【正文】 address of the S7200 remote to match the current setting of the remote S7200 See Figure 75 After you download the updated settings you may need to reconfigure the PGPC Interface baud rate setting if different from the setting used when downloading to the remote S7200 Refer to Figure 73 to configure the baud rate Figure 75 Configuring STEP 7MicroWIN Searching for the S7200 CPUs on a Network You can search for and identify the S7200 CPUs that are attached to your work You can also search the work at a specific baud rate or at all baud rates when looking for S7200s Only PPI MultiMaster cables permit searching of all baud rates This feature is not available if municating through a CP card The search starts at the baud rate that is currently selected 1 Open the Communications dialog box and doubleclick the Refresh icon to start the search 2 To search all baud rates select the Search All Baud Rates check box 2 Selecting the Communications Protocol for Your Network The following information is an overview of the protocols supported by the S7200 CPUs 1 PointtoPoint Interface PPI 2 MultiPoint Interface MPI 3 PROFIBUS Figure 76 Searching for CPUs on a Network Based on the Open System Interconnection OSI sevenlayer model of munications architecture these protocols are implemented on。 12V24V 等直流電源使 PLC 能正常工作 5 接口模塊 接口模塊用于將擴(kuò)展單元以及功能模塊與基本單元相連使 PLC 的配置更加靈活以滿足不同控制系統(tǒng)的需要 6 通信接口 為了實(shí)現(xiàn)人 – 機(jī)或機(jī) – 機(jī)之間的對(duì)話 PLC配有多種通信接口 PLC通過(guò)接口可以與監(jiān)視器打印機(jī)和其他的 PLC 或計(jì)算機(jī)相連 7 編程器 編程器的作用是供用戶進(jìn)行程序的編制編輯調(diào)試和監(jiān)視 編程器有簡(jiǎn)易型和智能型兩類簡(jiǎn)易型的編程器只能聯(lián)機(jī)編程且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言助記符語(yǔ)句表后才能輸入智能型的編程器又稱圖形編程器它可以聯(lián)機(jī)編程也可以脫機(jī)編程具有 LCD或 CRT圖形顯示功能可以直接輸 入梯形圖和通過(guò)屏幕對(duì)話 8 其他部分 有些 PLC 還可配有 EPROM 寫(xiě)入器存儲(chǔ)器等其他外部設(shè)備 PLC 的工作原理 PLC 是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)故它的工作原理是建立在計(jì)算機(jī)工作原理之上即通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的但是 CPU 是以分時(shí)操作方式來(lái)處理各項(xiàng)任務(wù)的計(jì)算機(jī)在每一瞬間只能做一件事所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次完成相應(yīng)各電器的動(dòng)作所以它屬于串行工作方式 PLC 工作的全過(guò)程可用圖 22所示的運(yùn)行框圖來(lái)表示 概括而言 PLC 是按集中輸入集中輸出周期性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的掃描周期是控制過(guò)程中一個(gè)比較重要的技術(shù) 指標(biāo)一般來(lái)說(shuō)掃描周期越大表明掃描所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)要求輸入信號(hào)的寬度就越大控制周期就越長(zhǎng)控制速度就要降低 PLC 的過(guò)程可分為三部分第一部分為上電處理第二部分是掃描過(guò)程第三部分是出錯(cuò)處理 圖 32 PLC 運(yùn)行框圖 輸入輸出信號(hào) 本控制系統(tǒng)有 27 個(gè)輸入開(kāi)關(guān)量分別為 系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕 1 個(gè) 負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng) 系統(tǒng)停止按鈕 1 個(gè) 負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的停止 選擇按鈕 1 個(gè) 負(fù)責(zé)機(jī)械手自動(dòng)控制和檢測(cè)的切換 機(jī)械手的啟動(dòng)按鈕 3 個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)時(shí)每個(gè)機(jī)械 手的啟動(dòng) 機(jī)械手的停止按鈕 3 個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)時(shí)每個(gè)機(jī)械手的停止 物品檢測(cè)開(kāi)關(guān) 3 個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)工作臺(tái)上是否有物品 下降限位開(kāi)關(guān) 3 個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)機(jī)械手到達(dá)最低位置 夾放檢測(cè)開(kāi)關(guān) 3 個(gè) 負(fù)責(zé)機(jī)械手夾放物品的檢測(cè) 上升限位開(kāi)關(guān) 3 個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)機(jī)械手到達(dá)最高位置 右旋限位開(kāi)關(guān) 3 個(gè) 負(fù)責(zé)檢測(cè)機(jī)械手是否右旋轉(zhuǎn) 180176。手部是通過(guò)氣缸彈簧的作用來(lái)夾持物品夾持力是靠調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓縮量來(lái)調(diào)整 氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手群 氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手群結(jié)構(gòu) 本論文的控制對(duì)象是由三個(gè)機(jī)械手組成的機(jī)械手群其結(jié)構(gòu)如圖 23 所示 圖 23 機(jī)械手群結(jié)構(gòu) 三個(gè)機(jī)械手三個(gè)工作臺(tái)和三個(gè)紅外檢測(cè)器固定在一個(gè)大型的基座上每個(gè)機(jī)械手的手部正下方都有工作臺(tái)用于放置物品在每個(gè)機(jī)械手的基座和工作臺(tái)之間都有一個(gè)紅外檢測(cè)器用于檢測(cè)工作臺(tái)上是否有物品機(jī)械手把物品從右面的工作臺(tái)上移到左面的工作臺(tái)上 氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手群工作原理 當(dāng)系統(tǒng)工作開(kāi)始時(shí)工作臺(tái) A上有物品 時(shí)機(jī)械手 1首先工作完成 8個(gè)基本操作后即一個(gè)循環(huán)把物品放在工作臺(tái) B上機(jī)械手 2便啟動(dòng)工作同樣完成一個(gè)循環(huán)后把物品放在工作臺(tái) C上機(jī)械手 3啟動(dòng)工作這樣 3個(gè)機(jī)械手不斷的循環(huán)工作當(dāng)系統(tǒng)工作結(jié)束時(shí)機(jī)械手 1首先完成一個(gè)循環(huán)后停止然后機(jī)械手 2機(jī)械手 3也順序依次停止工作 本論文的主要內(nèi)容及達(dá)到的目標(biāo) 本論文主要內(nèi)容是以氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手作為控制對(duì)象用 PLC 作為控制器最終實(shí)現(xiàn)對(duì)氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手群自動(dòng)運(yùn)行的控制 本論文要達(dá)到的目標(biāo)是當(dāng)系統(tǒng)工作開(kāi)始時(shí)機(jī)械手 1首先工作完成 8個(gè)基本操作后即一個(gè)循環(huán)機(jī)械手 2便啟動(dòng)工作同樣完成一個(gè)循環(huán)后機(jī)械手 3啟 動(dòng)工作這樣3個(gè)機(jī)械手不斷的循環(huán)工作當(dāng)系統(tǒng)工作結(jié)束時(shí)機(jī)械手 1首先完成一個(gè)循環(huán)后停止然后機(jī)械手 2 機(jī)械手 3 也順序依次停止工作 每個(gè)機(jī)械手的完成 8個(gè)基本操作第 1步當(dāng)工作臺(tái)上有物品時(shí)機(jī)械手下降第 2步是機(jī)械手在最低位抓緊物品第 3步是機(jī)械手夾緊物品上升第 4步是機(jī)械手夾緊物品右旋 180 度第 5 步是機(jī)械手夾緊物品下降第 6 步是在最低位時(shí)松開(kāi)物品第 7步機(jī)械手上升第 8 步是機(jī)械手左旋 180 度回到原位 本系統(tǒng)的控制方案 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手群的自動(dòng)控制本系統(tǒng)采用 PLC 做控制器 本系統(tǒng)的輸入開(kāi)關(guān)量為數(shù)字信號(hào)直接連接 PLCPLC 通過(guò)中間 繼電器對(duì)電磁閥加以控制系統(tǒng)框圖如圖 24 所示 圖 24 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì) PLC 的簡(jiǎn)介 可編程控制器的概念 可編程控制器 Programmable Logical Controller 簡(jiǎn)稱 PLC 國(guó)際電工委員會(huì) IEC 在 1985 年的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案第 3 稿中對(duì) PLC 作了如下定義可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)它采用可編程序的存儲(chǔ)器用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算順序控制定時(shí)計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令并通過(guò)數(shù)字式模擬式的輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程可編程控制器及其有關(guān) 設(shè)備都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì) 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是復(fù)雜多樣的它們對(duì)控制的要求也各不相同 PLC 一經(jīng)出現(xiàn)就受到了廣大工程技術(shù)人員的歡迎 PLC 具有如下特點(diǎn) 1 編程方法簡(jiǎn)單易學(xué) 2 功能強(qiáng)性能價(jià)格比高 3 硬件配套齊全用戶使用方便適應(yīng)性強(qiáng) 4 可靠性高抗干擾能力強(qiáng) 5 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝調(diào)試工作量少 6 維修工作量小維修方便 7 體積小能耗低 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域 PLC 的初期由于其價(jià)格高于繼電器控制裝置使得其應(yīng)用受到限制但最近十年來(lái) PLC 的應(yīng)用面越來(lái)越廣其主要原因是一方面由于處理器芯片及有關(guān)元件的價(jià) 格大大下降使得 PLC的成本下降另一方面 PLC的功能大大增加能解決復(fù)雜的計(jì)算和通信問(wèn)題目前 PLC 在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵采礦石油化工電力機(jī)械制造汽車裝卸紡織環(huán)保和娛樂(lè)等行業(yè) PLC 的應(yīng)用范圍通常分成以下 5 種類型 1 順序控制 這是 PLC應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域也是最適合 PLC使用的領(lǐng)域它用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制 PLC 應(yīng)用于單機(jī)控制多機(jī)控制生產(chǎn)自動(dòng)線控制等例如注塑機(jī)械印刷機(jī)械訂書(shū)機(jī)械包裝機(jī)械切紙機(jī)械組合機(jī)床磨床裝配生產(chǎn)線電鍍流水線及電梯控制 2 運(yùn)動(dòng)控制 PLC 制造商目前已提供了拖動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊在多數(shù)情況下 PLC 把描述目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模塊其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置每個(gè)軸移動(dòng)時(shí)位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣缺３诌\(yùn)動(dòng)平滑 相對(duì)來(lái)說(shuō)位置控制模塊比 CNC 裝置體積更小價(jià)格更低速度更快操作更方便 3 過(guò)程控制 PLC還能控制大量的過(guò)程參數(shù)例如溫度流量壓力液位和速度等 PID模塊提供了使 PLC具有了閉環(huán)控制的功能即一個(gè)具有 PID控制能力的 PLC可用于過(guò)程控制當(dāng)過(guò)程控制中某個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí) PID 控制算法會(huì)計(jì)算出正確的輸出把變量保持在設(shè)定值上 4 數(shù)據(jù)控制 在機(jī)械加工中 PLC 作為主要的控制和管理系統(tǒng)用于 CNC 和 NC 系統(tǒng)中可以完成大量的數(shù)據(jù)控制 5 通信控制 PLC 的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程 IO 的通信多臺(tái) PLC 之間的通信 PLC 和其他智能控制設(shè)備如計(jì)算機(jī)變頻器數(shù)控裝置之間的通信 PLC 與其他智能控制設(shè)備一起可以組成集中管理分散控制的分布式控制系統(tǒng) PLC 的系統(tǒng)組成 PLC種類繁多但其組成和工作原理基本相同用 PLC實(shí)施控制其實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換并將這個(gè)變換給以物理實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng) PLC 專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)它主要是由 CPU 電源存儲(chǔ)器和專門設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成 PLC 的結(jié)構(gòu)框圖如圖 31 所示 1 中央處理單元 CPU 中央處理單元 CPU 一般由控制器運(yùn)算器和寄存器組成這些電路都集成在一個(gè)芯片內(nèi) CPU 通過(guò)數(shù)據(jù)總線地址總線和控制總線與存儲(chǔ)單元輸入輸出接口電路連接 2 存儲(chǔ)器 PLC 的存儲(chǔ)器包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器兩部分 系統(tǒng)存儲(chǔ)器包括用來(lái)存放由 PLC生產(chǎn)廠家編寫(xiě)的系統(tǒng)程序并固化在 ROM內(nèi)用戶不能直接更改它使 PLC具有基本的功能能夠完成 PLC設(shè)計(jì)者規(guī)定的各項(xiàng)工作系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞很大程度上決定了 PLC 的性能其內(nèi)容主要包括三部分第一部分為系統(tǒng)管理程序第二部分為用戶指令解釋程序第三部分為標(biāo)準(zhǔn)程序與系統(tǒng)調(diào)用 圖 31 PLC 的結(jié)構(gòu)框圖 用戶存儲(chǔ)器包括用戶程序存儲(chǔ)器程序區(qū)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)區(qū)兩部分用戶程序存儲(chǔ)器用來(lái)存放用戶針對(duì)具體控制任務(wù)用規(guī)定的 PLC 編程語(yǔ)言編寫(xiě)的各種用戶程序用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以用來(lái)存放記憶用戶程序中所使用器件 ONOFF 狀態(tài)和數(shù)值數(shù)據(jù)等用戶存儲(chǔ)器的大小關(guān)系到用戶程序容量的大小是反映 PLC 性能的重要指標(biāo)之一 PLC使用的存儲(chǔ)器類型有三種第一種是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 RAM第二種是只讀存儲(chǔ)器 ROM 第三種是可電擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器 EEPROM 或 EPROM 3 輸入輸出模塊 輸入 Input模塊和輸出 Output模塊 簡(jiǎn)稱為 IO模塊 PLC的輸入和輸出信號(hào)類型可以是開(kāi)關(guān)量模擬量和數(shù)字量輸入輸出模塊從廣義上分包含兩部分一是與控制設(shè)備相連接的接口電路另一部分是輸入和輸出的映像寄存器 輸入模塊用于處理輸入信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波隔離電平轉(zhuǎn)換等把輸入信號(hào)的邏輯值安全可靠地傳遞到 PLC 內(nèi)部輸出模塊用于把用戶程序的邏輯運(yùn)算結(jié)果輸出到 PLC外部輸出模塊具有隔離 PLC內(nèi)部電路和外部執(zhí)行元件的作用還具有功率放大的作用 4 電源模塊 PLC 一般使用 220V 的交流電源內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為 PLC 的中央處理器存儲(chǔ)器等電路提供 5V