西門子S7-200模塊CPU222CN中央處理器

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SIEMENS可編程控制器

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此套系統的總控系統控制器采用西門子S7-1500PLC作為主控制器，WinCCProfessionalV13SP1作為上位機操作畫面，TP1200作為操作面板，天車、機器人和供漆系統分別采用S7-1200作為控制器。S7-1500總控系統通過PROFINET總線與噴涂機器人系統、供漆系統和懸掛行走系統通訊，完成系統整體控制，實現對系統運行狀態的實時監控及操作，保證對整個工件的連續噴涂?？刂葡到y架構如圖4所示，主控系統硬件設備表單，如下表1所示。

四、控制系統實現的功能

懸掛式機器人噴涂系統可以實現對天車系統和機器人噴涂系統的單獨進行操作。在現場天車可以通過操作屏TP700進行操作，分別對X、Y和Z軸伺服電機進行上電、零點校準、**定位等。

供漆系統的現場屏TP700可以顯示油漆液位、清洗劑液位、固化劑液位、管路壓力、電磁閥狀態、流體調壓器狀態、2KS系統各種油漆的自動配比情況、氣動泵以及防空打保護器等。

S7-1500使用SIMATIC存儲卡作為程序存儲器。SIMATIC存儲卡主要有以下功能:

作為CPU的裝載存儲區,離開存儲卡CPU就無法運行。

可以用于更新S7-1500CPU及集中式IO模塊的固件版本。

讀取服務數據。

清除存儲卡中的項目數據

有些情況需要清除存儲卡中的項目數據:

忘記了設置的讀寫保護密碼,如果需要再次下載程序時。

當前要下載的博途項目版本比存儲卡里的項目版本低,比如,存儲卡中的博途項目版本是V16,但是當前需要下載V15版本的項目,就有可能下載不了。

下載項目過程中發生了意外終止,比如網絡中斷,這樣會造成存儲卡中的項目不完整,TIA STEP7無法再連接CPU進行下載。

清除存儲卡項目數據的方法:

通過 CPU 的顯示屏進行格式化。

使用TIA STEP 7 進行格式化。

使用市售SD卡讀卡器刪除項目文件。

1.通過 CPU 的顯示屏進行格式化

這種方式無需額外硬件和軟件,但要求CPU和顯示屏的固件版本必須大于或等于V2.0。這種方式適用于忘記讀寫保護密碼的情況。具體操作步驟如下:

(1) 通過左右箭頭鍵選擇Settings菜單,點擊OK鍵進入,如圖1所示。

圖 1 選擇進入Settings菜單

(2) 通過下箭頭鍵選擇Card handling菜單項,單擊OK鍵進入,如圖2所示。

圖 2 選擇進入Card handling菜單項

(3) 選擇Format card菜單項,單擊OK鍵進入,如圖3所示。

圖 3 選擇進入Format card菜單項

(4) 單擊OK鍵確認進行格式化操作,PLC將進入STOP模式,如圖4所示。

圖 4 確認格式化操作

2.使用TIA STEP7 進行格式化

這種方式需要一臺安裝了博途軟件的計算機,并跟CPU在線連接,這種方式不適用于忘記讀寫保護密碼的情況。

具體操作步驟如下:

① 在項目樹中雙擊“在線訪問"。

② 選擇電腦網卡。

③ 雙擊“更新可訪問的設備"菜單項。

④ 選擇搜索到的連接的CPU。

⑤ 打開 CPU 的“在線與診斷"視圖。

⑥ 選擇"功能"菜單中的"格式化存儲卡"。

⑦ 單擊"格式"。

⑧ 單擊"是"確認提示

S7-200 有兩個 置PTO/PWM 發生器，用以建立高速脈沖串（PTO）或脈寬調節（PWM） 信號波形。

當組態一個輸出為PTO 操作時，生成一個50%占空比脈沖串用于步進電機或伺服電

機的速度和位置的開環控制。 置PTO 功能提供了脈沖串輸出，脈沖周期和數量可由用戶控制。但應用程序必須通過PLC內置I/O 提供方向和限位控制。

為了簡化用戶應用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向導可以幫助您在幾分鐘內全部完成PWM，PTO 或位控模塊的組態。向導可以生成位置指令，用戶可以用這些指令在其應用程序中為速度和位置提供動態控制。

2、開環位控用于步進電機或伺服電機的基本信息

借助位控向導組態PTO 輸出時，需要用戶提供一些基本信息，逐項介紹如下：

⑴ *大速度 （MAX_SPEED）和啟動/停止速度 （SS_SPEED）

1是這2 個概念的示意圖。

MAX_SPEED 是允許的操作速度的*大值，它應在電機力矩能力的范圍 。 驅動負載所需的力矩由摩擦力、慣性以及加速/減速時間決定

1  *大速度和啟動/停止速度示意

SS_SPEED：該數值應滿足電機在低速時驅動負載的能力，如果SS_SPEED 的數值過 低，電機和負載在運動的開始和結束時可能會搖擺或顫動。如果SS_SPEED 的數值過高，電機會在啟動時丟失脈沖，并且負載在試圖停止時會使電機超速。通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。

⑵加速和減速時間

加速時間ACCEL_TIME：電機從 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的時間。 減速時間DECEL_TIME：電機從MAX_SPEED速度減速到SS_SPEED速度所需要的時間。

2 加速和減速時間

加速時間和減速時間的缺省設置都是1000 毫秒。通常，電機可在小于1000 毫秒的時間工作。參見圖2。這2 個值設定時要以毫秒為單位。

注意：電機的加速和失速時間要 過測試來確定。開始時，您應輸入一個較大的值。逐漸減少這個時間值直至電機開始失速，從而優化您應用中的這些設置。

⑶移動包絡

一個包絡是一個預先定義的移動描述，它包括一個或多個速度，影響著從起點到終點的移動。一個包絡由多段組成，每段包含一個達到目標速度的加速/減速過程和以目標速度勻速運行的一串固定數量的脈沖。 位控向導提供移動包絡定義界面，在這里，您可以為您的應用程序定義每一個移動包絡。PTO 支持*大100 個包絡。

定義一個包絡，包括如下幾點：①選擇操作模式；②為包絡的各步定義指標。③為包絡定義一個符號名。

⑴選擇包絡的操作模式：PTO 支持相對位置和單一速度的 續轉動，如圖3所示，相對位置模式指的是運動的終點位置是從起點側開始計算的脈沖數量。單速續轉動則不需要提供終點位置，PTO 一直持續輸出脈沖，直至有其他命令發出，例如到達原點要求停發脈沖。

3   一個包絡的操作模式

⑵包絡中的步

一個步是工件運動的一個固定距離，包括加速和減速時間 的距離。PTO 每一包絡*大允許29 個步。

每一步包括目標速度和結束位置或脈沖數目等幾個指標。圖4 所示為一步、兩步、三步和四步包絡。注意一步包絡只有一個常速段，兩步包絡有兩個常速段，依次類推。步的數目與包絡中常速段的數目一致。

4   包絡的步數示意

7.2.5    使用位控向導編程

STEP7 V4.0 軟件的位控向導能自動處理PTO 脈沖的單段管線和多段管線、脈寬調

制、SM 位置配置和創建包絡表。

本節將給出一個在YL-335A 上實現的簡單工作任務例子，闡述使用位控向導編程的方法和步驟。表1 是YL-335A 上實現步進電機運行所需的運動包絡。

表1                步進電機運行的運動包絡

1、使用位控向導編程的步驟如下：

1）為S7--200 PLC選擇選項組態 置PTO/PWM操作。

在STEP7 V4.0軟件命令菜單中選擇 工具→位置控制向導并選擇配置S7-200PLC內

置PTO/PWM操作，如圖5所示。

圖5 位控向導啟動界面

2）單擊“下一步"選擇“QO.0"，再單擊“下一步"選擇“線性脈沖輸出 PTO）"