【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 00\CPU300 中選擇 CPU 3152DP 模塊，并將后者配置在倒 2 號(hào)槽了。因?yàn)闆](méi)有接口模塊，3 號(hào)槽空置。在 4 號(hào)槽中配置 16 點(diǎn) DC24V 數(shù)字量數(shù)輸入/輸出模塊（DI/DO） ，在 5 號(hào)槽配置 4 點(diǎn)模擬量輸入/輸出模塊（AI/AO）模塊。圖 28 左上部的窗口是一個(gè)組態(tài)見(jiàn)表，他下面的窗口列出了個(gè)模塊詳細(xì)的信息；例如訂貨號(hào)、MPI 地址和 I/O 地址等。右邊是硬件目錄窗口，可以利用命令“View”→“Catalog”打開(kāi)或關(guān)閉它。左下角的窗口中向左和向右的箭頭來(lái)切換機(jī)架。圖 28 S7300 的硬件組態(tài)窗口4）雙擊模塊，在打開(kāi)的對(duì)話框中設(shè)置模塊的參數(shù)，包括模塊的屬性和DP 主站和從站的參數(shù)；5）保存硬件設(shè)置，并將它下載到 PLC 中去。圖 28 左上部的窗口是一個(gè)組態(tài)見(jiàn)表，他下面的窗口列出了個(gè)模塊詳細(xì)的信息；例如訂貨號(hào)、MPI 地址和 I/O 地址等。右邊是硬件目錄窗口，可以利用命令“View”→“Catalog”打開(kāi)或關(guān)閉它。左下角的窗口中向左和向右的箭頭來(lái)切換機(jī)架。 CPU及模擬量模塊參數(shù)設(shè)置1）CPU 參數(shù)設(shè)置在硬件配置中選定 CPU 模塊后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì) CPU 模塊的一些參數(shù)屬性進(jìn)行設(shè)置；雙擊機(jī)架上的 CPU 進(jìn)入 CPU 屬性設(shè)置選項(xiàng)卡窗口，如圖 29 所示圖 29 CPU 屬性設(shè)置選項(xiàng)卡點(diǎn)擊 CPU 屬性設(shè)置選項(xiàng)卡中的各個(gè)選項(xiàng)分別對(duì)“時(shí)刻中斷” “周期性中斷” “診斷/時(shí)鐘” “常規(guī)” “啟動(dòng)”等選項(xiàng)卡進(jìn)行設(shè)置。2）模擬量輸入模塊參數(shù)設(shè)置在機(jī)架上選中需要設(shè)置的 I/O 模塊，雙擊該模塊，進(jìn)入 I/O 模塊的屬性設(shè)置窗口。如圖 210 模擬量模塊屬性設(shè)置窗口。圖 210 模擬量模塊屬性設(shè)置窗口第三章 變頻器參數(shù)設(shè)置本次設(shè)計(jì)用到的變頻器的型號(hào)為6SE70，下面為變頻器參數(shù)設(shè)置的步驟：首先用USS專(zhuān)用通訊線將計(jì)算機(jī)的串口1和變頻器面板上的通訊口連接，打開(kāi)控制屏上的鑰匙開(kāi)關(guān)，此時(shí)停止的“紅燈”亮，按下啟動(dòng)按鈕， “紅燈”滅，“綠燈”亮，變頻器得電，打開(kāi)SIMOVIS 軟件。選擇點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)的設(shè)備，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，如圖31所示圖 31 變頻器參數(shù)設(shè)置 1此時(shí)我將進(jìn)行變頻器參數(shù)的設(shè)置，以用來(lái)進(jìn)行軟件SIMOVIS的電機(jī)調(diào)速。進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面，首先將變頻器進(jìn)行復(fù)位回到工廠設(shè)置狀態(tài)。P060是變頻器參數(shù)設(shè)置中的固定設(shè)置菜單，將設(shè)置為2時(shí)是表示參數(shù)將恢復(fù)到缺省。這樣后就可以進(jìn)行復(fù)位設(shè)置。如圖32所示圖32 變頻器參數(shù)設(shè)置2將參數(shù)P060設(shè)置為2后，然后將參數(shù)P970設(shè)為0，如圖33所示圖33 變頻器參數(shù)設(shè)置3此時(shí)變頻器的LED就會(huì)循環(huán)顯示，經(jīng)過(guò)幾秒或幾十秒的時(shí)間后復(fù)位完成。由于系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)器內(nèi)的數(shù)據(jù)均被清除，變頻器不允許立刻重新開(kāi)始工作，否則必定會(huì)損壞電機(jī)。再將參數(shù)P060固定設(shè)置設(shè)置為3，表示簡(jiǎn)單應(yīng)用，如圖34所示。這樣的話就可以進(jìn)行主要參數(shù)的設(shè)置，現(xiàn)在將進(jìn)線電壓P071設(shè)置為380。這就是裝置輸入電壓。圖34 變頻器參數(shù)設(shè)置4SIMOVERT MASTERDRIVES一貫地共同遵守相同的設(shè)計(jì)原則。在所有功率范圍中的裝置(變頻器、逆變器)和系統(tǒng)元件(整流單元、制動(dòng)單元)都有一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和相同的接線系統(tǒng)。它們能以任何方式組合并能并列安以滿足傳動(dòng)系統(tǒng)各種要求。此次設(shè)計(jì)，我們使用的是DJ162 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行軋鋼機(jī)的電機(jī)使用，所以參數(shù)設(shè)置驅(qū)動(dòng)電機(jī)類(lèi)型P095=10，如圖35所示，表示同步或者異步電動(dòng)機(jī)，這是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。圖35 變頻器參數(shù)設(shè)置5由于我們使用的是6SE70變頻器而此變頻器的工作方式P100設(shè)置為1，如圖36所示，這是表示此變頻器是V\F控制。圖36 變頻器參數(shù)設(shè)置6此時(shí)將開(kāi)始設(shè)置電機(jī)的參數(shù)，我們使用的是DJ162三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)，所以將此電機(jī)的額定電壓P101=380。如圖37所示圖37 變頻器參數(shù)設(shè)置7而同樣的我們使用了三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)電機(jī)后，此處的電機(jī)電流參數(shù)設(shè)置為額定電流P102=。 同樣根據(jù)電機(jī)的參數(shù)選擇將此處的三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的電機(jī)功率P104。此處電機(jī)的額定頻率如同前面一樣因?yàn)槭褂玫氖侨嗍蠡\式異步電動(dòng)機(jī)所以此P107表示電機(jī)的額定頻率是50HZ。然后將此進(jìn)行電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置，同理因?yàn)槭侨嗍蠡\式異步電動(dòng)機(jī)所以此處將設(shè)置為P108=1400。這里表示電機(jī)轉(zhuǎn)速是1400轉(zhuǎn)。最后我們?cè)诨氐阶钋懊娴腜060進(jìn)行固定菜單的設(shè)置，而此處卻是將P060重新設(shè)置為1，如圖38所示。這和之前是不同的，因?yàn)檫@里表示的是回到參數(shù)菜單。而不合理的參數(shù)設(shè)置會(huì)導(dǎo)致故障。圖38 變頻器參數(shù)設(shè)置8接下來(lái)將進(jìn)行USS的設(shè)置。變頻器6SE70系列，我們此次使用的控制方式是USS通訊所以在設(shè)置參數(shù)時(shí)將設(shè)置為USS，所以在這里設(shè)定控制方式P368=4，如圖39所示，表示控制方式是USS。圖39 變頻器參數(shù)設(shè)置9接下來(lái)將進(jìn)行USS的設(shè)置。變頻器6SE70系列，我們此次使用的控制方式是USS通訊所以在設(shè)置參數(shù)時(shí)將設(shè)置為USS，所以在這里設(shè)定控制方式P368=4，表示控制方式是USS。 然后進(jìn)行P554即ON/OFF的源，所以此處將P554設(shè)置為B2100，表示USS接受到字1的第0位。，這里表示USS報(bào)文PZD區(qū)的第1個(gè)字而此處將設(shè)置為K32，表示PZD1的傳送內(nèi)容為控制字1。，這里表示USS報(bào)文PZD區(qū)的第2個(gè)字而此處將設(shè)置為KK148，表示PZD2的傳送內(nèi)容為實(shí)際的速度。這里P555是選擇OFF2指令的源，將P555設(shè)置為B2101表示USS接收到的字1的第1位。然后設(shè)置P565是失敗確認(rèn)選擇源，而這里將設(shè)置為B2107表示此處USS接收到的字1的第7位。設(shè)置P568的值，這里P568是點(diǎn)動(dòng)選擇源，這里將P568設(shè)置為B2108表示的是USS 接收到的字1的第8位。然后將設(shè)置正反轉(zhuǎn)參數(shù)來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，這里將P571設(shè)置為B2111，如圖310所示，表示電機(jī)的正轉(zhuǎn)方向選擇源。圖310 變頻器參數(shù)設(shè)置10同樣的在這里設(shè)置電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，將P572設(shè)置為B2112，此處表示電機(jī)反轉(zhuǎn)方向上的源。最后在這里設(shè)置P443即主給定選擇源，并且將P443設(shè)置為K2022，如圖311所示，這里表示狀態(tài)字2。圖311 變頻器參數(shù)設(shè)置11參數(shù)設(shè)置完畢后就可以用計(jì)算機(jī)來(lái)控制實(shí)驗(yàn)了。第四章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù) PLC 硬件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝要求，軟件設(shè)計(jì)過(guò)程如圖所示制定運(yùn)行方案畫(huà)順序功能圖編制/IO 分配表程序元件編號(hào)編寫(xiě)程序程序輸入 PLC固化程序否是開(kāi)始測(cè)試正常 流程正確修改程序結(jié)束圖 41 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程首先，當(dāng)整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)的電源打開(kāi)時(shí)，電機(jī) M1 和 M2 旋轉(zhuǎn)，以待傳送工件。然后， 工件通過(guò)軌道從右邊輸送進(jìn)入軋制系統(tǒng)。 感應(yīng)器 S1 感應(yīng)到有工件輸送來(lái)時(shí)，輸出高電位，驅(qū)動(dòng)上軋輥按預(yù)定下壓一定的距離，實(shí)現(xiàn)軋制厚度的調(diào)節(jié)，同時(shí)電機(jī) M3 開(kāi)始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)復(fù)位擋板也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)器 S1 復(fù)位。隨著軋制的進(jìn)行，工件不斷地向左移動(dòng)。當(dāng)感應(yīng)器 S2 感應(yīng)到有工件移動(dòng)過(guò)來(lái)時(shí)，說(shuō)明工件的要求軋制長(zhǎng)度已經(jīng)完成，此時(shí)感應(yīng)器 S2 輸出高電位，驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)M3 的電磁閥作用，使電機(jī) M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)上軋輥調(diào)節(jié)好第二個(gè)下壓量，進(jìn)入第二次軋制的過(guò)程。在電機(jī) M3 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)下，擋板順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)工進(jìn)向右移動(dòng)。當(dāng)工件移動(dòng)到感應(yīng)器 S1 感應(yīng)到時(shí)，S1 有輸出高電位，使電機(jī)M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)上軋輥調(diào)節(jié)好第二個(gè)下壓量，進(jìn)入第二次壓制的過(guò)程。再次重復(fù)上述的工作，知道上軋輥完成 3 次下壓量的作用，工件才加工完畢。系統(tǒng)延時(shí)等待加工完畢的工件退出軌道，此時(shí)即可進(jìn)入下一個(gè)工件的加工過(guò)程。 主程序順序功能圖根據(jù)系統(tǒng)的要求畫(huà)出主程序順序功能圖如圖 42 所示C12電機(jī) M2運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī) M1 運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī) M2 運(yùn)轉(zhuǎn)上軋輥給定下壓量 電機(jī) M3 正轉(zhuǎn)電機(jī) M1 運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī) M2 運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī) M3 反轉(zhuǎn)電機(jī) M1運(yùn)轉(zhuǎn)C12 延時(shí)定時(shí)器 T1 工作T1圖 42 主程序順序功能圖用經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)梯形圖，根據(jù)主程序順序功能圖系統(tǒng)梯形圖的設(shè)計(jì)如下：M1 帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，M2 帶動(dòng)為帶動(dòng)軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)S1 右限位開(kāi)關(guān)，只要鋼板到碰到右限位開(kāi)關(guān) S1，就輸出高電平。 以上程序段 1～程序段 6 的總體功能：首先按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，整個(gè)機(jī)器系統(tǒng)的電源打開(kāi)，電機(jī) M1 和 M2 旋轉(zhuǎn)，以等待工件。當(dāng)工件從右邊輸送進(jìn)入軋鋼機(jī)系統(tǒng)時(shí)，右限位開(kāi)關(guān) S1 輸出高電平，S1 閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī) M3 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，接著 S2 復(fù)位，同時(shí)軋輥按預(yù)定下壓量軋制工件。隨著軋制的進(jìn)行，工件不斷地向左移動(dòng)，當(dāng)鋼板碰到左限位開(kāi)關(guān) S2 時(shí)，S2 輸出高電平，同時(shí)驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)電機(jī) M3 的電磁閥作用，是電機(jī) M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，接著右限位 S1 開(kāi)關(guān)復(fù)位。在電機(jī)M3 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下，工件不斷向右移動(dòng)。當(dāng)工件移動(dòng)到限位開(kāi)關(guān) S1 限位開(kāi)關(guān)處，S1 有輸出高電平，使電機(jī) M3 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)調(diào)節(jié)好第二個(gè)下壓量，進(jìn)入第二次壓制過(guò)程，于此同時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。再次重復(fù)上述過(guò)程的工作，直至軋制 3 次，工件加工完成。系統(tǒng)演示等待加工完畢的工件退出，此時(shí)即可進(jìn)入下一個(gè)工件的加工。在上述過(guò)程中若按下停止按鈕或溫度壓力超出上限，整個(gè)系統(tǒng)將停止工作。在本系統(tǒng)中監(jiān)控的參數(shù)輸入量是模擬量，如軋鋼機(jī)的溫度，潤(rùn)滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的壓力，必須將它們轉(zhuǎn)換為表轉(zhuǎn)量程的電流或電壓，例如 DC420mA,15V,010V,PLC 用 A/D 轉(zhuǎn)換器將它們轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。帶正負(fù)號(hào)的電流或電壓在A/D 轉(zhuǎn)換后用二進(jìn)制補(bǔ)碼表示。D/A 轉(zhuǎn)換器將 PLC 的數(shù)字輸出量轉(zhuǎn)換為模擬電壓或電流，再去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，模擬量 I/O 模塊的主要任務(wù)就是實(shí)現(xiàn) A/D 轉(zhuǎn)換和 D/A 轉(zhuǎn)換。在此監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中運(yùn)用到 FC105 模塊下面介紹下其功能。以下是 FC105 參數(shù)表表 2 FC105 參數(shù)表參數(shù) 說(shuō)明 數(shù)據(jù)類(lèi)型 存儲(chǔ)區(qū) 描述EN 輸入 BOOL I、Q、M、D、L 使能輸入端，信號(hào)狀態(tài)為 1 時(shí)激活該功能ENO 輸入 BOOL I、Q、M、D、L 如果該功能的執(zhí)行無(wú)誤，輸出端信號(hào)為 1IN 輸入 INT I、Q、M、D、L 常數(shù) 欲轉(zhuǎn)換為工程單位表示的實(shí)型值。HI_LIM 輸入 REAL I、Q、M、D、L、P 常數(shù) 以工程單位便是的上限值。LO_LIM 輸入 REAL I、Q、M、D、L、P 常數(shù) 以工程單位便是的下限值。BIPOLAR輸入 BOOL I、Q、M、D、L 信號(hào)狀態(tài)為 1 輸入值為雙極性。為 1 表示輸入值單極性O(shè)UT 輸出 REAL I、Q、M、D、L、P 轉(zhuǎn)換結(jié)果RET_VAL 輸出 WORD I、Q、M、D、L、P 如果指令的執(zhí)行沒(méi)有錯(cuò)誤，返回值為W160000.FC105 功能SCALE 功能接受一個(gè)整型值(IN)，并將其轉(zhuǎn)換為以工程單位表示的介于、下限和上限(LO_LIM 和 HI_LIM)之間的實(shí)型值。將結(jié)果寫(xiě)入 OUT。SCALE 功能使用以下等式：OUT = [ ((FLOAT (IN) K1)/(K21)) * (HI_LIMO_LIM)] + LO_LIM 常數(shù) K1 和 K2 根據(jù)輸入值是 BIPOLAR 還是 UNIPOLAR 設(shè)置。BIPOLAR：假定輸入整型值介于 7648 與 27648 之間，因此 K1 = ，K2 = + UNIPOLAR：假定輸入整型值介于 0 和 27648 之間，因此 K1 = ，K2 =+ 如果輸入整型值大于 K2，輸出(OUT)將鉗位于 HI_LIM，并返回一個(gè)錯(cuò)誤。如果輸入整型值小于 K1，輸出將鉗位于 LO_LIM，并返回一個(gè)錯(cuò)誤。通過(guò)設(shè)置 LO_LIM HI_LIM 可獲得反向標(biāo)定。使用反向轉(zhuǎn)換時(shí)，輸出值將隨輸入值的增加而減小。 溫度參數(shù)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)啟動(dòng)后，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)由 PLC 所收集并處理的數(shù)據(jù)，判別溫度的高低。當(dāng)軋鋼機(jī)的溫度大于設(shè)定的溫度上限值時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警燈亮，同時(shí)軋鋼機(jī)完成一次壓制后停機(jī)。 采集溫度模擬量通道對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元為 PIW256。以下是監(jiān)控系統(tǒng)的程序梯形圖以上程序段 1～程序段 7 的總體功能：按下啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)溫度采集，把采集到的溫度對(duì)應(yīng)的無(wú)量綱數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) FC105 轉(zhuǎn)換后，可得到的實(shí)際溫度對(duì)應(yīng)的電壓值，把它與溫度上限對(duì)應(yīng)的電壓比較，當(dāng)大于上限時(shí)，并且工件完成一次壓制后，溫度報(bào)警燈亮。 潤(rùn)滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的壓力監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)啟動(dòng)后，監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)由 PLC 所收集并處理的數(shù)據(jù)，判別壓力大小。當(dāng)多監(jiān)控的壓力大于設(shè)定的溫度上限值時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警燈亮，同時(shí)軋鋼機(jī)完成一次壓制后停機(jī)。 采集溫度模擬量通道對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元為 PIW258。以下是監(jiān)控系統(tǒng)的程序梯形圖以上程序段 1～程序段 7 的總體功能：按下啟動(dòng)按鈕后，系統(tǒng)開(kāi)始對(duì)壓力采集，把采集到的壓力對(duì)應(yīng)的無(wú)量綱數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) FC105 轉(zhuǎn)換后，可得到的實(shí)際壓力對(duì)應(yīng)的電壓值，把它與壓力上限對(duì)應(yīng)的電壓比較，當(dāng)大于上限時(shí)，并且工件完成一次壓制后，壓力報(bào)警燈亮。 鋼板成品計(jì)數(shù)及統(tǒng)計(jì)軟件設(shè)計(jì)軋鋼機(jī)當(dāng)軋制完成一定數(shù)量鋼板后，軋鋼機(jī)將會(huì)有一個(gè)指示燈通知操作人員。第五章 軟件調(diào)試在 STEP7 編程