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    本文選用力揚(yáng)EXInl4MT型PLC，它僅有8個(gè)輸入點(diǎn)，6個(gè)輸出。PLC的I／O及所用主要內(nèi)部元件地址分配如表1所示。

表1 I／O及所用主要內(nèi)部元件地址分配

    輸入按鈕編號(hào)為key1—key5，如圖3所示。其中key1為清零按鈕，負(fù)責(zé)數(shù)碼管顯示清零，為設(shè)定取刀號(hào)做準(zhǔn)備。在向PLC輸入取刀號(hào)設(shè)定值時(shí)，如果每個(gè)刀位號(hào)直接對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入點(diǎn)，則該P(yáng)LC不能滿足要求；采用3牟4矩陣式鍵盤式也將占用PLC的7個(gè)輸入點(diǎn)，不能再滿足其他輸入要求。應(yīng)用TRIZ理論的39個(gè)工程參數(shù)描述該問題時(shí)，改善的工程參數(shù)為32(自動(dòng)化程度)，惡化的工程參數(shù)為33(操作流程的方便性)。查沖突問題解決矩陣，得到解決矛盾的發(fā)明原理：2(分離原理)、5(合并原理)、13(反向原理)和16(未達(dá)到或超過的作用)。經(jīng)過仔細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)原理5(合并)對(duì)本文的借鑒意義較大。根據(jù)原理5，通過累加連續(xù)按key2的次數(shù)作為設(shè)定值，大大節(jié)省了PLC輸入點(diǎn)；同時(shí)通過LED實(shí)時(shí)顯示設(shè)定值的變化。設(shè)定取刀值后，按key3啟動(dòng)模擬取刀過程；key4為暫停按鈕；key5為手動(dòng)調(diào)節(jié)按鈕，調(diào)節(jié)號(hào)刀具復(fù)位回到取刀口，確立原點(diǎn)。

    3．3選刀控制的實(shí)現(xiàn)

    本文選刀控制采用L298驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行選刀，其外電路如圖3所示。L298是高電壓、大電流的全橋驅(qū)動(dòng)芯片，可以用來驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和繼電器線圈等感性負(fù)載?？刂频侗P轉(zhuǎn)動(dòng)取刀時(shí)，首先判定運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)判斷為正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，Y01置為“l(fā)”，INl接通高電平；Y00置為“O”，IN2接通低電平，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤正向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)制動(dòng)器松開。當(dāng)判斷反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，Y01置為“0”，INl接通高低平；Y00置為“1”，IN2接通高電平，則電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤反向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)制動(dòng)器松開。當(dāng)所選刀具來到取刀口時(shí)，Y01和Y00同時(shí)置為“0”或“1”，IN1和IN2同時(shí)接通低電平或高電平，則電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，同時(shí)制動(dòng)器抱閘，完成一次選刀過程。

    3．4顯示系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

    利用PLC控制直接驅(qū)動(dòng)LED進(jìn)行刀具號(hào)顯示時(shí)．占用較多的PLC輸出點(diǎn)數(shù)。應(yīng)用TRIZ理論的工程參數(shù)描述該問題時(shí)，改善的技術(shù)數(shù)為32(自動(dòng)化程度)，通用性惡化的技術(shù)參數(shù)為36(系統(tǒng)的復(fù)雜性)。查詢沖突問題解決矩陣，到解決矛盾的發(fā)明原理：15(動(dòng)態(tài)化原理)、(24)中介物原理和10(預(yù)操作原理)。經(jīng)過分析，借鑒原理24(中介物)本文數(shù)碼管顯示系統(tǒng)主要由施密特觸發(fā)器的六反相器74LSl4、7段顯示譯碼器74LS48譯碼器和7段共陰極的數(shù)碼管組成，如圖3所示。其中74LS48的LT、RBI和BI／RBO端子接高電平，實(shí)現(xiàn)7段顯示譯碼器基本功能的輸入(ABCD)和輸出(Ya—Yg)。輸入的設(shè)定值通過PLC的Y2一Y5驅(qū)動(dòng)74LSl4將信號(hào)輸入74LS48，74LS48將輸入信號(hào)譯碼后進(jìn)行數(shù)碼管顯示。該系統(tǒng)借助中介譯碼芯器實(shí)現(xiàn)數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)，節(jié)省了PLC輸出點(diǎn)，工作可靠，成本低廉。

    PLC控制系統(tǒng)實(shí)物裝置如圖4所示，在運(yùn)用中效果良好，具有較高的推廣價(jià)值。

圖4 PLC控制裝置實(shí)物圖

4 結(jié)束語

    TRIZ理論是一種非常有效的程式化的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，它幫助工程設(shè)計(jì)人員快速發(fā)現(xiàn)主要問題，有效地支持工程實(shí)際問題的解決。本文在設(shè)計(jì)基于力揚(yáng)EXlnl4MT型PLC的刀庫(kù)自動(dòng)選刀控制系統(tǒng)中應(yīng)用TRIZ理論，通過用丁程參數(shù)描述問題對(duì)象，分別借鑒合并原理和中介物原理，有效實(shí)現(xiàn)了取刀號(hào)設(shè)定值輸入系統(tǒng)和數(shù)碼管系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。該方案大大節(jié)省PLC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)，工作可靠，成本低廉，在生產(chǎn)實(shí)踐中證明是有效的。