Bir stajyer bir keresinde neden doldurma makinesi programının bazen bir adımı atladığını ve şişeyi konumlandırılmadan önce doldurduğunu sordu. Cevap, kaybolmuş bir zamanlayıcı değil, kaybolmuş bir durumdu. Programı bağımsız koşullar yığınıydı; gerçek sıralı makineler bir durum makinesidir ve fark, kağıt üzerinde çalışan bir program ile pazartesi günü çalışan bir program arasındaki farktır.
Sıralı kontrol, otomasyonda her yerdedir: bir doldurma hattı, bir döner tabla, bir damgalama presi, bir boya kabini. Klasik hata, her çıktıyı gevşek bir koşul olarak yazmaktır — "sensör A ve zamanlayıcı B olduğunda, vana C'yi aç" — ve sonra sabah 2'de imkansız kombinasyonları hata ayıklamaktır. Çözüm, çıktılarda düşünmeyi bırakmak ve durumlarda düşünmeye başlamaktır.
Bir Durum Makinesi Gerçekten Nedir
Bir durum makinesi, adlandırılmış adımların bir kümesi ve bunlar arasında hareket etme kurallarıdır. Makine her zaman tam olarak bir adımda bulunur: BEKLE, KONUM, DOLDUR, KAPAT, AT. Her adımın giriş eylemleri, çıkış koşulları ve korumaları vardır. Şişe yalnızca DOLDUR adımında doldurulur ve DOLDUR adımına yalnızca şişe sensörü konumu onayladığında KONUM'dan ulaşılabilir. Bu bürokrasi gibi görünüyor; mühendislik gibi davranıyor.
xLogicSoft'un FBD'sinde, bir durum makinesi klasik Shift Register desenine veya adım bitleri olarak kullanılan F bayraklarına temiz bir şekilde eşlenir. Desen: her adım için bir F bayrağı, bir dizi geçiş koşulu ve makinenin her olayda tam olarak bir adım ilerlemesini sağlayan bir tek seferlik geçiş bloğu. Mevcut adım her zaman görünür — LCD hangi F bayrağının aktif olduğunu gösterir — operatör ve bakımcı, makinenin nerede olduğunu bir bakışta görebilir. Bu tek özellik, sorun giderme süresini herhangi bir tanı kılavuzundan daha fazla kısaltır.
Bunu İnşa Etmek: Üç Doldurma İstasyonu
Basit bir üç istasyon örneği alın: bir şişe gelir, doldurulur, kapatılır. Adımlar:
- Adım 0 IDLE: tüm çıkışlar kapalı. Geçiş: şişe mevcut sensörü, başlatma butonu.
- Adım 1 POZİSYON: konveyör, şişe doldurma başlığında durana kadar çalışır. Geçiş: konum sensörü.
- Adım 2 DOLDUR: doldurma vanası zamanlı bir süre boyunca veya seviye sensörü devreye girene kadar açılır. Geçiş: zamanlayıcı tamamlandı.
- Adım 3 KAPAMA: kapama aparatı aşağı iner ve bastırır. Geçiş: basınç onaylandı, zamanlayıcı tamamlandı.
- Adım 4 BOŞALT: konveyör şişeyi dışarı çıkarmak için çalışır. Geçiş: çıkış sensörü temizlenir.
Her geçiş, ilerlemenin tam olarak bir kez gerçekleşmesini sağlamak için bir On-Gecikme veya Silme Rölesi (tek seferlik) bloğu kullanır. Her geçişteki koruma, adımın kendisidir — Adım 2, makine Adım 1'de olmadığı sürece başlayamaz, bu kadar basit. Şişe erken doldurulamaz çünkü "erken" bir koşul olarak mevcut değildir; adım tablosunda yoktur ve makine KONUM'dan çıkmadıkça şişe konumlandırılmaz.
Operatöre başka bir şey vermeden önce bir manuel adım modu verin. Bir seçici girişi, makinenin sırayla bir adım ilerlemesine izin verir, böylece bir kurulum teknisyeni, aktüatörleri izlerken sırayla KONUM, DOLDUR ve KAPAMA adımlarını tek tek ilerletebilir. Durum makinesi bunu önemsiz hale getirir — bir adım ilerlemek, bir sonraki geçişi zorlamak demektir — ve devreye alma sürecini bir gizemden kontrol listesine dönüştürür. Manuel olarak adım adım geçilemeyen makineler, tornavida ile hata ayıklanan makinelerdir.
Arıza Modu Testi
Bir durum makinesi veya koşul yığını inşa edip etmediğinizi ortaya çıkaran egzersiz: acil durumları listeleyin. Şişe doldurma başlığı altında sıkıştı mı? Makine DOLDUR'da kalmalı, pompayı durdurmalı ve alarm vermelidir — EJECT'e geçip ürünü yere dökmemelidir. Sensör arızalanır ve sonsuza kadar "şişe mevcut" rapor ederse? Makine KONUM adımını zaman aşımına uğratmalı ve alarm vermelidir, aynı görünmez şişeyi tüm gece doldurmamalıdır. Sensör diğer yönde arızalanır, "asla mevcut değil"? Makine sabırla bekler — bu sorun değil, makinelerin yapması gereken budur.
Programınıza bir izleme mekanizması yazın: makine herhangi bir non-IDLE adımda adımın maksimum süresinden daha uzun süre kalırsa, FAULT durumuna geçin, çıktıları kesin ve alarmı yakıp söndürün. Maksimum süre, döngü süresinden zaten bildiğiniz bir sayıdır — tahmin etmiyorsunuz, fiziği zorunlu kılıyorsunuz.
Bir arıza meydana gelmeden önce ne olacağını belirleyin. Yaygın seçim: makine bulunduğu yerde durur, operatör nedeni temizler, sıfırlama düğmesine basar ve sıra IDLE'a geri döner — veya ürün hala güvenliyse kesintiye uğrayan adımın başlangıcına döner. IDLE'a geri dönmek, küçük makineler için daha basit ve daha güvenlidir; döngü ortasında devam etmek daha hızlıdır ancak her çıktı durumunun bilindiği ve kanıtlandığı anlamına gelir. Bir doldurma makinesi için, IDLE dürüst cevaptır — yarı dolu bir şişe her iki durumda da atık demektir.
Neden FBD, Bu İçin Merdivenden Daha İyi
Bir hata ayıklama alışkanlığı hemen kendini öder: mevcut adımı ön LCD'de düz bir sayı olarak görünür hale getirin. Operatörün ilk raporu "adım 4'te takılı kaldı" olur, "garip bir şey yapıyor" değil ve adım 4 doğrudan geçiş koşuluna işaret eder. xLogicSoft'ta bayrak bitleri izleme penceresinde hemen oradadır, bu nedenle bir dizüstü bilgisayar oturumu LCD'nin gösterdiği aynı resmi gösterir. Operatörün sözlerini programın durumuyla eşleştirmek, iki saatlik bir avı her seferinde yirmi dakikaya indirir.
Merdiven mantığı bir durum makinesini ifade edebilir, ancak yüz rungs ve kimsenin okumadığı bir diyagram alır. FBD'de, adım yapısı önünüzde durur: Shift Register veya bayrak bloğu mevcut adımı gösterir, geçiş blokları görünürdür ve sıra yukarıdan aşağıya okunur. xLogicSoft ortamı yaklaşık yetmiş işlev bloğu içerir ve bir program sayfasında rahatça sığan beş adımlı bir makine ile kilitler bulunur. Makine değiştiğinde — yeni istasyon, yeni sensör — mantığı yeniden kablolamak yerine bir adım ve iki geçiş ekleyebilirsiniz.
Önce kağıtta adım tablosu ile başlayın, sonra bayraklar, sonra geçişler. Program sıkıcı bir şekilde doğru olacaktır ve sıkıcı bir şekilde doğru olmak, bir otomasyon programının kazanabileceği en yüksek övgüdür. Makinelerin zeki olmasına gerek yok; öngörülebilir olmaları gerekir.
