【正文】 即按鈕控制信號該種類型的信號主要實現(xiàn)系統(tǒng)的啟動、停止、復(fù)位、緊急停車功能。 根據(jù)第三章對輸入輸出的分析，可以繪制出檢測系統(tǒng)的PLC外部接線圖，如圖43所示：圖43 檢測系統(tǒng)PLC外部接線圖 MPS的檢測工作單元采用的CPU是集成有16點的數(shù)字量輸入及16點的數(shù)字量輸出。與繼電器電路很相似，具有直觀易懂的特點，容易被熟悉繼電器控制的電氣人員掌握，特別適合于數(shù)字量邏輯控制。 西門子PLC編程語言主要分為：順序功能圖(SFC—Sequential Function Chart)、梯形圖(LAD—Ladder Diagram)、語句表(STL—Statement List)、功能塊圖(FBDFunction Block Diagram)、結(jié)構(gòu)化文本(ST—Structured Text)。由于MPS系統(tǒng)控制元件較多，而且要編制通訊程序，用線性化編程會比較混亂，程序也不易修改；本系統(tǒng)的程序編制相對不是很復(fù)雜，不需要將大量數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)塊，只需將不同的控制任務(wù)用不同的邏輯塊來表達，即可清晰明確的完成任務(wù)的編制。(3)結(jié)構(gòu)化編程：將復(fù)雜的自動化任務(wù)分解為小任務(wù)，這些任務(wù)由相應(yīng)的邏輯塊來表示，程序運行時所需的大量數(shù)據(jù)和變量存儲在數(shù)據(jù)塊中。(1)線性化編程：整個用戶程序放在循環(huán)控制組織塊OBl(主程序)中。STEP7Micro/WIN是專門為S7200設(shè)計的、在個人計算機上運行的軟件，它的功能強大、使用方便、簡單易學(xué)。STEP7具有以下功能：硬件配置和參數(shù)設(shè)置、通信組織、編程、測試、啟動和維護、文件建檔、運行和診斷功能等。STEP不是一個單一的應(yīng)用程序，而是由一系列應(yīng)用程序（工具）構(gòu)成的軟件包，圖41給出了STEP中的主要工具。以上已經(jīng)分析過檢測單元的工作過程及個模塊的工作目的，由此，可繪制出檢測單元的氣路原理圖，如圖34所示：圖34 電氣路原理圖電氣元件安裝布置示意圖：圖35 電氣元件安裝布置示意圖電氣原理總圖：圖36 電氣原理總圖第四章 檢測單元的程序編制及調(diào)試西門子STEP7是用于SIMATIC S7300/400站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標準軟件，可使用梯形圖邏輯、功能塊圖和語句表進行編程操作。包括控制上下運動的舉升氣缸，推桿缸，和氣墊滑梯上的噴射缸。由于霍爾傳感器具有體積小、成本低、靈敏度高、性能可靠、頻率響應(yīng)款、動態(tài)范圍大的特點，并可采用集成電路工藝、因此被廣泛用于電磁測量、壓力、加速度、震動等方面的測量。1879年美國物理學(xué)家霍爾首先在金屬材料中發(fā)現(xiàn)霍爾效應(yīng)，但由于技術(shù)材料的霍爾效應(yīng)太弱而沒有得到應(yīng)用。光電式傳感器是以光電器件作為轉(zhuǎn)換元件的傳感器，光電檢測方法具有精度高、反應(yīng)快、非接觸等優(yōu)點，而且可測量參數(shù)多，傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，形式靈活多樣，因此，光電式傳感器在檢測和控制中應(yīng)用非常廣泛。它首先把被測量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。光電式傳感器具有響應(yīng)快、性能可靠、能實現(xiàn)非接觸測量等優(yōu)點，因而在檢測和控制領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。傳感器開發(fā)的基本趨勢是和半導(dǎo)體以及介質(zhì)材料的應(yīng)用密切關(guān)聯(lián)的。針對傳感器的工作原理和結(jié)構(gòu)場合均需要的基本要求是：高靈敏度、抗干擾的穩(wěn)定性（對噪聲不敏感）、線性、容易調(diào)節(jié)（校準簡易）、高精度、高可靠性、無遲滯性、工作壽命（耐用性）、可重覆性、抗老化、高響應(yīng)速率、抗環(huán)境影響（熱、震動、酸、堿、空氣、水、塵埃）的能力、選擇性、安全性（傳感器應(yīng)是無污染的）、互換性、低成本、寬測量范圍、小尺寸、重量輕和高強度、寬工作溫度范圍。傳感器通常有敏感元件、轉(zhuǎn)換元件及測量電路組成，有時還加上輔助電源，如圖33所示：圖33 傳感器的組成 傳感器系統(tǒng)的性能主要取決于傳感器，傳感器把某種形式的能量轉(zhuǎn)換成另一種形式的能量。所以結(jié)構(gòu)、組成差異很大。傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個組成部分，它是被測量信號輸入的第一道關(guān)口。國際電工委員會的的定義為：“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號”。傳感器已成為自動化系統(tǒng)和機器人技術(shù)中的關(guān)鍵部件，作為系統(tǒng)中的一個結(jié)構(gòu)組成，其重要性變得越來越明顯。未處理現(xiàn)在已經(jīng)在測量和控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。它的指令豐富，指令功能強，易于掌握，操作方便，內(nèi)置有高速計數(shù)器、高速輸出、PID控制器、RS485通信/編程接口、PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由端口模式通信功能，最大可以擴展到248點數(shù)字量I/O或35路模擬量I/O,最多有30多KB程序和數(shù)據(jù)存儲空間。如：沖壓機床、磨床、印刷機械、橡膠化工機械、中央空調(diào)、電梯控制、運動系統(tǒng)。由于它有極強的通信功能，在大型網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也能充分發(fā)揮其作用。 SIMATIC S7200介紹西門子公司的SIMATIC S7200系列屬于小型PLC。MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)分為九個工作站，為了完成對過程現(xiàn)場輸入輸出信號的處理，實現(xiàn)各工作站信息的交換，完成氣缸及其元件的運送、加工、自動裝配及分選的順序控制，除機械手站外，其他各站分別由一臺PLC控制。由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，所以它的輸出對輸入的響應(yīng)速度要受掃描周期的影響。由此可見若輸入變量在I/O刷新期間狀態(tài)發(fā)生變化，則本次掃描期間輸出端也會相應(yīng)地發(fā)生變化。每一個循環(huán)稱為一個掃描周期。CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條。微機一般采用等待命令的工作方式，PLC則采用循環(huán)掃描工作方式。PLC網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過多年的發(fā)展，己成為具有34級子網(wǎng)的多級分布式網(wǎng)絡(luò)?？删幊绦蚩刂破魇且晕⑻幚砥鳛榛A(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。此時一個工作循環(huán)結(jié)束。在推出工件的同時，滑梯上的排氣孔也會噴射出高壓氣體，使得工件下滑時與滑梯表面減少接觸，摩擦自然減少，更容易滑動。若測量模塊確定工件合格以后，推桿就會伸出，將合格的工件推送至上層滑梯進行分類。如果工件合格，在霍爾元件的控制電流恒定，且在一個均勻的梯度磁場中，因為霍爾電壓與位移成正比，合格的工件高度一定，霍爾電壓時一個定值，傳感器將測得的模擬量與設(shè)定值比較，若相同則輸出信號為“1”，若不同則輸出信號為“0”。位于上端的測量模塊將對工件進行檢測，判斷工件是否合格。當沒有工件時，由于光電式傳感器發(fā)出的光線將直接射出，而不被遮擋，即沒有反射光線返回給傳感器，則傳感器的輸出信號為“0”，如果此時該位置上放有工件，則光電式傳感器發(fā)出的光線被工件擋住，工件將光線反射給傳感器，則傳感器的輸出信號為“1”，利用光電式傳感器信號的變化即可判斷是否有工件放在初始位置上。開關(guān)按鈕是控制檢測環(huán)節(jié)的開始及結(jié)束，檢測過程的動作則有PLC來控制。在加工工件被無桿缸提升至檢測位置之前，由向后反射式光電傳感器檢測該位置是否為空，模擬量傳感器檢測工件的高度。若工件合格，推桿便將工件推至滑梯上，同時，噴射缸噴射高壓氣體，使得工件下滑時與滑梯表面減少接觸，摩擦自然減少，更容易滑動。為了確保工件的安全，滑梯的高度及傾斜角均可以調(diào)整。由測量模塊中的電感式傳感器得到的模擬量與設(shè)定值相比較，確定工件高度是否合格，將此信號送至PLC。移動壓縮空氣管道和電纜線路也布置其中。 如圖24所示：圖24 起重模塊工件由初始位置至檢測位置以及不合格工件回到初始位置都是由起重模塊完成。一個線性缸引導(dǎo)正確的工件到下游站通過高空氣墊滑梯。測量模塊模擬傳感器決定了高度工件。彌散性的傳感器識別金屬和紅色工件。通過分析，可繪制出檢測單元的動作流程圖，如圖22所示：圖22 檢測單元動作流程圖該測試站確定放入的工件的特點。工作單元開始工作后，如果下游