅱ 表 1 。 表 1的 P OU 全 部 由光 洋 S T语 言 编 写 。 其 中BI T1 6 一 T O UI NT 币 口 UI NT _ T 0 1 6 B I T 在 T E MP一8一CHANNEL中 已 经 调 用 ， 因 此 可 国家重大科技专项 编号 2 0 0 9 Z X 0 4 0 0 1 0 2 5 收稿 日期 2 0 1 0年 l 2月 机械制造4 9卷 第5 6 1 期 以 直 接 在 程 序 中 应 用 ； T EMP 一 8 一 CHANNEL功 能 块 实 现 温 度 检 测 模 块 的 基 本 功 能 ， 实 际 使 用 中 ， 需 要 编 程 者 对 该 功 能 块 进 行 实 例 化 。 每 个 温 度 检 测 模 块 的 8个 温 度 传 感 器 输 入 通 道 在 T EMP 一 8 一 CHANNEL功 能 块 中采 用 循 环 模 式 逐 个 采 集 ， 全 部 8个 通 道 循 环 完 毕 需 要 约 1 0 s ， 每 个 通 道 基 本 检 测 流 程 见 图 1 。 指定通道号 O U T 1 ～ O U T 3 发送使能信号 R E F R E S H 并检测模块反馈 R E A D Y 检查通道号是否正确 I N C H AN N E L 1 - 1 N _ C HA NN E L _ 3 』 l 读 取A ， D 数 值 1 6 b it f ▲图 l 每个 通道基 本检测 流程 TEM P 一8一C HANNE L 中 的 重 要 变 量 S T ART B OOL， 温 度 转 换 启 动 ， T RUE代 表 进 行 温 度 转 换 ， F AL S E代 表 停 止 转 换 。 RE ADY B 00 L-温 度 模 块 指 定 通 道 A／ D 转 换 完 毕 ， 可 以 读 取 。 ARR CHANNEL T0 CHECK ARRAY r 1 8] OF B OOL 8 T RUE ． 数 组 的 8个 元 素 分 别 代 表 温 度 检 测 模 块 的 8个 输 人 通 道 ， 使 用 的 通 道 设 为 T RU E， 不 使 用 的 通 道 设 为 F AL S E； 在 T E MP 一 8 一 CHANNE L 中 ， 默 表 1 G ON A t e mp 一 1库 3个 P 0 U的功能 名称 类 型 功能 BI T1 6 TOU I N T F U N 将 1 6 b i t 的 B OO L型独立数据转换成 1 个 U I N T类 型数据 U I N ， 一 t 1 6 B I T F B 将 1 个 U I N T类 型数 据转换成 1 6 b i t 的 B 00 L型数据 TEMP 一8_C HA N NE L F B 实现温度检测模块基本控制逻辑 2 0 1 1 ／ 5 回 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 认 所 有 的 数 组 元 素 为 T RUE。 ARR _ T EMP - AL ARMARR AY[ 1 8 ] OF RE AL 8 4 0 ， 温 度 超 标 设 定 ， 单 位 为 ℃ ， 每 通 道 单 独 设 定 ， 每 个 数 组 元 素 依 次 对 应1个 通 道 。 默 认 4 0 o C， 当对 应 通 道 的 检 测 温 度 超 过 该 通 道 的 设 定 时 ， 输 出 变 量 ARRJ EMP _ F AUL T 错 误 信 息 中 对 应 的 相 应 元 素 会 被 设 为 1 0 0 ℃ 温 度 超 标 。 ARR _ T EMf T RANS F ARRAY[ 1 8 3 oF R EAL 8 0 ． 1 ， 通 过 P L C读 人 对 应 通 道 的 1 6位 数 字 与 实 际 温 度 的 转 换 系 数 ， 目前 光 洋 温 度 检 测 模 块 的 转 换 系 数 为 0 ． 1 。该 参 数 为 每 通 道 单 独 设 定 。 A RR ． T E MP _ I NI T ARRAY [ 1 ． ． 8 ] OF R EAL 8 ～ 2 7 3 ， A ／ D 转 换 ， 对 应 A／ D 数 值 为 0时 的 每 通 道 单 独 设 定 温 度 ， 目前 光 洋 温 度 检 测 模 块 应 设 为 一 2 7 3 K。 B I T1 一 BI T1 6， 为 温 度 传 感 器 的 温 度 输 出 点 ， 共 计 2 字 节 1 6 b i t ． 代 表 目前 制 定 通 道 的 采 集 温 度 数 值 ， 在 程 序 中 需 要 将 其 赋 值 为 实 际 地 址 。 I N _CHANNEL 1 一 I N_ CHANNEL 3 ， 用 于 确 认 目前 通 道 号 是 否 与 指 定 通 道 号 一 致 。 0 0 0对 应 1号 通 道 ， 1 l 1对 应 8号 通 道 。 在 程 序 中 需 要 将 地 址 写 入 。 DE L AY T I ME T 1 0 S， 每 次 8通 道 扫 描 循 环 延 时 ， 设 置 为 1 0 s 。 CHANNE L MAx I NT 8， 需 要 扫 描 的 最 高 通 道 号， 根 据 实 际 情 况 设 置 ， 可 以 与A RR C HAN NEL _ T O CHEC K 参 数 组 合 使 用 。 输 出变 量 OUT1 ～ 0UT 3， 为 对 通 道 的 选 择 输 出 ， 3个 b i t 组 合 依 次 确 定 8个 通 道 。 在 程 序 中 需 将 具 体 地 址 写 入 。 REF R ES H B OOL， A ／ D 转 换 使 能 ， 需 写 入 实 际 地 址 。 ARR T EMP ERAT UR EARRAY[ 1 8 ] OF RE AL 8 0 ， 温 度 输 出 ， 数 组 中 的 每 个 元 素 一 次 对 应 温 度 传 感 器 的 1个 输 入 通 道 ， 其 中 数 值 以 摄 氏度 为 单 位 。 A RR _TEM P_F AUL T ARRAY[ 1 ． ． 8]OF I NT 8 0 ， 出错 信 息 ， 数 组 中 的 每 个 元 素 一 次 对 应 温 度 传 感 器 的 1个 输 入 通 道 。 O代 表 正 常 ，1 0 0代 表 温 度 超 标 ， 2 0 0代 表 操 作 超 时 ， 3 0 0代 表 短 路 ， 4 0 0代 表 断 路 ， 为 排 除 干 扰 ， 每 种 情 况 都 进 行 了 连 续 3次 检 测 ， 如 温 度 超 标 第 一 次 检 测 到 时 设 为 1 0 1 ， 而 后 第 二 次 扫 描 如 果 仍 然 温 度 超 标 ． 则 改 为 1 0 2， 第 三 次 改 为 1 0 3 。 L 0O P I NI T B OOL T RUE。 第 一 次 8个 通 道 全 部 扫 描 完 成 ， ARR_ T E MP _ F AUL T 中所 有 数 据 均 可 用 ， 该 信 号 在 S T AR T输 入 信 号 为 F AL S E 时 ， 也 为 T RUE。 2 温度检 测模块 P L C主程序设计 在 编 写 P L C程 序 前 ， 需 要 在 变 量 声 明 中 对 各 个 变 量 进 行 实 例 化 。 由 于 本 例 中 的 加 工 中 心 只 有 7个 伺 服 2 0 1 1 ／ 5 轴 ，在 ARR _ C HANNE L _T O C HE C K 中 将 最 后 ～ 个 通 道 设 为 F AL S E， ARR _ T EMP _ AL ARM 中 各 伺 服 的 温 度 超 标 均 设 定 为 7 5 o C。A ／ D转 换 系 数 各 通 道 均 设 为 0 ． 1 ． 温 度 检 测 模 块 上 的 I ／ O 点 也 需 要 按 照 实 际 地 址 赋 值 给 PLC。 程 序 的 设 计 流 程 如 图 2 。 实 际 程 序 [ 中 为 注 释 ] AD 一1 r E MP 8 _ C HAN NE L AD 一1 R E ADY R EAD Y 一1 ，DE L A Y T 1 0 S ， C HA NNE L MA X 7 ， A RRC HANN EL _ T 0 一 C HE C K A RR _ C HANN E L T O C HE C l l ， A RR T E MP _ _AL ARM ARR _ T EMP _ AL AR M一1 ， A RR T E MP T R ANS F ARR T EMP TR AN S F I ． A RR _T E ME_ I NI T ARR _ T EMP l_ I N I T _I ， B I T1 - l ， B I T 2 I N上 ， B I T 3 I N- 3 ， B I T 4 I N- 4 ， B I T 5 I N 一5 ， B I T 6 I N_ 6 ， B I T 7 I N 7 ， B I T 8 I N 一 8 ， B I T 9 I N 9 ， B I T1 0 - - I N 一1 0 ， B I T I 1 I N一1 l ， BI T1 2 I N一1 2 ， B I T1 3 I N 1 3 ， B I T1 4 I N 1 4，BI T1 5 I N．1 5 ，B I TI 6 I N一1 6 ， I N CHA NN EL _ h I N CH 1 ， I N C HAN NE L 2 I N C H一 2 ， I N CHA NN EL3 I N _ C H_ 3 ； S S 调用 T EMP _8 _ C HA NNE L功能块 ， 括号 中为变量的映射 0U r u 1 A D_ 1 ． O UT 1 ； OU T 2 AD一 1 ． O UT 2 ； O UT 3 AD 一1 ． O U T3 ； RE F R ES H I AD一1 ． RE F R E S H； * AD 一 1中的输 出变量 映射到 主程序 的输 出变 量 AD一1 ． S T AR T S T AR T _ I ； AD -1 ． AR RJ1EMP E RA T UR E； AD _1 ．AR R_ T EMP _ F AU L T ； I FA D_ 1 ． L OOP I NI TT HE N 如果模块扫描完成 ， 所有数据 可用 I F CH ANN EL l o AD 1 ．C HANN EL T HEN I F A D _ 1 ． A R R _ T E M F A U L T [ C H A N N E L I ] 1 0 3 T H E N S T _ T E MP _ O VE R h C ON CA T C HAN NE L ，I N UO_ s T R I N G C HANN E L _ I ； F P JEMP _ O VE R_ 1 AL A RM T RU E， MS G _ N UMBE R 2 0 0 0 ，ER _ S T O ， ER MS G S MP _OVE R _1 ； E ND I F CHA NNE L 1 AD_ 1 ．C HANN EI J EN D I F E ND I F ； 机械制造4 9卷 第5 6 1 期 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 脉 动 模 式 下 基 于 蚁 群 篡 笼 l ； 『 色 讥 装 配 工 I7 笋分 酉 己方 ． 去 口郭亚宁 口张振明 口田锡天 口田富君 西 北工业 大学C A P P与制造工 程软件研究所西安7 1 0 0 7 2 摘 要 为了解 决脉动模式 下飞机装配工序分 配问题 ， 研 究并提 出了基 于蚁群 算法的装配工序分 配方 法。以蚁群 算 法为核心 ， 通过对脉动模 式下飞机 装配工序的特性分析 ， 构建工序分 配数 学模 型 ； 在装 配工序和 工作站之 间释放信 息素 ， 指导工序分配 以装 配工序作业 时间和后 续任务作业 时间为启发式信息 ， 提 高搜 索效率。 最后通过 实例证明 了该方法的可 行性和有效性。 关键词 脉动模式蚁群算法工序分配 中图分类号 T H1 6 ； T P 3 9 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 0 4 9 9 8 2 0 1 1 0 5 0 0 4 9 04 飞 机 装 配 工 序 分 配 是 先 进 飞 机 装 配 技 术 关 键 问 题 之 一 ．其 主 要 任 务是 将 一 系 列 的 飞 机 总 装 工 序 分 配 到 一 定 数 量 的 工 作 站 ，使 各 个 工 作 站 在 时 间 节 拍 允 许 范 围 内 都 处 于 工 作 状 态 ， 使 各 个 工 作 站 的 闲 置 时 间最 少 。 在 传 统 的 飞 机 装 配 模 式 中 ， 飞 机 装 配 位 置 固 定 不 动 ． 按 专 业 组 织 装 配 。 飞 机 装 配 缓 慢 ， 生 产 效 率 低 下 ， 工 装 浪 费 严 重 。 该 模 式 下 ， 主 要 采 用 线 性 规 划 的 方 法 对 飞 机 装 配 工 序 进 行 分 配 ． 即 按 照 飞 机 装 配 工 序 顺 序 关 系 ， 考 虑 物 料 配 给 等 因 素 ， 在 固定 工 作 站 上 完 成 飞 机 装 配 。 为 优 化 装 配 流 程 、 提 高 装 配 技 术 和 生 产 效 率 ， 现 已 逐 渐 采 用 脉 动 飞 机 装 配 模 式 ， 即 将 飞 机 装 配 分 成 多 个 收稿 日期 2 0 1 0年 l 1月 站 位 。 按 站 位 组 织 装 配 ， 飞 机 在 运 送 到 站 位 位 置 后 静 止 停 放 ， 在 一 定 时 间 生 产 节 拍 内 完 成 装 配 任 务 后 移 动 到 下 一 个 站 位 。 在 脉 动 模 式 下 ， 采 用 线 性 规 划 的 方 法 解 决 飞 机 装 配 工 序 的 分 配 问 题 就 遇 到 了 困 难 。 主 要 原 因 在 于 与 固 定 模 式 相 比 ， 脉 动模 式 下 工 序 分 配 更 强 调 的 是 工 作 站 平 衡 ．如 何 保 证 在 满 足 装 配 顺 序 关 系 的 前 提 下 使 工 作 站 数 目最 少 是 问 题 研 究 的重 点 ； 其 次 ， 与 一 般 的 规 划 问题 相 比 。飞 机 装 配 工 序 分 配 的优 化 变 量 不 是 数 值 ， 而 是 排 列 顺 序 。 其 优 化 目标 和 约 束 条 件 难 以 用 明 确 的 解 析 式 表 达 。 因 此 ， 脉 动 模 式 下 飞 机 装 配 工 序 分 配 的 问 题 很 难 用 传 统 的 优 化 算 法 来 解 决 。 近 年 来 。 随 着 计 算 智 能 的 不 断 发 展 ， 一 些 智 能 优 化 如果 当前正在读取 的通道号 与指定通 道号 不一致 ， 将指 定通道 号赋值 给当前正在读取 的通 道。如果 当前通道温 度超标则发 出报警 信 息 G _ T E MP _ l _0K A D _ I ．AR R _ _ T E MP _ F AU L T[ 1 ] O ； G_ TEMP _2_OK AD _I ．ARR_TEMP_F A U L T [ 2 ] 0 ； _TEMP _ _ 3一OK - AD _I ．ARR_T EMP_F AU L T[ 3 ] O ； G T E MP ． 4 一 OK A D 1 ．AR R _ T E MP _ F AU L T[ 4] 0 ； G J E MP _ I OK A D _ I ．AR R _ T E MP - F AU L T[ 5 ] O ； G_ TEMP 20K AD 一1 ．ARR_T EM P _F A U L T [ 6 ] O ； G_ TEMP _30K AD _I ．AR R _ _ T E MP _ F AU L T[ 7 ] O ； T EM P _OK G_ T EMP _I【 OK AND G_T E MP _ 2 0 K A N D G _TEMP 3 K AND G_TEM K 温度模块各通道温度检测未报出错信息 ， 伺服电机温度正常 P 0 51 AD _I ．ARR_T EMP E R A T U R E[ 1 ] ； P 0 5 2 A D _ 1 ．AR R _ T E MP E R A T U R E[ 2 ] ； P 05 3 AD 一1 ．AR R _ T E MP E R A T U RE [ 3] ； P 0 5 4 AD 一1 ．AR R _ T E MP E R A T U RE [ 4] ； P 0 5 5 A D _ 1 ．AR R j’E MP E R A T U RE [ 5] ； P 0 5 6 AD _I ．AR R T E MP E R A T U RE [ 6] ； P 0 57 AD _I ．AR R _ T E MP E R A T U RE [ 7] ； 通过 P参 数将 7个通 道的温度 值传递给 C N C* 机械制造4 9卷 第5 6 1 期 本 程 序 首 次 调 用 了 T E MP _ 8 一 C HANNE L功 能 块 对 温 度 检 测 模 块 的 7个 可 用 通 道 进 行 循 环 扫 描 ， 纠 正 与 指 定 通 道 号 不 一 致 的 通 道 ， 并 发 出 报 错 信 息 ， 最 后 将 检 测 到 的结 果 传 递 给 C NC。 3结束 语 目前 ， 应 用 S T语 言 对 P L C进 行 编 程 无 疑 是 最 简 单 而 且 有 效 的 方 式 之 一 ， 利 用 S T语 言 编 写 程 序 不 仅 速 度 快 ， 而 且 程 序 便 于 阅 读 。 本 文 详 细 介 绍 了 温 度 检 测 模 块 的 工 作 原 理 、 P L C 中 相 关 的 程 序 块 的 功 能 以 及 重 要 的输 入 输 出 变 量 的 设 置 。 并 通 过 P L C 程 序 讲 解 了 如 何 利 用 S T语 言 对 其 进 行 编 程 以 实 现 其 各 个 功 能 。 借 助 于 温 度 检 测 模 块 ．用 户 可 以通 过 指 定 通 道 来 选 择 查 看 各 伺 服 电 机 的 工 作 温 度 ，实 现 对 伺 服 电 机 工 作 温 度 的 监 控 。 参 考 文 献 [ 1 ] 大连光洋． 光洋科技 G D S系列编程手册 [ Z ] ． 2 0 1 0 ． [ 2 ] 谭浩强． C程序设计[ M] ． 北京 清华大学出版社． 2 0 0 8 ． △ 编 辑 丁 罡 2 0 1 1 ／ 5 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m
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