【正文】 使用隔離的中繼器： 可達(dá) 1000 米， 可達(dá) 1200 米 未使用隔離中繼器： 50 米 每段 32 個(gè)站，每個(gè)網(wǎng)絡(luò) 126 個(gè)站 32 是 (NETR / NETW) 共 4 個(gè)， 2 個(gè)保留 (1 個(gè)給 PG， 1 個(gè)給 OP) 電源特性 輸入電源 輸入電壓 輸入電流 沖擊電流 隔離 (現(xiàn)場(chǎng)與邏輯 ) 保持時(shí)間 (掉電 ) 保險(xiǎn) (不可替換 ) 85 至 264 VAC(47 至 63 Hz) 80/40mA (僅 CPU， 120/240 VAC) 320/160mA (最大負(fù)載， 120/240 VAC) 20A ， 264 VAC 時(shí) 1500 VAC 20 / 80ms， 120/240 VAC 時(shí) 2A， 250 V 時(shí)慢速熔斷 24 24 VDC 傳感器電源 傳感器電壓 電流限定 紋波噪聲 隔離 (傳感器與邏輯 ) 至 VDC 峰值，終端限定非破壞性 小于 1 V 峰分值 非隔離 數(shù)字量輸入特性 本機(jī)集成數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù) 輸入類型 額定電壓 最大持續(xù)允許電壓 浪涌電壓 邏輯 1 信號(hào) (最小 ) 邏輯 0 信號(hào) (最 大 ) 輸入延遲 連接 2 線接近開(kāi)關(guān)傳感器 (Bero) 允許漏電流最大 隔離 (現(xiàn)場(chǎng)與邏輯 ) 光電隔離 隔離組 高速輸入速率 高速計(jì)數(shù)器邏輯 1=15 – 30 VDC 高速計(jì)數(shù)器邏輯 1=15 – 26 VDC 同時(shí)接通的輸入 電纜長(zhǎng)度最大 屏蔽 非屏蔽 24 輸入 漏型 /源型 (IEC 類型 1/漏型 ) 24 VDC， 4mA 典型值時(shí) 30V DC 35V DC， 秒 15 VDC， 5 VDC， 1mA 可選 ( 至 ) 1mA 是 500 VAC， 1 分鐘 見(jiàn)接線圖 20kHz(單相 ) ， 10kHz(兩相 ) 30kHz(單相 ) ， 20kHz(兩相 ) 所有 500 米 (標(biāo)準(zhǔn)輸入 ) 50 米 (高速計(jì)數(shù)器輸入 ) 300 米 (標(biāo)準(zhǔn)輸入 ) 數(shù)字量輸出特性 本機(jī)集成數(shù)字量輸出點(diǎn)數(shù) 輸出類型 額定電壓 電壓范圍 浪涌電流 (最大 ) 邏輯 1(最小 ) 邏輯 0(最大 ) 每點(diǎn)額定電流 (最大 ) 每個(gè)公共端的額定電流 (最大 ) 漏電流 (最大 ) 燈負(fù)載 (最大 ) 感性嵌位電壓 接通電阻 (接點(diǎn) ) 隔離 光電隔離 (現(xiàn)場(chǎng)到隔離 ) 16 輸出 干觸點(diǎn) 24VDC 或 250VAC 5 至 30V DC 或 5 至 250V AC 5A， 4s (10%工作率時(shí) ) 10A 30 W DC； 200 W AC Ω (新的時(shí)候最大值 ) 25 邏輯到接點(diǎn) 電阻 (邏輯到接點(diǎn) ) 隔離組 延時(shí) (最大 ) 斷開(kāi)到接通 接通到斷開(kāi) 切換 脈沖頻率 (最大 ) 機(jī)械壽命周期 觸點(diǎn)壽命 同時(shí)接通的輸出 兩個(gè)輸出并聯(lián) 電纜長(zhǎng)度 (最大 ) 屏蔽 非屏蔽 1500 VAC， 1 分鐘 100 MΩ 見(jiàn)接線圖 10ms 1Hz 10,000,000(無(wú)負(fù)載 ) 100,000(額定負(fù)載 ) 55176。 C 時(shí)，所有的輸出 (水平 ) 45176。 C 時(shí)，所有的輸出 (垂直 ) 否 500 米 150 米 (2)模擬量擴(kuò)展模塊 EM231 圖 39 EM231 a、 模擬量擴(kuò)展模塊提供了模擬量輸入 /輸出的功能，優(yōu)點(diǎn)如下： 最佳適應(yīng)性：可適用于復(fù)雜的控制場(chǎng)合； b、 直接與傳感器和執(zhí)行器相連， 12 位的分辨率和多種輸入 /輸出范圍能夠不用外加放大器而與傳感器和執(zhí)行器直接相連，例如 EM235 CN 模塊可直接與 PT100 熱電阻相連 c、 靈活性：當(dāng)實(shí)際應(yīng)用變化時(shí)， PLC 可以相應(yīng)地進(jìn)行擴(kuò)展，并可非常容易的調(diào)整用戶程序。 EM231 模擬量擴(kuò)展模塊技術(shù)數(shù)據(jù) 表 33 總體特性 26 尺寸 (W179。 H179。 D) 重量 功耗 點(diǎn)數(shù) 8062mm 183g 2W 4 路模擬量輸入 功率損耗 +5V DC(從 I/O 總線 ) 從 L+ L+電壓范圍 第 2 級(jí)或 DC 傳感器供電 20mA 60mA ～ LED 指示器 24V DC 狀態(tài) 亮 =無(wú)故障 滅 =無(wú) 24V DC 電源 模擬量輸入特性 模擬量輸入點(diǎn)數(shù) 4 隔離 (現(xiàn)場(chǎng)與邏輯電路間 ) 無(wú) 輸入類型 差分輸入 輸入范圍 電壓 (單極性 ) 電壓 (雙極性 ) 電流 0～ 10V， 0～ 5V 177。 5V，177。 0～ 20mA 輸入分辨率 電壓 (雙極性 ) 電壓 (單極性 ) 電流 (0～ 10V 時(shí) ) (0～ 5V 時(shí) ) (177。 5V 時(shí) ) (177。 時(shí) ) 5 μ A(0～ 20mA 時(shí) ) 模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間 ＜ 250 μ s 模擬量輸入響應(yīng) ～ 95% 共模抑制 40dB， DC to 60Hz 共模電壓 信號(hào)電壓 +共模電壓 (必 須小于等于 12V) 數(shù)據(jù)字格式 單極性，全量程范圍 0～ 32021 雙極性，全量程范圍 32021～ +32021 輸入阻抗 大于等于 10MΩ 輸入濾波器衰減 最大輸入電壓 30V DC 最大輸入電流 32mA 分辨率 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 (3)壓力變送器 指夾緊紅需要對(duì)壓力進(jìn)行檢測(cè) ,并在觸摸屏顯示數(shù)據(jù) ,根據(jù)系統(tǒng)壓力要求選用 PT210B壓力變送器 。 27 PT210B 壓力變送器采用高性能的感壓芯片 ， 配合先進(jìn)的電路處理和溫度補(bǔ)償技術(shù)將 壓力變化轉(zhuǎn)換為線性的電流或電壓信號(hào) 。 量程 :0～ 5MPa 輸出信號(hào) :4～ 20mA(二線制 ) 供電電壓 :24VDC (4)觸摸屏 本次選用西門(mén)子觸摸屏 smart 700IE 全新 SIMATIC 精彩系列面板 （ Smart Line ），準(zhǔn)確地提供了人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)功能 ，經(jīng)濟(jì)實(shí)用 ， 具備高性價(jià)比 。 精彩系列面板采用全新的高分辨率 16:9 寬屏液晶顯示和先進(jìn)的工業(yè)設(shè)計(jì)理念 ， 使設(shè)備 操作變得更加輕松快捷 。 smart 700IE 觸摸屏基本技術(shù)參數(shù) 表 34 項(xiàng)目 屏幕尺寸 7 英寸 分辨率 800179。 480 dpi 面板材料 LED 背光，節(jié)能降耗 通訊 PPI 通訊協(xié) 議 通信速率高達(dá) 集成的 RS 422/485 通訊口 處理器 主頻 內(nèi)存 ARM 處理器 400MHz 64M DDR 內(nèi) 電源 輸入電壓 供電范圍 24V 177。 20% 編程軟件 WinCC flexible 控制電路的設(shè)計(jì) 本次 PLC選用西門(mén)子 S7200 CPU226，本 PLC 主機(jī)擁有 24 個(gè) I/O 口輸入 ， 16 個(gè) I/O口輸出 ， 用去 8個(gè) I/O口輸入 ， 剩余 8個(gè)端口 ， 用去 9個(gè)輸出端口 ， 剩余 5 個(gè)端口 。 模擬量擴(kuò)展模塊選用 EM231，使用 1 路模擬量輸入 。 觸摸屏 選用西門(mén)子 SMART 700IE。 (1)PLC 的 IO端口接線表 S7200 IO 端口輸入 表 35 開(kāi)始按鈕 后限位開(kāi)關(guān) 停止按鈕 左擺限位開(kāi)關(guān) 上限位開(kāi)關(guān) 右擺限位開(kāi)關(guān) 28 下限位開(kāi)關(guān) 夾緊壓力傳感器 前限位開(kāi)關(guān) S7200 IO 端口輸出 表 36 卸荷 伸出 右擺 縮回 左擺 夾緊 上升 緩沖 下降 中間繼電器 表 37 觸摸屏回原點(diǎn)按鈕 開(kāi)始 觸摸屏點(diǎn)動(dòng)按鈕 原點(diǎn) 觸摸屏半自動(dòng)按鈕 縮回動(dòng)作 觸摸屏全自動(dòng)按鈕 左擺動(dòng)作 觸摸屏上升按鈕 下降動(dòng)作 觸摸屏右擺按鈕 伸出動(dòng)作 觸摸屏伸出按鈕 卸荷動(dòng)作 觸摸屏夾緊按鈕 原點(diǎn)緩沖動(dòng)作 觸摸屏縮回按鈕 原點(diǎn)確認(rèn) 觸摸屏左擺按鈕 觸摸屏下降按鈕 觸摸屏卸荷按鈕 觸摸屏方式選擇按鈕 (2)PLC 主接線圖 圖 310 PLC 主接線圖 29 本章小結(jié) 本章主要對(duì)器件進(jìn)行選型，與接線端口分配。本次選擇西門(mén)子 S7200CPU226 型，模擬量擴(kuò)展模塊位 EM231 型，觸摸屏位 SMART700IE 型。 第四章 PLC 控制系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 總程序的設(shè)計(jì) 進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)之前 ,先設(shè)計(jì)出應(yīng)用程序的總體方案如圖 41,圖中把整 個(gè)程序分成五 大塊 ,即 主程序、回原點(diǎn)、手動(dòng)、自動(dòng)五 部分。 輸入開(kāi)關(guān)按鈕鍵入， 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，程序開(kāi)始， 當(dāng) 觸摸屏輸入回原點(diǎn)，中間繼電器 其常 開(kāi) 觸點(diǎn)接通 ,開(kāi)始執(zhí)行 回原點(diǎn) 程序 。當(dāng) ,其 觸摸屏輸入點(diǎn)動(dòng)，中間繼電器 常開(kāi) 觸點(diǎn)閉合 ,開(kāi)始執(zhí)行 點(diǎn)動(dòng) 程序 , 其觸摸屏輸入半自動(dòng)，中間繼電器 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 ,開(kāi)始執(zhí)行半自動(dòng)程序 , 其觸摸屏輸入全自動(dòng)，中間繼電器 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 ,開(kāi)始執(zhí)行全自動(dòng)程序 ,采用 西門(mén)子 公司提供的 STEP 7 MicroWIN SP6 編程軟件進(jìn)行編程 ,程序見(jiàn)附錄 1。 圖 41 程序總體方案 30 回原點(diǎn)程序的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)啟動(dòng)后都要進(jìn)行回原點(diǎn)操作 ,即按 下啟動(dòng)按鈕后 ,程序進(jìn)行自動(dòng)搜索原點(diǎn) ,程序有原點(diǎn)到位顯示 ,若不顯示原點(diǎn)則進(jìn)行自動(dòng)回原點(diǎn)。如下流程圖所示： 圖 42 回原點(diǎn)流程圖 原點(diǎn)搜索程序設(shè)計(jì)如下梯形圖 [2]所示。 圖 43 當(dāng)符合條件，執(zhí)行 S16；圖 44 當(dāng)符合條件，執(zhí)行 S16； 進(jìn)行原點(diǎn)確認(rèn)， 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，并顯示原點(diǎn)信號(hào)。 如 31 果不符合條件，則自動(dòng)回原點(diǎn)。程序見(jiàn)附錄 1。 點(diǎn)動(dòng)程序的設(shè)計(jì) 回原點(diǎn)后，按觸摸屏點(diǎn)動(dòng)按鍵后 ,調(diào)用子程序 SBR_1 進(jìn)行手動(dòng)操作。 (1)上升操作 按下觸摸屏上升操作按鍵時(shí) ， 接通 ,在上端限位開(kāi)關(guān) 未接 通 、 下降電磁閥 不 工作 的情況下 ， 機(jī)械手執(zhí)行上升動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)行上升指示。 圖 45 當(dāng)上限位開(kāi)關(guān) 閉合， 停止動(dòng)作。 (2)右擺操作 按下觸摸屏右擺 操作按鍵時(shí) ， 接通 ,在右 端限位開(kāi)關(guān) 、左擺 電磁閥 不工作的情況下 ， 機(jī)械手執(zhí)行右擺動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)行右擺指示。 圖 46 當(dāng)右限位開(kāi)關(guān) 閉合， 停止動(dòng)作。 (3)伸出操作 按下觸摸屏伸出操作按鍵時(shí) ， 接通 ,在上端限位開(kāi)關(guān) 未接通、下降電磁閥 不工作的情況下 ， 機(jī)械手執(zhí)行伸出動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)行伸出指示。 圖 47 32 當(dāng)前限位開(kāi)關(guān) 閉合， 與 停止動(dòng)作。 (4)夾緊操作 按下觸摸屏夾緊操作按鍵時(shí) ， 接通 ,在壓力傳感器 未接通、卸荷電磁閥 不工作的情況下 ， 機(jī)械手執(zhí)行夾緊動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)行夾緊指示。 圖 48 當(dāng)壓力傳感器 閉合，夾緊電磁閥保持不動(dòng)作。 (5)縮回操作 按下觸摸屏縮回操作按鍵時(shí) ， 接通 ,在后限位開(kāi)關(guān) 未接通、伸出電磁閥 不工作的情況下 ， 機(jī)械手執(zhí)行縮回動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)行縮回指示。 圖 49 33 當(dāng)后限位開(kāi)關(guān) 閉合， 與 停止動(dòng)作 。 (6)左擺操作 按下觸摸屏縮回操作按鍵時(shí)， 接通 ,在左 限位開(kāi)關(guān) 未接通、右擺 電磁閥 不工作的情況下 ，機(jī)械手執(zhí)行左擺 動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)左擺 指示。 圖 410 當(dāng)左限位開(kāi)關(guān) 閉合， 停止動(dòng)作。 (7)下降操作 按下觸摸屏下降操作按鍵時(shí)， 接通 ,在下 限位開(kāi)關(guān) 未接通、上 升 電磁閥 不工作的情況下，機(jī)械手執(zhí)行下降動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)下降指示。 圖 411 當(dāng)下限位開(kāi)關(guān) 閉合， 停止動(dòng)作 。 34 (8)卸荷操作 按下觸摸屏卸荷操作按鍵時(shí)， 接通 ,在壓力傳感器 ，機(jī)械手執(zhí)行卸荷動(dòng)作 ,同時(shí)進(jìn)卸荷指示，并且?jiàn)A緊電磁閥 停止動(dòng)作。 圖 412 當(dāng)壓力傳感器 斷開(kāi)， 停止動(dòng)作。 點(diǎn)動(dòng)操作完成。 自動(dòng)程序的設(shè)計(jì) 自動(dòng)程序流程圖如下圖所示 :從 43圖中可以看出 ,自動(dòng)操作必須是從機(jī)械手停在原位開(kāi)始。 35 圖 413 自 動(dòng)程序流程圖 當(dāng)按下觸摸屏半自動(dòng)按鈕， 接通，進(jìn)行半自動(dòng)操作。當(dāng)按下觸摸屏全自動(dòng)按