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传感器检测生产线上位置、温度、压力、流量等信号,来让信息处理部件分析处理,驱动功能是液压缸电动机、电磁阀、气压阀、机械手等执行部件实现的。
其机械局部是自动生产线的主体局部。
自动线支持技术的飞速开展,驱动了自动线的大力开展,使得可以生实现技术更加复杂的生产和操作以与装配工艺要求更高的流程,现在这些技术在向更深的领域开展,尤其微电子技术向超大规模和超超大规模集成电路方向的开展,在那么几平方毫米硅片上能集成几百万甚至上千万个逻辑元件,实现了计算机的小型化,高速化和智能化的开展,正是智能计算机的出现更加的完善了自动线的功能,提高了生产的效率以与产品的质量。
现代工业是计算机、信息技术、现代管理技术、先进工艺技术的综合与集成,涵盖了产品设计、生产准备、制造执行等多方面,是国家建设和社会开展的重要支柱之一。
为了加强学生面向新世纪的挑战能力,提高机、光、电一体化的理论水平与实践能力刻不容缓,重点建设机电类工程,柔性加工综合实验平台,更具有迫切性和现实意义。
自动化生产线是产品生产过程所经过的路线,即从原料进入生产现场开始,经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。
狭义的生产线是按对象原如此组织起来的,完成产品工艺过程的一种生产组织形式,即按产品专业化原如此,配备生产某种产品〔零、部件〕所需要的各种设备和各工种的工人,负责完成某种产品〔零、部件〕的全部制造工作,对一样的劳动对象进展不同工艺的加工。
图1-1自动化生产线
该自动化模拟生产线,较好地解决了在学校期间,只接触到以单元实验或校外参观实习为主,一些大型的自动化控制站只能看不能操作,达不到理想的教学效果的这个实际接触问题。
在设计该模拟生产线时控制系统中包括5个从站点:
下料单元、加盖单元
、穿销单元、检测单元、分拣单元。
该套控制系统,建立了以工业现场控制为对象的实物模拟仿真系统,可很好解决自动化与相关专业的在动手实践中所遇到的难题。
第二章S7-2OOPLC在自动线中的使用
在自动线中,每一个站都安装了一个西门子S7—200PLC系列的可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller,PLC)来控制,就像人的大脑一样,思考每一个动作,每一招每一式,指挥自动线上的机械手、气爪按程序动作,是自动线的核心部件。
PLC是一种专为工业环境下应用设计的“可编程逻辑控制器〞,是一种数字运算操作的电子系统。
PLC是在电气控制技术和计算机技术的根底上开发出来的,并逐渐开展成为以微处理器为核心,将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。
1.S7—200PLC的外形结构
S7—200PLC系列PLC由PLC主机和扩展模块组成。
其中,PLC主机由CPU、存储器、通信电路、根本输入/输出电路、电源等根本模块组成,相当一个整体式的PLC,可以单独完成控制功能,它包含一个控制系统所需的最小组成单元。
图2—73所示是S7—200cPU模块的外形结构图,它将一个微处理器、一个集成电源和数字量I/O(输入/输出)点集成在一个严密的封装之中。
图3-1S7—200的外形结构
由图示可知,虽然PLC的外观与通用计算机有较大差异,但在内部结构上,PLC只是像一台增强了I/0功能的可与控制对象方便连接的计算机。
在系统结构上,PLc的根本组成包括硬件与软件两局部。
2.典型PLC的硬件结构
PLC的硬件局部由中央处理器(CPU)、存储器、输入接口、输出接口、通信接口、电源等构成,图示是典型PLC结构简图;
PLC的软件局部由系统程序和用户程序等构成。
在内部结构上,CPU模块由中央处理器(CPU)、存储器、输入端口、输出端口、通信接口、电源等构成,每个局部的功用不同,与通用微机CPU一样,CPU在PLC才系统中的作用类似于人体的神经中枢。
PLC系统中的存储器按作用可分为三类:
系统程序存储器、用户程序存储器、功能存储器~(数据区〕。
4.通信接口
S7—200PLC系列PLC整合了一个或两个RS一485通信接口,既可作为PG(编程)接口,可也作为OP(操作终端)接口,如连接一些HMI(人机接口)设备。
支持自由通信协议与PPI(点对点主站模式)通信协议。
5.电源
S7—200PLC本机单元有一个内部电源,它为本机单元、扩展模块以与一个24VDC电源输出,每一个S7—200CPU模块向外提供5VDC和24VDC电源。
●CPU模块都有一个24VDC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24VDC。
如果电源要求超出了CPU模块24VDC电源的定额,可以增加一个外部24VDC电源来供应扩展模块的24VDC。
●当有扩展模块连接时CPU模块也为其提供5V电源。
如果扩展模块的5V电源需求超出了CPU模块的电源定额,必须卸下扩展模块,直到需求在电源预定值之内才行。
假如电源要求超出CPU模块预算,将不能连接CPU允许的最大数目的模块。
将S7—200DC传感器电源与外部24VDC电源采用并联连接时,将会导致两个电源的竞争而影响它们各自的输出。
这种竞争的结果会缩短设备的寿命,或者使得一个电源或两者同时失效,并且使PLC系统产生不正确的操作。
第三章S7-300PLC硬件组态与编程
5.1硬件配置
目的:
生成一个新项目,完成系统硬件配置文件并将其下载,完成系统配置。
步骤:
1、在应用前首先进展STEP7软件的安装。
〔此处不详述〕
2、安装完成后,双击图标,打开STEP7主画面,系统将自动
弹出一个新建项目对话框,点击Next按钮;
图5-1选择S7-300CPU型号
3、选择CPU类型,本系统中使用的CPU类型为:
CPU315-2DP,然后点击Next按钮;
图5-2完成选型
4、在块选择中选择组织块OB1,并且选择用梯形图的编程方式LAD,然后点击Next按钮;
图5-3择组织块OB1
5、在弹出的对话框中给新建项目起一个项目名称:
例如test1,点击Finish按钮后,新建项目完成。
图5-4新建项目起一个项目名称
6、将TEST1左面的+点开,选中SIMATIC300Station,然后选中Hardware并双击/或右键点OPENOBJECT,硬件组态画面即可打开!
图5-5硬件组态画面
7、配置300的电源模块:
点开SIMATIC300\点开PS-300\选中PS3072A,将其拖到机架RACK的第一个SLOT;
图5-6配置300的电源模块
8、配置300的输入\输出模块:
点开SIMATIC300\点开SM-300\点开DI/DO-300\选中SM323DI16/DO16x24V/0.5A,将其拖到机架RACK的第四个SLOT;
图5-7配置300的输入\输出模块
9、双击机架RACK的第X2个SLOT,在弹出对话框中选择Properties按钮;
图5-8选择Properties
10、在Address中选择分配你的DP地址,默认为2,然后选择New…按钮;
图5-9分配DP地址
11、然后点击SUBNET的NEW按钮,生成一个PROFIBUSNET的窗口将弹出。
点中NETWORKSETTING页面,你可以在这里设置PROFIBUS-DP的参数,包括速率、协议类型,点击OK;
图5-10PROFIBUSNET的窗口
图5-11设置PROFIBUS-DP的参数
12、点击OK,即可生成一个PROFIBUS-DP网络。
图5-12PROFIBUS-DP网络
13、组态EM277M模块,点开PROFIBUSDP\点开AdditionalFieldDevices\点开PLC\点开SIMATIC\选中EM277PROFIBUS-DP,将其拖到左面PROFIBUS
(1):
DPmastersystem
(1)上;
图5-13组态EM277M模块
14、立即会弹出EM277PROFIBUS-DP通讯卡设置画面;
DP地址可以改动,选择10;
点击确定。
〔此值可根据用户的需要随意设置,但此值设定后必须与其实际连接的EM277模块上所设置的地址完全一致〕。
图5-14EM277PROFIBUS-DP通讯卡
15、点开EM277PROFIBUS-DP\选中Universalmodule,并将其拖入左下面的槽中,并分配其I/O地址,双击此槽。
图5-15分配其I/O地址
16、在I/O选择处在下拉菜单中选中INPUT/OUTPUT。
在弹出的对话框中设置其输入输出的起始地址〔此地址即为上位机和下位机通讯的I/O地址。
用户可根据所给出的机电一体化I/O分配表设置,也可自行设置。
〕其输入输出地址为200与300通讯时需要使用的地址。
图5-16设置其输入输出的起始地址
17、按照上面步骤组态其它EM277模块,分配其地址。
图5-17组态其EM277模块
18、点击,Saveandplice,存盘并编译硬件组态,完成硬件组态工作。
图5-18编译硬件组态
19、检查组态,点击STATION\Consistencycheck,如果弹出NOerror窗口,如此表示没有错误产生!
组态完成。
图5-19组态完成
5.2S7-3OOPLC在系统中的主站控制变量传送分配表
下表是下料单元、加盖单元、穿销单元、检测单元、分拣单元在系统中由S7-300向S7-200的主站控制变量的传送分配。
表5-1为主站控制变量的传送分
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