0 引言
工业自动生产线应用非常普遍，一般生产线的长度是有限的，为把物料从一条生产线搬运到另一条生产线上，常常采用输送线升降机，以提高生产效率。本文以FX—ON系列可编程控制器为例，介绍PLC在输送线升降机中的应用，这种FX—ON系列PLC机以其最优的性能价格比受到用户的关注，在改造旧设备、生产线以及替代进口产品方面，取得了很好的经济效益。特别是配上嵌入式全中文MCGS组态软件，可迅速构成下位机监控系统，运行于WinCE嵌入式实时操作系统，内置流程图功能，有庞大的标准工业器件设备图形库，支持各类型PLC等硬件设备，可以完成复杂逻辑控制，并可根据实际工况灵活组态。经生产实践表明，该输送线升降机设计思路正确，运行可靠，能达到实际生产应用的要求。
1 升降机结构图与工作原理：
该单元由升降机与立体仓库二部分组成，升降机由升降平台和链条提升部分组成，由步进电机做驱动电源，由光栅尺对升降机上升或下降的高度进行准确的定位。图l所示为传送线升降机结构图，工作原理如下：
① 工件由传送线送至一楼升降机机内；② 工件送达二楼后，升降机上的传感器检测到工件进入时，升降机上的传送电机停止工作，工件由动力辊道接出，再送入二楼辊道至二楼传送线，最后进入仓库；③ 仓库的传感器检测到工件进入后，传送电机停，同时升降机开始下降，回到初始位置，等待下一个工件；④整个系统以PLC为主要控制元件，设有手动／自动两种控制方式。，升降机上的传送电机停，通过步进电机驱动器使步进电机转动，经齿轮齿条差动使升降机带动工件上升。
(2)根据前面的检测结果，使用计数器，若为金属销钉且为第一个工件则升降机上升至二层时停止，启动升降机和二层上的传送电机，将工件送入，二层传感器检测到工件进行延时2s后，此层传送电机停。步进电机反方向转动，升降机下降到初始位置，准备运送下一个工件。
(3)根据计数器，若为金属且为第二个工件，升降机仍重复上面的动作，将工件送入二层。
(4)根据计数器，若为金属且为第三个工件， (在程序中认为每层可装两个工件)升降机则带工件自动进入三层。以后依次装入工件。
(5)若为尼龙销钉且为第一个工件，则升降机带动工件先垂直上升至二层，然后启动水平电机带动升降机水平动作，当碰到水平的内限位开关时停止水平动作，启动升降机和二层上的传送电机，将工件送入。二层传感器检测到工件进行延时2s后，此层传送电机停。水平电机反方向转动，回到外层碰到外限位停，然后启动步进电机使其反方向转动，升降机下降时碰到底层限位停，回到初始位置，准备运送下一个工件。
(6)若为尼龙销钉且为第二个工件则重复上一步。
(7)若为尼龙销钉且为第三个工件，则重复上面步骤，升降机带动工件先垂直上升至二层，然后水平移动，碰到内层限位时，水平电机停，此时升降机带动工件继续上升至三层，将工件送入后，启动水平电机，升降机进行反方向的水平动作， 碰到外限位时， 水平电机停， 步进电机继续工作，带动升降机下降至初始位置。以后工件依次装入。
(8) 按设计思路编制程序框图如图2所示。
(9) 用基本指令有LD，SET，RST，AND， OUT，RET， END 和功能指令FR0M。
(1O)用外围设备一便携式编程器FX一1OP／2OP或电脑的PM 软件将其梯形图程序用可写的形式将指令写入。输入后PIc就按设计思路准确地完成各种操作。利用编程器或电脑的三菱PLC软件还可以完成每一条程序的读出，搜索所需要的输入／输出记号或指令。并可以检查写入的程序中有无语法错误，正确无误且用强制输出可以测试运行。
4 监控系统设计
MCGS组态软件可根据实际情况增加、裁减相应的内容，可以组态出动画窗口、曲线、报表等，并可以设置用户权限、安全级别。其结构有主控窗口、用户窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五个部分构成：
(1)监控界面。全中文工控组态软件MCGS是一套基于Windows平台，快速构成上位机监控系统的组态软件，可运行于Microsoft Windows95＼98＼ME~N3X2000等操作系统，有宠大的标准的工业器件、设备、图形库，支持各类型PLC可编程器等硬件设备，其软件使用简单，操作方便。共设计了5个界面，分别是：主界面、流程监控、故障报警、报表输出、操作规程。设计中对于I／O的配置选用串行口配置，选择串行口COM1，则弹出设备配置向导，选择PLC设备系列。
设计中动画连接命令语言为IF—ELSE—THEN。通过设置脚本程序可以形成一个按时间循环运行方式的过程。另外运用组态软件进行动画调试运行。会排除现场中很多问题，可对PLC的梯形图程序进行检测，大大缩短了现场调试周期，使设备运行可靠性大大增加。
5 系统特点
(1)智能化。监控系统对智能化的要求越来越高，而此系统采用了嵌入式PC104。实时控制性指标很好。智能化程度高，PC104模块主要特点是采用低功耗嵌入式CPU，集成度高，功能很强，由于它的实时影响能力，可在第一时间内把生产信息的各种数据，指标准确无误的反映上来，通过MCGS软件以报表，图形的形式显示出来，因此可视化程度非常高。独特的硬件“看门狗”能对系统运行情况进行监视，发生异常情况，及时采取应急措施。
(2)可靠性。工业监控系统在可靠性方面要求很高，计算机控制系统在发生故障和处于死机状态时对企业的安全性，高效生产方面带来严重的影响。可靠性主要指控制系统本身要连续稳定运行，一旦系统生产故障是要有保证其安全状态的能力。系统采用PC／104标准模块，具有极好的抗震性，能够在各种复杂、恶劣的环境正常运行；存储器采用Flash电子盘，不带硬盘，避免了硬盘的旋转机械故障；其操作系统Windows CE内核具有内存管理功能，可以检查出应用程序造成的系统异常，能很好的抑制由于应用方面的错误而直接破坏系统的危险性，因而比一般监控系统具有较高的可靠性。在通讯上， 由通讯口(RS232C或RS422／485)读写PLC的内部数据。将输入、输出信号读出并送到PC15OL内存，根据PC150L参数设置，通讯程序采用的协议。
6 结束语
采用嵌入式MCGS组态软件及其平台，作为良好的上位机人机界面，进行系统的监控和管理，PLC作为下位机执行可靠有效的控制，系统结构简洁，可靠性高，在自动化生产设备中应用越来越广泛。