【正文】 可以作為控制單元對(duì)某個(gè)量的數(shù)值進(jìn)行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。程序存儲(chǔ)卡EEPROM有6ES 72918GC000XA0和6ES 72918GD000XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。智能型編程器采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作，將專用的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，非常直觀，且功能強(qiáng)大，S7200系列PLC的專用編程軟件為STEP7Micro/WIN。S7200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡(jiǎn)易型和智能型。表22 S7200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)類 型型 號(hào)輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM2218無(wú)EM222無(wú)8EM2234/8/164/8/16模擬量擴(kuò)展模塊EM2313無(wú)EM232無(wú)2EM23531 （3）.編程器PLC在正式運(yùn)行時(shí)，不需要編程器。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫(xiě)入器、文本顯示器等。S7200系列PLC作為西門(mén)子SIMATIC PLC家族中的最小成員，以其超小體積，靈活的配置，強(qiáng)大的內(nèi)置功能，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)電路部分設(shè)計(jì) 三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的控制部分采用PLC控制。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵守有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，充分考慮人機(jī)工程、外觀造型、結(jié)構(gòu)可靠和耐用性、加工和裝配工藝性等。總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容大致包括主要結(jié)構(gòu)參數(shù)、總體布局、系統(tǒng)原理圖、其它。在上述的依據(jù)約束下，對(duì)主要功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思，初步確定其材料和形狀，進(jìn)行粗略的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1）確定結(jié)構(gòu)原理放案根據(jù)初步設(shè)計(jì)方案，再充分理解原理的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu)原理方案。產(chǎn)品規(guī)劃階段的任務(wù)是明確設(shè)計(jì)任務(wù)，通常應(yīng)在市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上識(shí)別產(chǎn)品需求，進(jìn)行可行性分析，制定設(shè)計(jì)技術(shù)任務(wù)書(shū)。 總體設(shè)計(jì)方案擬訂 方案擬訂為測(cè)量機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)其中主要是測(cè)量機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)：工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給系統(tǒng)，Z軸的進(jìn)給系統(tǒng)，工作臺(tái)上面疊加一個(gè)可拆卸的夾具體，可拆卸夾具具有兩大優(yōu)點(diǎn)：第一，使用時(shí)夾具可固定在工作臺(tái)上，不用時(shí)，即可拆下。第2章 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)定位三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其中機(jī)械部分的設(shè)計(jì)工作臺(tái)包括縱向、橫向和Z軸的運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)承擔(dān)運(yùn)動(dòng)功能。學(xué)會(huì)使用設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)推薦的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和各類標(biāo)準(zhǔn)要結(jié)合實(shí)際情況取舍。從大處講，聯(lián)系實(shí)際是指對(duì)工藝可能性的分析，在參數(shù)擬訂和方案確定中，既要了解當(dāng)今的先進(jìn)生產(chǎn)水平和可能趨勢(shì)，更應(yīng)了解我國(guó)的實(shí)際生產(chǎn)水平，使設(shè)計(jì)的機(jī)器能發(fā)揮最佳的效果。根據(jù)導(dǎo)軌結(jié)合部的設(shè)計(jì)結(jié)果和該運(yùn)動(dòng)的行程，直到基礎(chǔ)支撐件。設(shè)計(jì)一個(gè)部件，其過(guò)程大致如下：首先，確定末端執(zhí)行件的概略形狀尺寸，然后，設(shè)計(jì)末端執(zhí)行件與其相臨的下一個(gè)功能部件的結(jié)合的形式與概率尺寸。 6）配件萬(wàn)向電子測(cè)頭，并通過(guò)各種測(cè)頭配件，既可以對(duì)遠(yuǎn)程和深孔進(jìn)行數(shù)據(jù)采點(diǎn)，也能完成中、小型零部件的測(cè)量7）本測(cè)量?jī)x具有方便的現(xiàn)場(chǎng)自校定功能，用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行精度校正，保證在不同環(huán)境溫度下測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。 4）回轉(zhuǎn)支桿(附件另配)可提供裝夾第二只測(cè)量表（或測(cè)量傳感器），從而可擴(kuò)大本產(chǎn)品的使用功能。 2）立柱采用不銹鋼材料，可防銹，抗腐蝕。如果檢測(cè)任務(wù)大部份需要與CAD數(shù)據(jù)協(xié)同比對(duì)檢測(cè)，建議選擇XDMIS測(cè)量軟件。 測(cè)量機(jī)可以根據(jù)使用要求，選配WINCOM測(cè)量軟件或XDmis測(cè)量軟件。 這種類型的測(cè)量機(jī)的Y向測(cè)量范圍有兩種，1200mm 和 1500mm，其Z向測(cè)量范圍最小為1500mm，最大可以達(dá)到2600mm，X向測(cè)量范圍最小為2000mm，可以按用戶要求以500mm的長(zhǎng)度適量增大。由于采用開(kāi)放式測(cè)量，從而保證了在現(xiàn)場(chǎng)、在模具制造和仿型、在部件檢測(cè)和設(shè)計(jì)室里都可以方便的使用。特別是近二十年來(lái)，隨著微機(jī)和光電技術(shù)的迅猛發(fā)展，三坐標(biāo)機(jī)已成為多個(gè)高科技領(lǐng)域諸多技術(shù)的融合產(chǎn)品，包括了微機(jī)、精儀、光電傳感、數(shù)據(jù)分析和人工智能等多項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。第三代測(cè)量機(jī)在第二代的基礎(chǔ)上，配備上相應(yīng)的程序控制和數(shù)據(jù)圖形化軟件處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)測(cè)量。導(dǎo)軌式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)己經(jīng)成為一種比較成熟的傳統(tǒng)測(cè)量設(shè)備，它經(jīng)歷了三代產(chǎn)品:第一代測(cè)量機(jī)由手動(dòng)(或機(jī)動(dòng))測(cè)量，測(cè)量結(jié)果由人工處理，效率極低。其主要特征是具有X, Y, Z三個(gè)坐標(biāo)方向的導(dǎo)軌。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量原理將被測(cè)物體置于三坐標(biāo)測(cè)量空間，可獲得被測(cè)物體上各測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計(jì)算求出被測(cè)物體的幾何尺寸，形狀和位置。導(dǎo)軌式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(Coordinate Measuring Machine簡(jiǎn)稱CMM)是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種以精密機(jī)械為基礎(chǔ)，綜合光柵與激光干涉、計(jì)算機(jī)、應(yīng)用電子等先進(jìn)技術(shù)的測(cè)量設(shè)備，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用。目前，導(dǎo)軌式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)己被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、儀器制造、電子、汽車、計(jì)量中心、航空和航天等多個(gè)工業(yè)和研究行業(yè)，用來(lái)測(cè)量機(jī)械零件的幾何尺寸、相對(duì)位置和形位誤差，包括零件空間曲面、汽車白身、CAD/CAM等多項(xiàng)工作。第二代測(cè)量機(jī)在第一代測(cè)量機(jī)的基礎(chǔ)上，由微機(jī)處理測(cè)量結(jié)果，形成了微機(jī)化測(cè)量機(jī)。其中，第三代是目前的主要產(chǎn)品。CLY系列單臂三維測(cè)量?jī)x產(chǎn)品信息產(chǎn)品說(shuō)明： CLY系列單臂三為測(cè)量?jī)x是一款具有較大測(cè)量范圍的高精度測(cè)量設(shè)備，在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了使用者對(duì)沖壓件、儀表板件、塑料件、中型模具件的測(cè)量要求。圖11CLY單臂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在Y、Z方向，其整機(jī)測(cè)量范圍在1500mm x 2600mm以內(nèi)、X向測(cè)量范圍最小為2000mm、并以500mm為間距遞增的整體式測(cè)量機(jī)，采用整體式機(jī)械結(jié)構(gòu)，測(cè)量機(jī)的工作平面通過(guò)地腳螺銓固定在地基上，其工作臺(tái)表面略高于地表，或是安裝為與地表齊平，便于大型工件的裝卸。 大中型整體式單臂三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)比較適宜對(duì)一般大型非對(duì)稱工件的測(cè)量檢測(cè)與劃線操作。如果被測(cè)工件為一般機(jī)加工件，測(cè)量要求為一般性的尺寸檢測(cè)，可以選用WINCOM測(cè)量軟件。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的組成： 1， 主機(jī)機(jī)械系統(tǒng)（X、Y、Z三軸或其它）； 2， 測(cè)頭系統(tǒng)； 3， 電氣控制硬件系統(tǒng)； 4， 數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)（測(cè)量軟件）；： 1）采用花崗石為工作臺(tái)，其工作面平面度精度高，且穩(wěn)定性好，受環(huán)境溫度影響小。 3）采用精密微分頭作微調(diào)裝置。5）X軸移動(dòng)方向的導(dǎo)軌采用天然花崗巖，并配備進(jìn)口雙直線導(dǎo)軌，三軸位移傳感器采用進(jìn)口金屬反射光柵和讀數(shù)頭，結(jié)合空間誤差修正技術(shù)，使用中處處體現(xiàn)高精度的3D測(cè)量。 設(shè)計(jì)要求在繪制產(chǎn)品總裝圖和部件裝配圖時(shí)要注意設(shè)計(jì)的科學(xué)性和條理性。若為運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)合部，則執(zhí)行件一測(cè)相當(dāng)于滑臺(tái)，相臨部件一測(cè)相當(dāng)于滑座，考慮導(dǎo)軌精度，選擇并確定導(dǎo)軌的類型及尺寸。在設(shè)計(jì)中，處處從實(shí)際出發(fā)分析和處理問(wèn)題是至關(guān)重要的。從小處講，指對(duì)設(shè)計(jì)的機(jī)械零部件的制造工藝、裝配和維修要進(jìn)行認(rèn)真的切實(shí)際的考慮和分析。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解和掌握結(jié)合實(shí)際、綜合思考的設(shè)計(jì)方法。其次是夾具體的設(shè)計(jì)，包括手柄、浮動(dòng)滑塊的設(shè)計(jì)， 夾具承擔(dān)的是定位夾緊的作用。 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì) 三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)可歸類于機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)，可分為創(chuàng)新設(shè)計(jì)、變形設(shè)計(jì)、和組合設(shè)計(jì)三大類型，設(shè)計(jì)的過(guò)程隨設(shè)計(jì)類型而不同，其中創(chuàng)新設(shè)計(jì)的過(guò)程最典型，可分為產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)四個(gè)階段。 初步設(shè)計(jì)方案具體化，技術(shù)設(shè)計(jì)階段是將方案設(shè)計(jì)階段擬訂的初步設(shè)計(jì)方案具體化，確定結(jié)構(gòu)原理方案；進(jìn)行總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。其中包括決定尺寸的依據(jù)，如功率、流量和聯(lián)系尺寸等；決定布局的依據(jù)等，決定和限制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的空間條件。（2）總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是將結(jié)構(gòu)原理方案進(jìn)一步具體化。（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是在總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)原理方案結(jié)構(gòu)化，繪制產(chǎn)品總裝圖；提出初步的零件表及裝配說(shuō)明書(shū)。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)常見(jiàn)的是三個(gè)直線運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)（沿X、Y、Z）和夾具體的裝配設(shè)計(jì)。本書(shū)以S7200系列PLC為目標(biāo)機(jī)型，介紹西門(mén)子PLC的特點(diǎn)，為今后更好地學(xué)習(xí)和掌握S7300/400打下基礎(chǔ)。（1）．基本單元S7200系列PLC中可提供4種不同的基本型號(hào)的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配見(jiàn)表21：表21 S7200系列PLC中CPU22X的基本單元型 號(hào)輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)可帶擴(kuò)展模塊數(shù)S7200CPU22164—S7200CPU222862個(gè)擴(kuò)展模塊78路數(shù)字量I/O點(diǎn)或10路模擬量I/O點(diǎn)S7200CPU22414107個(gè)擴(kuò)展模塊168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)S7200CPU22624162個(gè)擴(kuò)展模塊248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)S7200CPU226XM24162個(gè)擴(kuò)展模塊248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn) （2.）.擴(kuò)展單元S7200系列PLC主要有6種擴(kuò)展單元，它本身沒(méi)有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)，S7200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配如表22所示。編程器主要用來(lái)進(jìn)行用戶程序的編制、存儲(chǔ)和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調(diào)試過(guò)程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測(cè)。簡(jiǎn)易型編程器是袖珍型的，簡(jiǎn)單實(shí)用，價(jià)格低廉，是一種很好的現(xiàn)場(chǎng)編程及監(jiān)測(cè)工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。 （4）程序存儲(chǔ)卡為了保證程序及重要參數(shù)的安全，一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口，通過(guò)該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫(xiě)入PLC，也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。 （5）.寫(xiě)入器寫(xiě)入器的功能是實(shí)現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過(guò)寫(xiě)入器固化到程序存儲(chǔ)卡中，或?qū)LC中程序存儲(chǔ)卡中的程序通過(guò)寫(xiě)入器傳送到RAM區(qū)。文本信息的顯示用選擇/確認(rèn)的方法，最多可顯示80條信息，每條信息最多4個(gè)變量的狀態(tài)。TD200面板上的8個(gè)可編程序的功能鍵，每個(gè)都分配了一個(gè)存儲(chǔ)器位，這些功能鍵在啟動(dòng)和測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷。 （1）一般性能S7200 CPU224的一般性能如表23所示。中斷控制，定時(shí)控制（1~255ms）子程序級(jí)8級(jí)用戶程序保護(hù)3級(jí)口令保護(hù)指令集邏輯運(yùn)算、應(yīng)用功能位操作執(zhí)行時(shí)間掃描時(shí)間監(jiān)控300ms（可重啟動(dòng)）內(nèi)部標(biāo)志位256，可保持：EEPROM中0~112計(jì)數(shù)器0~256，可保持：256，6個(gè)高速計(jì)數(shù)器定時(shí)器可保持：256，4個(gè)定時(shí)器，1ms~30s16個(gè)定時(shí)器，10ms~5min236個(gè)定時(shí)器，100ms~54min接口一個(gè)RS485通信接口可連接的編程器/PCPG740PII，PG760PII，PC（AT）本機(jī)I/O數(shù)字量輸入：14，其中4個(gè)可用作硬件中斷，14個(gè)用于高速功能數(shù)字量輸出：10，其中2個(gè)可用作本機(jī)功能，模擬電位器：2個(gè)可連接的I/O數(shù)字量輸入/輸出：最多94/74模擬量輸入/輸出：最多28/7（或14）AS接口輸入/輸出：496最多可接擴(kuò)展模塊7個(gè) （2）輸入特性S7200 CPU224的輸入特性如表24所示。表25 S7200 CPU224的輸出特性類型晶體管輸出型繼電器輸出型額定負(fù)載電壓DC 24V（）DC 24V（430V）AC24230V（20250V）輸出電壓“1信號(hào)”：最小DC 20VL+/L隔離光耦隔離，5點(diǎn)繼電器隔離，3點(diǎn)和4點(diǎn)最大輸出電流“1信號(hào)”：“1信號(hào)”：2A最小輸出電流“0信號(hào)”：10μsA“0信號(hào)”：0mA輸出開(kāi)關(guān)容量阻性負(fù)載：燈負(fù)載：5W阻性負(fù)載：2A燈負(fù)載：DC30W，AC200WS7200系列PLC是模塊式結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)配接各種擴(kuò)展模塊來(lái)達(dá)到擴(kuò)展功能、擴(kuò)大控制能力的目的。（1）輸入/輸出擴(kuò)展模塊 S7200 CPU上已經(jīng)集成了一定數(shù)量的數(shù)字量I/O點(diǎn)，但如用戶需要多于CPU單元I/O點(diǎn)時(shí)，必須對(duì)系統(tǒng)做必要的擴(kuò)展。S7200 PLC系列目前總共提供共5大類擴(kuò)展模塊：數(shù)字量輸入擴(kuò)展板EM221（8路擴(kuò)展輸入）；數(shù)字量輸出擴(kuò)展板EM222（8路擴(kuò)展輸出）；數(shù)字量輸入和輸出混合擴(kuò)展板EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；模擬量輸入擴(kuò)展板EM231，每個(gè)EM231可擴(kuò)展3路模擬量輸入通道，A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs，12位；模擬量輸入和輸出混合擴(kuò)展模板EM235，每個(gè)EM235可同時(shí)擴(kuò)展3路模擬輸入和1路模擬量輸出通道，其中A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間為25μs，D/A轉(zhuǎn)換時(shí)間]100μs，位數(shù)均為12位。擴(kuò)展單元正常工作需要+5VDC工作電源，此電源由基本單元通過(guò)總線連接器提供，擴(kuò)展單元的24VDC輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)電源，可由基本單元的24VDC電源供電，但要注意基本單元所提供的最大電流能力。用戶通過(guò)模塊上的DIP開(kāi)關(guān)來(lái)選擇熱電偶或熱電阻的類型，接線方式，測(cè)量單位和開(kāi)路故障的方向。S7200系列目前有兩種通訊擴(kuò)展模塊：PROFIBUSDP擴(kuò)展從站模塊（EM277）和ASi接口擴(kuò)展模塊（CP2432）。表26 S7200系列PLC輸入/輸出擴(kuò)展模塊的主要技術(shù)性能類型數(shù)字量擴(kuò)展模塊模擬量擴(kuò)展模塊型號(hào)EM221EM222EM223EM231EM232EM235輸入點(diǎn)8無(wú)4/8/163無(wú)3輸出點(diǎn)無(wú)84/8/16無(wú)21隔離組點(diǎn)數(shù)824無(wú)無(wú)無(wú)輸入電壓DC24V輸出電壓A/D轉(zhuǎn)換時(shí)間250μs分辨率 主要參數(shù)的設(shè)定直