【正文】 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）　　　　　　　　　　第 頁 西門子 S7400PLC 在運(yùn)動系統(tǒng)精確定位中的應(yīng)用摘 要隨著科技的不斷發(fā)展，工業(yè)自動化程度不斷提高，定位控制已廣泛應(yīng)用于機(jī)械裝配、材料加工、包裝等工業(yè)自動化領(lǐng)域，而定位的準(zhǔn)確性也成了完成自動化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在機(jī)械設(shè)備中，為了提高生產(chǎn)效率，必須提高生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行速度，而為了保證加工精度，又必須提高定位精度。但是，這兩者之間存在著矛盾。要改善這種情況，就必須采用定位控制技術(shù)。本文就通過運(yùn)料小車詳細(xì)討論定位控制技術(shù)在其中的應(yīng)用，對其工作原理進(jìn)行系統(tǒng)的分析，同時(shí)對定位控制系統(tǒng)所涉及到的軟硬件的使用進(jìn)行了詳盡的闡明。在本系統(tǒng)中采用 S7400PLC 控制變頻器實(shí)現(xiàn)運(yùn)料小車的精確定位，它具有可靠性高、響應(yīng)時(shí)間快、平滑調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)，提高了性能方便了操作。程序部分則采用梯形圖和語句表相結(jié)合的方式，有使用方便、修改靈活和扼要明了的特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：定位控制技術(shù)，可編程序控制器，運(yùn)料小車，變頻器鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 　　　　　　　　　　第 I 頁 The Application of SIEMENS S7400 PLC in Accurate Positioning of Tractarian SystemAbstractWith the continuous development of science and technology,Constantly raise the level of industrial automation,Positioning control has been widely applied to mechanical assembly, material processing, packaging,and other industrial automation the positioning accuracy has bee the key link to plete automation. Mechanical equipment in order to increase production efficiency,The need to improve the operating speed of production machinery,In order to ensure processing accuracy,and the need to improve positioning ,there are contradictions between the improve this situation,we must use positioning control technology.The detailed discussion on the adoption of trolleys transported material positioning control technology in the application,A systematic analysis of its operating principles,while positioning control systems software and hardware involved in the use of detailed the system used to transport materials S7400 PLC control transducer trolleys precise positioning,it has high reliability,quick response time and smooth mechanics,and other advantages,and enhanced performance for the of the procedures used Tixingtu, userfriendly, concise and clear and flexible modification features.Key words：Positioning Control Technology,PLC,Transportted Materials Trolleys, Frequentcy Inverter鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）　　　　　　　　　　第 II 頁 目 錄摘 要 ...........................................................................................................................................IABSTRACT...............................................................................................................................II1 緒論 ..........................................................................................................................................1 定位控制技術(shù)國內(nèi)外背景及研究的目的和意義 ...........................................................1 運(yùn)料小車的介紹及其應(yīng)用 ...............................................................................................2 變頻器調(diào)速技術(shù)簡介 .......................................................................................................2 論文的主要工作 ...............................................................................................................32 西門子 S7400 的組成與變頻調(diào)速原理 ................................................................................4 S7400 系列 PLC 的基本結(jié)構(gòu) .........................................................................................4 STEP7 的編程語言 ...........................................................................................................5 變頻調(diào)速的原理 ...............................................................................................................53 運(yùn)料小車的精確定位的設(shè)計(jì)方案 ..........................................................................................6 設(shè)計(jì)的產(chǎn)生背景 ...............................................................................................................6 小車運(yùn)行設(shè)計(jì) ...................................................................................................................6 PLC 與變頻器的通訊部分的軟件設(shè)計(jì) ........................................................................31結(jié)論 ...........................................................................................................................................37致謝 ...........................................................................................................................................39參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................40附錄 A (MICROMASTER 440 OPERATING INSTRUCTIONS) .........................................41附錄 B (MICROMASTER 440 使用大全) ..............................................................................48 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 0 頁1 緒論 定位控制技術(shù)國內(nèi)外背景及研究的目的和意義 定位控制技術(shù)是適應(yīng)現(xiàn)代高科技需要而發(fā)展起來的先進(jìn)控制技術(shù)，是高科技產(chǎn)品開發(fā)過程中不可或缺的關(guān)鍵手段，它應(yīng)用于現(xiàn)代電子，傳感技術(shù)及計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，并綜合應(yīng)用了機(jī)械技術(shù)發(fā)展的新成果，不管是在民用工業(yè)，還是在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中都有著極其廣泛的應(yīng)用前景，如機(jī)床定位、精密醫(yī)療器械、計(jì)算機(jī)硬盤定位系統(tǒng)、紡織、自動貼片等。現(xiàn)階段，作為定位控制領(lǐng)域中一個關(guān)鍵性技術(shù)難題——高精度定位，引起了各個國家的高度重視。定位控制技術(shù)作為現(xiàn)代高科技的重要組成部分，又推動著自動化生產(chǎn)，計(jì)算機(jī)、材料加工、醫(yī)療、紡織等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。因此，定位控制技術(shù)已成為國家科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，它也是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志 [1]。在定位控制技術(shù)的研究和發(fā)展過程中，定位控制算法起著決定性的作用，它是實(shí)現(xiàn)高精度定位的基礎(chǔ)，也是衡量一個國家定位控制優(yōu)劣的重要標(biāo)志。當(dāng)然，我國自行研制的定位控制器的性能同美國、日本、德國等國家相比，還存在很大的差距。而各國對這些技術(shù)是嚴(yán)格保密的，因此依靠自己的力量，研究定位控制系統(tǒng)，既具有重大的理論價(jià)值，又具有重要的實(shí)際意義。近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)已滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域，有力地推動著定位控制技術(shù)的發(fā)展，目前，美國、日本、德國、韓國等國家的定位控制技術(shù)較領(lǐng)先，它們也相繼推出了一系列定位控制器。如美國的 GALIL 公司，自 1983 年成立之日起，專門致力于精密運(yùn)動控制器的開發(fā)。現(xiàn)已被世界公認(rèn)為運(yùn)動控制領(lǐng)域的先驅(qū)及領(lǐng)導(dǎo)者。它開發(fā)的運(yùn)動控制器采用 32 位微處理器，可實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)動控制方式，定位精度可達(dá)177。，控制軸數(shù)可以實(shí)現(xiàn) 1~8 軸任選。日本在這方面技術(shù)也是領(lǐng)先的，如它們開發(fā)的 DSS 型定位控制器，采用交流伺服電機(jī)，在保證最高速度 330mm/sec 下，重復(fù)定位精度可達(dá)177。德國的費(fèi)斯托(FESTO)公司也推出了它們的定位控制器，可以實(shí)現(xiàn)多軸，多點(diǎn)精確定位控制。另外，韓國 inCOM 技術(shù)公司通用定位控制器 Robo 系列也是目前性能較好的定位控制器之一。通過對比國外幾家著名公司的定位控制系統(tǒng)產(chǎn)品，可以看出目前國外定位控制系統(tǒng)大都采用數(shù)字化控制。速度和位置檢測多采用編碼器，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制也是一個 鞍山科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 第 1 頁總體的發(fā)展方向。另外國外開發(fā)的伺服定位產(chǎn)品，采用，模塊化結(jié)構(gòu)，體系結(jié)構(gòu)越來越開放，用戶接口越來越完善，大部分都是通用性的，非常適合批量生產(chǎn)，這也是他們的產(chǎn)品占領(lǐng)市場的一大優(yōu)勢。隨著國外伺服定位控制技術(shù)的飛速發(fā)展，目前，我國在這一方面也有了極大的發(fā)展，比如，哈爾濱工業(yè)大學(xué)精密工程研究所、華中理工大學(xué)、國防科技大學(xué)、長春光學(xué)精密機(jī)械研究所等單位都在從事定位控制方面的研究工作，并取得了階段性的成果。但是，對于高速、高精度伺服定位控制技術(shù)方面，較國外還有較大的差距，推出的一些定位控制器，模擬伺服系統(tǒng)較多，且體系結(jié)構(gòu)不夠開放，用戶接口不夠完善，部分還只是停留在專用性上，不適合批量生產(chǎn) [2]。本課題就以工業(yè)領(lǐng)域中運(yùn)料小車為例，采用德國西門子公司 S7400 通過變頻器對其運(yùn)動過程實(shí)現(xiàn)精確定位，其目的是通過引入先進(jìn)的定位控制技術(shù)，能夠很好的改善系統(tǒng)特性，以滿足對定位精度提出的要求。 運(yùn)料小車的介紹及其應(yīng)用運(yùn)料小車是工業(yè)領(lǐng)域中運(yùn)料過程中的主要設(shè)備之一，廣泛應(yīng)用于冶金、有色金屬、煤礦、港口、碼頭等行業(yè)。該設(shè)備在整個系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，它能否正常運(yùn)料直接影響產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量。早