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憑借SIMATICHMI,西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)可以為操作員控制和監(jiān)視的多方面任務(wù)提供全系列創(chuàng)新、低成本的產(chǎn)品和系統(tǒng):從用于人機(jī)界面的操作員面板和可視化軟件,直到用于過程可視化中眾多不同要求的可縮放的SCADA系統(tǒng)對(duì)于特殊的要求,可提供適應(yīng)性的產(chǎn)品,如非常堅(jiān)固耐用的HMI設(shè)備,具有全面保護(hù),可安裝在支撐臂/底座上,或帶有不銹鋼前面板的操作員面板,適用于食品與飲料行業(yè)。當(dāng)然,個(gè)性化、客戶特殊的需求也能得到滿足.
輸入/輸出繼電器區(qū)實(shí)際上就是外部I/O設(shè)備狀態(tài)的映像區(qū),PLC通過輸入/輸出繼電器區(qū)中的各個(gè)位與外部輸入輸出建立聯(lián)系。它們與I/O端子之間的關(guān)系可見表4-3,表4-4中的輸入/輸出電路。CPM1A規(guī)定00000~00915為輸入繼電器區(qū)的工作位,000CH~009CH為其輸入通道號(hào),共有160個(gè)輸入繼電器;01000~01915為輸出繼電器區(qū)的工作位,010CH~019CH為其輸出通道號(hào),共有160個(gè)輸出繼電器。CPM1A輸入輸出繼電器編號(hào)見表4-7所示。
表4-7 CPM1A輸入輸出繼電器編號(hào)
表4-7中所列出的是根據(jù)PLC的主機(jī)類型及帶擴(kuò)展情況下輸入輸出繼電器的大范圍。各輸入輸出繼電器均有I/O端子與之相對(duì)應(yīng),并在主機(jī)面板上配有指示燈顯示。
6ES7 901-0BF00-0AA0
6ES7 901-1BF00-0AA0
6ES7 901-3CB30-0XA0國
6ES7 901-3CB30-0XA0進(jìn)
6ES7 901-3DB30-0XA0國
6ES7 901-3DB30-0XA0進(jìn)
6ES7 921-3AA20-0AA0
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6ES7 972-0BA52-0XA0
6ES7 972-0BB52-0XA0
除上述輸入輸出繼電器外,其余的均屬內(nèi)部繼電器。 內(nèi)部繼電器實(shí)質(zhì)上是一些存儲(chǔ)器單元,它們不能直接控制外部負(fù)載,只能在PLC內(nèi)部起各種控制作用,或直接受外部信號(hào)控制。在梯形圖中它們也可用線圈和觸點(diǎn)來表示,線圈的狀態(tài)由邏輯關(guān)系控制,觸點(diǎn)相當(dāng)于讀繼電器的狀態(tài),因此可在梯形圖程序中被無限次使用。CPM1A系列PLC的內(nèi)部繼電器及其通道號(hào)表示可分為以下幾類:
(1)內(nèi)部輔助繼電器(AR) 內(nèi)部輔助繼電器的作用是在PLC內(nèi)部起信號(hào)的控制和擴(kuò)展作用,相當(dāng)于接觸繼電器線路中的中間繼電器。CPM1A機(jī)共有512個(gè)的內(nèi)部輔助繼電器,其編號(hào)為20000~23115,所占的通道號(hào)為200CH~231CH。內(nèi)部輔助繼電器沒有掉電保持狀態(tài)的功能。
(2)暫存繼電器(TR) 暫存繼電器用于具有分支點(diǎn)的梯形圖程序的編程,它可把分支點(diǎn)的數(shù)據(jù)暫時(shí)儲(chǔ)存起來。CPM1A型機(jī)提供了8個(gè)暫存繼電器,其編號(hào)為TR0~TR7,在具體使用暫存繼電器時(shí),其編號(hào)前的“TR”一定要標(biāo)寫以便區(qū)別。TR繼電器只能與LD,OUT指令聯(lián)用,其他指令不能使用TR作數(shù)據(jù)位。
(3)保持繼電器(HR) 保持繼電器用于各種數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和操作,它具有停電記憶功能,可以在PLC掉電時(shí)保持其數(shù)據(jù)不變。保持作用是通過PLC內(nèi)的鋰電池實(shí)現(xiàn)的。保持繼電器的用途與內(nèi)部輔助繼電器基本相同。CPM1A系列PLC中的保持繼電器共有320個(gè),其編號(hào)為HR0000~HR1915,所占的通道號(hào)為HR00~HR19。在編程中使用保持繼電器時(shí),除了標(biāo)明其編號(hào)外,還要在編號(hào)前加上“HR”字符以示區(qū)別,例如“HR0001”。
(4)定時(shí)/計(jì)數(shù)器(TIM/CNT) 在CPM1A系列PLC中提供128個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器,使用時(shí),某一編號(hào)只能用作定時(shí)器或計(jì)數(shù)器,不能同時(shí)既用作定時(shí)器又用作計(jì)數(shù)器,如已使用了TIM001,就不能再出現(xiàn)CNT001,反之亦然。
此外,在CPM1A系列PLC中,對(duì)于上述繼電器編號(hào),也可以用來進(jìn)行高速定時(shí)(又稱高速定時(shí)器TIMH)和可逆計(jì)數(shù)(又稱可逆計(jì)數(shù)器CNTR),它們在使用時(shí)需要用特殊指令代碼來*。
(5)內(nèi)部專用繼電器(SR) 內(nèi)部專用繼電器用于監(jiān)視PLC的工作狀態(tài),自動(dòng)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖對(duì)狀態(tài)進(jìn)行判斷等。其特點(diǎn)是用戶不能對(duì)其進(jìn)行編程,而只能在程序中讀取其觸點(diǎn)狀態(tài)。
CPM1A系列PLC中常用的15個(gè)專用繼電器及它們的具體編號(hào)和功能如下:
25200繼電器:高速計(jì)數(shù)復(fù)位標(biāo)志(軟件復(fù)位)。
25208繼電器:外設(shè)通訊口復(fù)位時(shí)僅一個(gè)掃描周期為ON,然后回到OFF狀態(tài)。
25211繼電器: 強(qiáng)制置位/復(fù)位的保持標(biāo)志。在編程模式與監(jiān)視模式互相切換時(shí),ON為保持強(qiáng)制置位/復(fù)位的接點(diǎn);OFF為解除強(qiáng)制置位/復(fù)位的接點(diǎn)。
25309繼電器:掃描時(shí)間出錯(cuò)。當(dāng)PLC的掃描周期**過100s時(shí),1809變ON并,但CPU仍繼續(xù)工作;當(dāng)PLC的掃描周期**過130s時(shí),CPU將停止工作。
25313繼電器:常ON繼電器
25314繼電器:常OFF繼電器
25315繼電器:次掃描標(biāo)志。PLC開始運(yùn)行時(shí),25315為ON一個(gè)掃描周期,然后變OFF。
25500~25502繼電器:時(shí)鐘脈沖標(biāo)志。這3個(gè)繼電器用于產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖,可用在定時(shí)或構(gòu)成閃爍電路。其中,25500產(chǎn)生0.1s脈沖(0.05sON/0.05sOFF),在電源中斷時(shí)能保持當(dāng)前值;25501產(chǎn)生0.2s脈沖(0.1sON/0.1sOFF),具有斷電保持功能;25502產(chǎn)生1s脈沖(0.5sON/0.5sOFF),具有斷電保持功能。
25503~25507繼電器:這五個(gè)繼電器為算術(shù)運(yùn)算標(biāo)志。其中,25503為出錯(cuò)標(biāo)志,若算術(shù)運(yùn)算不是BCD碼輸出時(shí),則25503為ON;25504為進(jìn)位標(biāo)志CY,若算術(shù)運(yùn)算結(jié)果有進(jìn)位/錯(cuò)位時(shí),則25504為ON;25505為大于標(biāo)志GR,在執(zhí)行CMP指令時(shí),若比較結(jié)果“>”,則25505為ON;25506為相等標(biāo)志EQ,在執(zhí)行CMP指令時(shí),若比較結(jié)果“=”,則25506為ON;25507為小于標(biāo)志LE,在執(zhí)行CMP指令時(shí),若比較結(jié)果“<”,則有25507為ON。
(6)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)繼電器(DM) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)繼電器實(shí)際是RAM中的一個(gè)區(qū)域,又稱數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)(簡稱DM區(qū))它只能以通道的形式訪問。CPM1A系列PLC提供的讀/寫數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址范圍為DM0000~DM1023(共1023字),只讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址范圍為DM6144~DM6655(共512字)。編程時(shí)需要在通道號(hào)前標(biāo)注“DM”,DM區(qū)具有掉電保持功能。
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1)協(xié)商;出售者可以通過電話聯(lián)系本人,將所要出售的格,數(shù)量,外觀成色,實(shí)事求是的說明,然后雙方議定價(jià)格。
2)貨到付款(也可代收貨款);賣方需將產(chǎn)品以快遞方式發(fā)貨,發(fā)貨前,請(qǐng)賣方檢測一下產(chǎn)品好壞。發(fā)貨時(shí)請(qǐng)自行包裝好,以免運(yùn)輸過程中造成不必要的貨物損失和損壞;貨到檢驗(yàn)無誤后,立即支付匯款。
公司一直秉承:“誠信、專業(yè)回收、價(jià)格從優(yōu)、互惠互利”四大原則,竭誠為各企事業(yè)單位提供“快速、高效、熱情、周到”的服務(wù),歡迎新老顧客來電咨詢洽談!
機(jī)械手縱軸(Y軸)和橫軸(X軸)選用的是北京四通電機(jī)技術(shù)有限公司的42BYG250C型兩相混合式步進(jìn)電機(jī),步距角為0.9°/1.8°,電流1.5A。M1是橫軸電機(jī),帶動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)伸、縮;M2是縱軸電機(jī),帶動(dòng)機(jī)械手機(jī)構(gòu)上升、下降。所選用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是SH-20403型,該驅(qū)動(dòng)器采用10~40V直流供電,H橋雙較恒相電流驅(qū)動(dòng),大3A的8種輸出電流可選,大64細(xì)分的7種細(xì)分模式可選,輸入信號(hào)光電隔離,標(biāo)準(zhǔn)單脈沖接口,有脫機(jī)保持功能,半密閉式機(jī)殼可適應(yīng)更惡劣的工況環(huán)境,提供節(jié)能的自動(dòng)半電流方式。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的開關(guān)電源設(shè)計(jì),**了驅(qū)動(dòng)器可適應(yīng)較寬的電壓范圍,用戶可根據(jù)各自情況在10~40VDC之間選擇。一般來說較高的額定電源電壓有利于提高電機(jī)的高速力矩,但卻會(huì)加大驅(qū)動(dòng)器的損耗和溫升。本驅(qū)動(dòng)器大輸出電流值為3A/相(峰值),通過驅(qū)動(dòng)器面板上六位撥碼開關(guān)的第5、6、7三位可組合出8種狀態(tài),對(duì)應(yīng)8種輸出電流,從0.9A到3A以配合不同的電機(jī)使用。本驅(qū)動(dòng)器可提供整步、改善半步、4細(xì)分、8細(xì)分、16細(xì)分、32細(xì)分和64細(xì)分7種運(yùn)行模式,利用驅(qū)動(dòng)器面板上六位撥碼開關(guān)的第1、2、3三位可組合出不同的狀態(tài)。
2. 伺服電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器
機(jī)械手的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作采用松下伺服電機(jī)A系列小慣量MSMA5AZA1G,其額定輸出50W、100/200V共用,旋轉(zhuǎn)編碼器規(guī)格為增量式(脈沖數(shù)2500p/r、分辨率10000p/r、引出線11線);有油封,無制動(dòng)器,軸采用鍵槽連接。該電機(jī)采用松下公司*特算法,使速度頻率響應(yīng)提高2倍,達(dá)到500Hz ;定位**調(diào)整定時(shí)間縮短為以往松下伺服電機(jī)產(chǎn)品V系列的1/4。具有共振抑制功能、控制功能、全閉環(huán)控制功能,可彌補(bǔ)機(jī)械的剛性不足,從而實(shí)現(xiàn)高速定位,也可通過外接高精度的光柵尺,構(gòu)成全閉環(huán)控制,進(jìn)一步提高系統(tǒng)精度。具有常規(guī)自動(dòng)增益調(diào)整和實(shí)時(shí)自動(dòng)增益調(diào)整兩種自動(dòng)增益調(diào)整方式,還配有RS-485、 RS-232C 通信口,使上位控制器可同時(shí)控制多達(dá)16個(gè)軸。伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為A系列MSDA5A3A1A,適用于小慣量電動(dòng)機(jī)。
3. 直流電機(jī)
可回旋360°的轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)有直流無刷電機(jī)帶動(dòng),系統(tǒng)選用的是北京和時(shí)利公司生產(chǎn)的57BL1010H1無刷直流電機(jī),其調(diào)速范圍寬、低速力矩大、運(yùn)行平穩(wěn)、低噪音、效率高。無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使用北京和時(shí)利公司生產(chǎn)的BL-0408驅(qū)動(dòng)器,其采用24~48V直流供電,有起停及轉(zhuǎn)向控制、過流、過壓及堵轉(zhuǎn)保護(hù),且有故障輸出、外部模擬量調(diào)速、制動(dòng)快速停機(jī)等特點(diǎn)。
4. 旋轉(zhuǎn)編碼器
在可回旋360°的轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)上,安裝有OMRON公司生產(chǎn)的E6A2增量型旋轉(zhuǎn)編碼器,編碼器將信號(hào)傳給PLC,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的精確定位。
5. PLC的選型
根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,選用OMRON公司生產(chǎn)的CPM2A小型機(jī)。CPM2A在一個(gè)小巧的單元內(nèi)綜合有各種性能,包括同步脈沖控制、中斷輸入、脈沖輸出、模擬量設(shè)定和時(shí)鐘功能等。CPM2A的CPU單元又是一個(gè)單元,能處理廣泛的機(jī)械控制應(yīng)用問題,所以它是在設(shè)備內(nèi)用作內(nèi)裝控制單元的理想產(chǎn)品。完整的通信功能**了與個(gè)人計(jì)算機(jī)、其它OMRON PC和OMRON可編程終端的通信。這些通信能力使四軸聯(lián)動(dòng)簡易機(jī)械手能方便的融合到工業(yè)控制系統(tǒng)中。
三 軟件編程
1. 軟件流程圖
流程圖是PLC程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。只有設(shè)計(jì)出流程圖,才可能順利而便捷地編寫出梯形圖并寫出語句表,終完成程序的設(shè)計(jì)。所以寫出流程圖非常關(guān)鍵也是程序設(shè)計(jì)首先要做的任務(wù)。依據(jù)四軸聯(lián)動(dòng)簡易機(jī)械手的控制要求,繪制流程圖如圖2所示。
2. 程序部分
由于論文篇幅有限,這里只列出了開始兩段程序,供讀者參閱,見圖3。
四 結(jié)束語
四軸聯(lián)動(dòng)簡易機(jī)械手的各個(gè)動(dòng)作和狀態(tài)都由PLC控制,不僅能滿足機(jī)械手的手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)等操作方式所需的大量按扭、開關(guān)、位置檢測點(diǎn)的要求,更可通過接口元器件與計(jì)算機(jī)組成PLC工業(yè)局域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信與網(wǎng)絡(luò)控制。使四軸聯(lián)動(dòng)簡易機(jī)械手能方便地嵌入到工業(yè)生產(chǎn)流水線中。
6ES74411AA050AE0 CP 441-1通訊模塊, 用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,1通道,含配置軟件 CD
6ES74412AA050AE0 CP 441-2通訊模塊, 用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,2通道,含配置軟件 CD
6ES74501AP010AE0 FM450-1計(jì)數(shù)模塊, 2通道,含配置軟件 CD
6ES74513AL000AE0 FM451定位模塊, 3通道,含配置軟件 CD
6ES74521AH000AE0 FM452 電子凸輪控制器模塊, 含配置軟件 CD
6ES74533AH000AE0 FM453, 用于帶伺服和步進(jìn)電機(jī)的定位(3通道),含配置軟件 CD
6ES74550VS000AE0 FM 455 C 控制模塊, 16 通道,CONT.8/16 AI + 16 DI + 16 AO
6ES74551VS000AE0 FM 455 S 控制模塊, 16 通道,步進(jìn)和脈沖8/16 AI + 16 DI + 32DO
6ES74600AA010AB0 IM460-0發(fā)送器接口模塊
6ES74601BA010AB0 IMF460-1發(fā)送器接口模塊
6ES74603AA010AB0 IMF460-3發(fā)送器接口模塊, 遠(yuǎn)102米
6ES74632AA000AA0 IM463-2發(fā)送器接口模塊, 用于借助IM314連接到S5擴(kuò)展模塊,遠(yuǎn)600米
6ES74610AA010AA0 IM 461-0接收器接口模塊
6ES74611BA010AA0 IM 461-1接收器接口模塊
6ES74613AA010AA0 IM 461-3接收器接口模塊, 遠(yuǎn)102米,K總線
6ES74610AA007AA0 終端模塊,用于IM 461模塊
6ES74613AA007AA0 終端模塊,用于IM 461-3模塊
6ES74681AH500AA0 IM電纜,帶K總線,0.75 M
6ES74681BB500AA0 IM電纜,帶K總線,1.5 M
6ES74681BF000AA0 IM電纜,帶K總線,5 M
6ES74681CB000AA0 IM電纜,帶K總線,10 M
6ES74681CC500AA0 IM電纜,帶K總線,25 M
6ES74681CF000AA0 IM電纜,帶K總線,50 M
6ES74681DB000AA0 IM電纜,帶K總線,100 M
6ES74683AH500AA0 IM電纜,帶PS傳送,無K總線,0.75 M
6ES74683BB500AA0 IM電纜,帶PS傳送,無K總線,1.5 M
6ES74921AL000AA0 48針前連接器,螺釘型
6ES74921AL001AB0 48針前連接器,螺釘型,84個(gè)/包
6ES74921BL000AA0 48針前連接器,彈簧型
6ES74921CL000AA0 48針前連接器,卡接型
6ES74921CL001AB0 48針前連接器,卡接型,84個(gè)/包
6ES74922AX000AA0 10 DIN A4 標(biāo)簽紙, 顏色:淺色,4個(gè)標(biāo)簽條/張,用于信號(hào)模塊
6ES74922BX000AA0 10 DIN A4 標(biāo)簽紙, 顏色:粉紅色,4個(gè)標(biāo)簽條/張,用于信號(hào)模塊
6ES74922CX000AA0 10 DIN A4 標(biāo)簽紙, 顏色:,4個(gè)標(biāo)簽條/張,用于信號(hào)模塊
6ES74922DX000AA0 10 DIN A4 標(biāo)簽紙, 顏色:紅色,4個(gè)標(biāo)簽條/張,用于信號(hào)模塊
6ES79631AA100AA0 帶有RS232接口的IF963-RS232接口模塊,用于從CP441-AA05到CP441的點(diǎn)對(duì)
點(diǎn)連接
6ES79632AA100AA0 帶有TTY接口的IF963-TTY接口模塊,用于從CP441-AA05到CP441的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)
連接
6ES79633AA100AA0 帶有RS422/RS485接口的IF963-X27接口模塊,用于從CP441AA05到CP441的點(diǎn)
對(duì)點(diǎn)連接
6ES74900AA000AA0 電源插頭,用于 PS405 4A/10A/20A
6ES74900AB000AA0 電源插頭,用于 PS407 4A/10A/20A
6ES74901AA000AA0 槽蓋,用于子機(jī)架UR,CR和ER,10片包裝
6ES74901BA000AA0 接線端子,用于模塊,6片/包
6ES74921XL000AA0 模板前防護(hù)蓋套件,用于單槽 S7-400 CPU和FM模塊, 包括1個(gè)短型,1個(gè)
中型和1個(gè)全長型
6ES74922XL000AA0 前防護(hù)蓋,用于I/O連接器,5片/包
6ES74922XX000AA0 覆蓋箔,用于信號(hào)模塊標(biāo)簽條,10片/包
A5E00753961 SIMATIC S7-400備份電池盒 (不含電池)
6ES79731HD100AA0 熔斷器備件,用于數(shù)字量輸出模塊 6ES7422-5EH00-0AB0
6ES79642AA040AB0 IF964-DP主站接口模塊, 用于S7-400控制器擴(kuò)展DP端口
6ES71971LB000XA0 SIMATIC S7,Y-耦合器,用于構(gòu)建 Y-LINK,用于冗余控制器
6ES76547HY000XA0 SIMATIC S7,總線單元,用
濾波電容中間電路濾波電容:又稱電解電容,該電容的作用:濾除整流后的電壓紋波,還在整流與逆變器之間起去耦作用,以相互干擾,還為電動(dòng)機(jī)提供必要的無功功率,要承受較大的脈沖電流,所以使用壽命短,因其要在工作中儲(chǔ)能,所以必須長期通電,它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì)加速其電解液的干涸,直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次,一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。










