摘要：近年來，我國房地產市場崛起迅速，北京房協發布數據顯示，2012年全年北京商品住房共簽約23萬套，一室一廳的房子至少需要2扇門，三室一廳的房子至少需要4扇門，平均每套房子需要門的數量為3，23萬套房子需要69萬扇門每年每地區，這其中還不包含重新裝修和網點房等處，門的需求量劇增，以前手動操作的設備已不堪重任。由此引入新型自動門板鎖孔設備，可以大大提高工作效率和產品精度。

一：設備結構 本文主要闡述機械凸輪結構控制的鎖孔設備，設備結構圖如下：

設備主要有：左立鉆、右立鉆、擺轉、鎖孔、壓緊等部分組成

1. 壓緊：壓緊部分主要是將門板進行固定。

2. 左立鉆：鑰匙孔開槽功能。

3. 右立鉆：保險栓開槽功能。

4. 擺轉和鎖孔：鉆門板鎖安裝槽功能。

二：設計依據 設備的流程設計框圖見下圖：

三、和利時LM PLC SFC程序簡介 

和利時LM PLC的編程環境PowerPro支持多種編程語言，完全符合的IEC61131-3標準，具有IL、LD、ST、FBD、SFC、CFC多種編程語言。

由程序設計框圖可以看出程序用SFC程序最為方便，SFC 是順序功能圖（Sequential Function Chart）的簡稱，是一種圖形化的編程語言，用來描述程序中不同動作的時間順序。SFC 由一系列的步和轉移組成步定義動作，轉移控制順序。

LM PLC中SFC的基本概念

◆ 單步

SFC 語言包含一系列的步，這些步通過有向的連接彼此聯系。步分為簡化步和 IEC步。 

簡化步包含一個動作和一個顯示步動作的標志。如果步包含動作，則在步的右上角出現一個小三角形。 

IEC步包含一個或多個動作和邏輯變量。新插入的步是否為IEC步，取決于是否選擇了“高級”/“使用 IEC 步（I）”命令。必須添加特殊的 SFC 庫 Iecsfc.lib 才能夠使用 IEC 步。

◆ 動作

動作是使用其它語言實現的一系列指令，可以是用 IL或 ST 語言實現的指令語句，也可以是用 LD、FBD 或SFC 實現的網絡。

對于簡化步，動作總是和步直接相關。用鼠標雙擊動作所屬的步，進行編輯。

對于 IEC步，在對象組織器中選中 SFC 程序，點擊右鍵，選擇“添加動作”命令創建新動作。可以賦給 IEC步多個動作，同時這些動作也可以被多個步重復使用。 

IEC 步的動作顯示在步的右邊框中。左邊字段包含可能有時間常量的限定符，右邊字段包含動作名即邏輯變量名。 

IEC 的動作分散在步中。在它們所屬的 POU 中，這些動作可以被重復使用。使用“高級”/“關聯動作”命令添加動作，使用“高級”/“清除動作或轉移”命令刪除已添加的動作。

◆ 入口動作和出口動作

“添加入口動作”和“添加出口動作”命令可以在步中加入入口動作和出口動作。 

入口動作只有當步在活動狀態時立即執行一次。出口動作只在步不活動之前執行一次。

有入口動作的步在左下角有“E”標志進入，有出口動作的步右下角有“X”標志退出。可以用任意語言實現入口和出口動作，鼠標雙擊步的相應角，即可編輯入口或者出口動作。

◆ 轉換/轉換條件

步之間的切換就是轉換。只有當步的轉換條件為真時，步的轉換才進行。即前步的動作執行完后，如果有出口動作則執行一次出口動作，后步如果有入口動作則執行一次后步的入口動作，然后按照控制周期執行該活動步的所有動作。 

轉換條件可以是邏輯變量、邏輯地址、邏輯常量或者是由其它語言編程實現的邏輯。

◆ 活動步

調用POU之后，初始化步（雙邊的步）的動作首先執行。動作被執行的步稱為活動步。  

每次循環執行活動步的動作。在線模式下，活動步以藍色顯示。為了更容易地跟隨過程，在線模式下，所有的活動動作象活動步一樣以藍色顯示。每次循環以后做一次檢查，查看哪個動作是活動的。在一個控制周期中，執行活動步的所有動作。之后，如果下步的轉換條件是 TRUE，下步將變成活動步，在下個周期執行。

◆ 限定符

四：程序架構

1. 主控程序

主控程序在本程序中主要是引導作用，引導手動、自動、輸出等POU的平臺。LM PLC引導其他POU只需要添加使能運算符，將使能運算符名稱改為POU名稱，把輸出引腳刪除掉。如圖所示：調用OUT POU為例。

2. 手動程序

手動程序包含HMI中所有手動部分的操作，但其中每部分是一個相對獨立的程序。此部分包含DRILL1、DRILL2、MANUAL、Workbench四部分，均是通過主控程序調用。

3. 自動程序

自動程序是按照本文中“流程設計框圖”和LM PLC中SFC語言的基本單元實現的。例如想追加一個動作可以使用Step單步追加（見下圖）

想實現一個時間延時也可以通過Step單步追加（見下圖）

自動程序中需要考慮的有正常流程、停止流程、急停流程、故障異常流程等。

當出現停止命令時，程序設計了保護程序，鉆頭崩斷。

急停流程既要考慮到人身安全，又要考慮到設備安全，同樣需要特殊處理。

故障異常處理：例如熱保護、變頻器等器件的故障信號進入PLC，自動處理的程序支路。

4. 輸出控制

集中所有輸出點在一個POU中可以減少設備誤動作的幾率，另外檢查故障和監控程序將變得簡易可行。

小結：從現場在使用情況看來，和利時PLC在自動門板鎖孔機中不僅大幅提升了工作效率，設備運行狀態、參數調整完全對客戶公開，最關鍵的是程序中的相關異常情況的處理大大提高了設備的安全性。