基于西门子博途开发汽车夹具气缸FB函数块

张 辉

(东风华神汽车有限公司 装备部,湖北 十堰 442000)

0 引言

FB函数块技术在国内发展相对较晚，但因其灵活性高，可移植性强等特点，在很多汽车行业占据一席之地，越来越多的电气工程师希望掌握此项技术以实现对相同目标对象的快速控制。本系统设计正是以西门子博途为开发软件，通过FB函数块实际项目接口定义和程序设计以实现对气缸的控制和诊断。

1 总体设计方案

汽车夹具气缸系统由传感器输入、气路控制电子阀输出、PLC程序运算控制、上位机故障诊断显示构成。核心控制模块为西门子公司的博途软件，可对S7-300/400/1200/1500生成FB块控制，本文输入接口打开和关闭到位检测均采用2通道定义，系统运作流程如图1所示。

图1汽车夹具气缸控制系统框图

1.1 接口的定义

接口是利用FB函数块的前提，主要功能是将从气缸传感器采集到的开关量信号转换为程序运算的输入输出及过程运算信号。Input中数据类型有：Time时间型数据类型用于气缸打开和关闭的延时控制；Opened1和Opened2用于检测气缸的打开到位信号； Closed1和 Closed2用于检测气缸的关闭到位信号，Open_Condition和Close_Condition分别为气缸打开和关闭的前提条件。Output中数据类型有：Closed_ERR1和Closed_ERR2用于诊断气缸1和气缸2的关闭错误，接口数据类型不一一列举，具体接口定义和注释如图2所示。

图2接口定义

1.2 气阀动作及检测程序设计

利用接口定义好的形参设计具体控制梯形图，如：程序段1用来读取外界打开和关闭条件，进而控制阀组动作；程序段4用于判断阀组动作后，检测气缸打开和关闭是否到位。具体程序段实现的功能和注释如图3所示。

图3气阀动作及检测程序

1.3 诊断程序设计

在输入Input接口区定义Time数据类型，用于在调用该FB块时设定气缸打开和关闭的时间，如果在规定时间内未检测到位信号则发出报警，故在静态存储区Static中定义ERR为WORD数据类型，便于在故障时通过上位机及时查找故障点。具体功能实现如图4所示。

图4诊断程序

2 FB函数块的调用

利用生成的FB函数块，在满足西门子博途系统要求的情况下，可以实现多次快速调用，以实现不同工序相同控制对象的快速、高效控制，以达到控制目的。

3 结语

本文以西门子博途为开发软件，结合FB函数块和不同数据类型的引入实现了对汽车夹具气缸控制，程序的编写主要基于现场实际项目，已在生产中多次验证，其控制方式简明，易用。该FB函数块已在东风华神汽车有限公司车身事业部机器人保险杠弧焊工作站应用，测试结果表明该控制方式满足现场需要，可推广到类似项目中使用。