六台升降台完整的限位保护逻辑

一、限位保护的核心逻辑

以下是实现限位保护功能的关键代码，集成在主控制程序中：

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// 限位保护处理 - 集成在主程序中
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FOR i := 1 TO 6 DO
    // 读取限位状态（从变频器状态字获取）
    Lifts[i].UpperLimit := (Lifts[i].StatusWord AND 16#0001) <> 0;  // 上极限信号
    Lifts[i].LowerLimit := (Lifts[i].StatusWord AND 16#0002) <> 0;  // 下极限信号
    
    // 极限保护逻辑
    IF Lifts[i].UpperLimit THEN
        // 上极限触发，禁止上升，但允许下降
        IF Lifts[i].SpeedRef > 0 THEN  // 上升方向
            Lifts[i].SpeedRef := 0;  // 强制设为0，禁止上升
            Lifts[i].ControlWord := 16#0000;  // 停止命令
        END_IF;
    ELSIF Lifts[i].LowerLimit THEN
        // 下极限触发，禁止下降，但允许上升
        IF Lifts[i].SpeedRef < 0 THEN  // 下降方向
            Lifts[i].SpeedRef := 0;  // 强制设为0，禁止下降
            Lifts[i].ControlWord := 16#0000;  // 停止命令
        END_IF;
    END_IF;
    
    // 极限触发时的故障处理
    IF Lifts[i].UpperLimit OR Lifts[i].LowerLimit THEN
        Lifts[i].Fault := TRUE;
        Lifts[i].FaultCode := CASE TRUE OF
            Lifts[i].UpperLimit: 1001;  // 上极限故障
            Lifts[i].LowerLimit: 1002;  // 下极限故障
            ELSE: 0;
        END_CASE;
        
        // 记录极限触发事件
        LogLimitTrigger(i, Lifts[i].FaultCode);
    END_IF;
END_FOR;

// 全局极限连锁保护
VAR AnyUpperLimit := FALSE;
VAR AnyLowerLimit := FALSE;

FOR i := 1 TO 6 DO
    AnyUpperLimit := AnyUpperLimit OR Lifts[i].UpperLimit;
    AnyLowerLimit := AnyLowerLimit OR Lifts[i].LowerLimit;
END_FOR;

// 任意上极限触发时，禁止所有升降台上升
IF AnyUpperLimit THEN
    FOR i := 1 TO 6 DO
        IF Lifts[i].SpeedRef > 0 THEN
            Lifts[i].SpeedRef := 0;
            Lifts[i].ControlWord := 16#0000;
        END_IF;
    END_FOR;
END_IF;

// 任意下极限触发时，禁止所有升降台下降
IF AnyLowerLimit THEN
    FOR i := 1 TO 6 DO
        IF Lifts[i].SpeedRef < 0 THEN
            Lifts[i].SpeedRef := 0;
            Lifts[i].ControlWord := 16#0000;
        END_IF;
    END_FOR;
END_IF;

二、限位保护的增强功能

1. 软限位功能

在硬限位基础上增加软限位，提供双重保护：

// 软限位设置（在数据结构中添加）
TYPE LiftStruct :
STRUCT
    // 新增软限位参数
    SoftUpperLimit : REAL := 95.0;  // 软上限位置(米)
    SoftLowerLimit : REAL := 5.0;   // 软下限位置(米)
    SoftLimitMargin : REAL := 2.0;  // 软限位余量(米)
END_STRUCT
END_TYPE

// 软限位检查
FOR i := 1 TO 6 DO
    IF Lifts[i].ActualPos >= Lifts[i].SoftUpperLimit - Lifts[i].SoftLimitMargin THEN
        // 接近软上限，限制上升速度
        IF Lifts[i].SpeedRef > 0 THEN
            Lifts[i].SpeedRef := MAX(Lifts[i].SpeedRef, 10.0);  // 限制最大上升速度为10%
        END_IF;
    ELSIF Lifts[i].ActualPos <= Lifts[i].SoftLowerLimit + Lifts[i].SoftLimitMargin THEN
        // 接近软下限，限制下降速度
        IF Lifts[i].SpeedRef < 0 THEN
            Lifts[i].SpeedRef := MIN(Lifts[i].SpeedRef, -10.0);  // 限制最大下降速度为10%
        END_IF;
    END_IF;
END_FOR;

2. 限位触发后的恢复机制

// 限位故障恢复逻辑
FUNCTION_BLOCK LimitRecovery
{ S7_Optimized_Access = 'TRUE' }
VERSION : 1.0
VAR_INPUT
    Enable : BOOL;                  // 使能恢复功能
    LiftIndex : INT;                // 升降台编号
    Direction : BOOL;               // 恢复方向(TRUE=上升，FALSE=下降)
END_VAR
VAR_OUTPUT
    RecoveryComplete : BOOL;        // 恢复完成标志
    FaultCleared : BOOL;            // 故障已清除
END_VAR
VAR
    LiftRef : POINTER TO LiftStruct;  // 指向升降台结构体的指针
    RecoverySpeed : REAL := 20.0;     // 恢复速度(%)
    RecoveryTimeout : TON;            // 恢复超时定时器
    RecoveryDistance : REAL := 0.5;   // 恢复移动距离(米)
    InitialPos : REAL;                // 初始位置
    IsRecovering : BOOL;              // 正在恢复标志
END_VAR

// 恢复逻辑实现
LiftRef := ADR(Lifts[LiftIndex]);

IF Enable THEN
    // 检查是否有限位触发
    IF LiftRef^.UpperLimit OR LiftRef^.LowerLimit THEN
        // 开始恢复过程
        IF NOT IsRecovering THEN
            InitialPos := LiftRef^.ActualPos;
            IsRecovering := TRUE;
            RecoveryTimeout(IN := TRUE, PT := T#10s);  // 设置10秒超时
        END_IF;
        
        // 根据方向设置恢复速度
        IF Direction THEN
            // 上升恢复
            LiftRef^.SpeedRef := RecoverySpeed;
            RecoveryComplete := LiftRef^.ActualPos >= InitialPos + RecoveryDistance;
        ELSE
            // 下降恢复
            LiftRef^.SpeedRef := -RecoverySpeed;
            RecoveryComplete := LiftRef^.ActualPos <= InitialPos - RecoveryDistance;
        END_IF;
        
        // 恢复完成或超时处理
        IF RecoveryComplete OR RecoveryTimeout.Q THEN
            LiftRef^.SpeedRef := 0.0;
            IsRecovering := FALSE;
            RecoveryTimeout(IN := FALSE);
            
            // 清除故障标志
            IF RecoveryComplete THEN
                LiftRef^.Fault := FALSE;
                FaultCleared := TRUE;
            END_IF;
        END_IF;
    ELSE
        // 没有限位触发，直接完成
        RecoveryComplete := TRUE;
        FaultCleared := TRUE;
    END_IF;
ELSE
    // 禁用恢复功能
    IsRecovering := FALSE;
    RecoveryComplete := FALSE;
    FaultCleared := FALSE;
    LiftRef^.SpeedRef := 0.0;
END_IF;
END_FUNCTION_BLOCK

三、限位保护的调试与验证

1. 调试步骤

1. 单台测试：

   • 触发上极限，验证升降台无法上升但可下降
   • 触发下极限，验证升降台无法下降但可上升
   • 测试软限位功能，确保接近限位时速度被限制

2. 多台连锁测试：

   • 触发任意一台的上极限，验证所有升降台无法上升
   • 触发任意一台的下极限，验证所有升降台无法下降
   • 测试极限恢复功能，确保可按指定方向移动

2. 参数推荐值

四、注意事项

1. 硬件连接：

   • 极限开关建议使用常闭触点，确保线路断开时触发保护
   • 考虑使用冗余限位开关，提高安全性

2. 机械设计：

   • 硬限位应安装在软限位之后，形成双重保护
   • 确保限位开关安装牢固，避免振动导致误触发

3. 故障处理：

   • 限位触发后，系统应记录事件并报警
   • 设计清晰的故障恢复流程，避免误操作

通过以上方案，可实现对六台升降台的完善限位保护，确保在极限触发时，系统能正确限制运动方向，保障设备和人员安全。