西门子S7-1500CPU1512SP-1 PN处理单元性能参数西门子S7-1500CPU1512SP-1 PN处理单元性能参数
上海诗幕自动化设备有限公司,*从事品自动化设备研发及销售的企业,对各大自动化产品有着强大的优势,并且对优势产品有着大量的备货。与欧洲及从事电气的各大公司有着良好的协作关系。
上海诗幕自动化设备有限公司是*从事西门子工业自动化产品销售和集成的高新技术企业。 在西门子工控领域,公司以精益求精的经营理念,从产品、方案到服务, 致力于塑造一个“行业*”,以实现可的发展。 多年以来,公司坚持“以客户为本,与客户共同发展”的思想, 全力以赴为工矿用户、设计单位、工程公司提供高、高性、高可靠性的整体解决方案。 “我们不仅仅销售的产品”是公司每个员工的工作信条, 在为客户提品和方案的中,我们愿意倾听客户,和客户共同完善, 不断服务,越客户的期望。以此为基础,我们追求客户、厂商和员工三方的共赢。 本公司与德国SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧作中, 建立了良好的相互协作关系,在自动化产品与驱动产品业务逐年成倍增长, 为广大用户提供了SIEMENS的新的技术及自动控制的佳解决方案。 上海诗幕自动化科技有限公司 具备以下产品优势 西门子可编程控制器,西门子屏,西门子工业以太网, 西门子数控,西门子高低压变频器,西门子电机驱动等等。
西门子PLC将英寸转换为厘米参考梯形图和指令表程序
(1)算术运算指令和数据转换指令的应用。
(2)建立状态表及通过强制调试程序的。
(3)在工程控制中,进行运算单位转换的的及步骤。
2. 实训内容
将英寸转换成厘米,已知C10的当前值为英寸的计数值,1英寸=2.54厘米。
3. 写入程序、编译并下载到PLC
分析:将英寸转换为厘米的步骤为:将C10中的整数值英寸→双整数英寸→实数英寸→实数厘米→整数厘米。参考程序如图5-22所示。
//(VD4)=2.54
LD 0.1
MOVR 2.54, VD4
// 将计数器数值(英寸)载入AC1
LD I0.0
ITD C10 AC1
// 将数值转换为实数
DTR AC1 VD0
MOVR VD0 VD8
// 乘以2.54(转换为厘米)
*R VD4 VD8
// 将数值转换回整数
ROUND VD8 VD12
注意:在程序中VD0、VD4、VD8、VD12,都是以双字(4个字节)编址的。
4. 建立状态表,通过强制,调试运行程序。
(1)创建状态表
用鼠标右键单击目录树中的状态表图标或单击已经打开的状态表,将弹出一个窗口,在窗选择“状态表”选项,可创建状态表。在状态表的地址列输入地址I0.0、C10、AC1、VD0、VD4、VD8、VD12。
(2)起动状态表
与可编程控制器的通信连接*后,用菜单“调试→状态表”或单击工具条上的状态表图标,可起动状态表,再操作一次关闭状态表。状态表被起动后,编程从PLC读取状态信息。
(3)用状态表强制改变数值
通过强制C,模拟逻辑条件,是在显示状态表后,在状态表的地址列中选中“C”操作数,在“新数值”列写入模拟数值,然后单击工具条的“强制”图标,被强制的数值旁边将显示锁定图标。
(4)在完成对“C”的“新数值”列的改动后,可以使用“全部写入”,将所有需要的改动发送至PLC。
(5)运行程序并通过状态表操作数的当前值,记录状态表的数据。
用PLC实现步进电机的直接控制
步进电机的可编程控制器直接控制,可使组合机床自动生产线控制的成本显著下降。文章介绍了用PLC控制步进电机驱动的数控滑台,伺服控制、驱动及接口以及步进电机PLC控制的逻辑。
1 概述
在组合机床自动线中,一般根据不同的加工精度要求设置三种滑台(1)液压滑台,用于切削量大,加工精度要求较低的粗加工工序中;(2)机械滑台,用于切削量中等,具有一定加工精度要求的半精加工工序中;(3)数控滑台,用于切削量小,加工精度要求很高的精加工工序中。可编程控制器(简称PLC)以其通用性强、可靠性高、指令简单、编程简便易学、易于、体积小、维修工作少、现场接口安装方便等一系列优点,被广泛应用于工业自动控制中。特别是在组合机床自动生产线的控制及CNC机床的S、T、M功能控制更显示出其*的性能。PLC控制的步进电机开环伺服机构应用于组合机床自动生产线上的数控滑台控制,可省去该单元的数控使该单元的控制成本70~90%,甚至只占用自动线控制单元PLC的3~5个I/O接口及<1KB的内存。特别是大型自动线中可以使控制的成本显著下降。
2 PLC控制的数控滑台结构
一般组合机床自动线中的数控滑台采用步进电机驱动的开环伺服机构。采用PLC控制的数控滑台由可编程控制器、环行脉冲分配器、步进电机驱动器、步进电机和伺服传动机构等部分组成,见图1。
图1
伺服传动机构中的齿轮Z1、Z2应该采取消隙措施,避免产生反向死区或使加工精度下降;而丝杠传动副则应该根据该单元的加工精度要求,确定是否选用滚珠丝杠副。采用滚珠丝杠副,具有传动效率高、刚度好、传动精度高、使用寿命长的优点,但成本较高且不能自锁。
3 数控滑台的PLC控制
数控滑台的控制因素主要有三个:
3.1 行程控制
一般液压滑台和机械滑台的行程控制是利用位置或压力传感器(行程开关/死挡铁)来实现;而数控滑台的行程则采用数字控制来实现。由数控滑台的结构可知,滑台的行程正比于步进电机的转角,因此只要控制步进电机的转角即可。由步进电机的工作原理和特性可知步进电机的转角正比于所输入的控制脉冲个数;因此可以根据伺服机构的位移量确定PLC输出的脉冲个数:
n= DL/d (1)
式中 DL——伺服机构的位移量(mm),d ——伺服机构的脉冲当量(mm/脉冲)
3.2 进给速度控制
伺服机构的进给速度取决于步进电机的转速,而步进电机的转速取决于输入的脉冲;因此可以根据该工序要求的进给速度,确定其PLC输出的脉冲:
f=Vf/60d (Hz) (2)
式中 Vf——伺服机构的进给速度(mm/min)
3.3 进给方向控制
进给方向控制即步进电机的转向控制。步进电机的转向可以通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转向;如三相步进电机通电顺序为A-AB-B-BC-C-CA-A…时步进电机正转;当绕组按A-AC-C-CB-B-BA-A…顺序通电时步进电机反转。因此可以通过PLC输出的方向控制改件环行分配器的输出顺序来实现,或经编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序实现。
4 PLC的控制逻辑
由滑台的PLC控制可知,应使步进电机的输入脉冲数和脉冲受到相应的控制。因此在控制上设置一个脉冲数和脉冲可控的脉冲发生器;对于较低的控制脉冲,可以利用PLC中的定时器构成,如图2所示。脉冲可以通过定时器的定时常数控制脉冲周期,脉冲数控制则可以设置一脉冲计数器C10。当脉冲数达到设定值时,计数器C10切断脉冲发生器回路,使其停止工作。伺服机构的步进电机无脉冲输入时便停止运转,伺服执行机构定位。当伺服执行机构的位移速度要求较高时,可以用PLC中的高速脉冲发生器。不同的PLC其高速脉冲的可达4000~6000Hz。对于自动线上的一般伺服机构,其速度可以充分。
图2
5 伺服控制、驱动及接口
5.1 步进电机控制的组成
步进电机的控制由可编程控制器、环行脉冲分配器和步进电机功率驱动器组成,其结构见图1。
控制中PLC用来产生控制脉冲;通过PLC编程输出一定数量的方波脉冲,控制步进电机的转角进而控制伺服机构的进给量;同时通过编程控制脉冲——既伺服机构的进给速度;环行脉冲分配器将可编程控制器输出的控制脉冲按步进电机的通电顺序分配到相应的绕组。PLC控制的步进电机可以采用环行分配器,也可以采用如图1所示的硬件环行分配器。采用软环占用的PLC资源较多,特别是步进电机绕组相数M>4时,对于大型生产线应该予以充分考虑。采用硬件环行分配器,虽然硬件结构稍微复杂些,但可以节省占用PLC的I/O口点数,目前市场有多种芯片可以选用。步进电机功率驱动器将PLC输出的控制脉冲放大到几十~上百伏特、几安~十几安的驱动能力。一般PLC的输出接口具有一定的驱动能力,而通常的晶体管直流输出接口的负载能力仅为十几~几十伏特、几十~几百毫安。但对于功率步进电机则要求几十~上百伏特、几安~十几安的驱动能力,因此应该采用驱动器对输出脉冲进行放大。
5.2 可编程控制器的接口
如伺服机构采用硬件环行分配器,则占用PLC的I/O口点数少于5点,一般仅为3点。其中I口占用一点,作为启动控制;O口占用2点,一点作为PLC的脉冲输出接口,接至伺服硬环的时钟脉冲输入端,另一点作为步进电机转向控制,接至硬环的相序分配控制端,如图3所示;伺服采用环行分配器时,其接口如图4。
6 应用实例与结论
将PLC控制的开环伺服机构用于某大型生产线的数控滑台,每个滑台仅占用4个I/O接口,节省了CNC控制,其脉冲当量为0.01~0.05mm,进给速度为Vf=3~15m/min,完全工艺要求和加工精度要求。
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STEP7-Micro/WIN32编程硬件连接及的安装
1、硬件连接
为了实现PLC与计算机之间的通信,西门子公司为用户提供了两种硬件连接:一种是通过PC/PPI 电缆直接连接,另一种是通过带有MPI电缆的通信处理器连接。
典型的单主机与PLC直接连接如图1所示,它不需要其他的硬件设备,是把PC/PPI电缆的PC端连接到计算机的RS-232通信口(一般是COM1),把PC/PPI电缆的PPI端连接到PLC的RS-485通信口即可。
2、的安装
(1)要求
STEP7-Micro/WIN32安装包是基于Windows的应用,4.0版本的安装与运行需要Windows2000/SP3或WindowsXP操作。
(2)安装
STEP7-Micro/WIN32的安装很简单, 将光盘光盘驱动器自动进入安装向导(或在光盘目录里双击setup,则进入安装向导),按照安装向导完成的安装。程序安装路径可使用默认子目录,也可以使用“浏览”按钮弹出的对话框中任意选择或新建一个新子目录。
运行STEP7-Micro/WIN32时默认语言为英语,可根据需要修改编程语言。如将英语改为中文,其具体操作如下:运行STEP7-Micro/WIN32编程,在主界面执行菜单Tools→Options→General选项,然后在对话框中选择Chinese即可将English改为中文。
http://xb.gxsdxy.cn/jpkc/plc/PLCjpk/kj/xm0/rw3/rw2_clip_image002_0001.jpg
图1 典型的单主机与PLC直接连接
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例说PLC编程语言的形式
常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。采用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程;采用助记符形式便于实验,因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。
虽然一些的PLC还具有与计算机兼容的C语言、BASIC语言、的语言(如西门子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP),还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。
编程指令:指令是PLC被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。从本质上讲,指令只是一些二进制代码,这点PLC与普通的计算机是完全相同的。同时PLC也有编译,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所以用户看到的PLC指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。常用的助记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。常用的图形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。
指令:一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令。它包指令的,各指令都能干什么事,代表着PLC的功能和性能。一般讲,功能强、性能好的PLC,其指令必然丰富,所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令
程序:PLC指令的有序,PLC运行它,可进行相应的工作,当然,这里的程序是指PLC的用户程序。用户程序一般由用户设计,PLC的厂家或代销商不提供。用语句表达的程序不大直观,可读性差,特别是较复杂的程序,更难读,所以多数程序用梯形图表达。
梯形图:梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图,用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序,它与电气原理图很相似。它的连线有两种:一为母线,另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组,这个指令组一般是从装载(LD)指令开始,必要时再继以若干个输入指令(含LD指令),以建立逻辑条件。后为输出类指令,实现输出控制,或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作等指令,以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是三菱公司的FX2N系列产品的简单的梯形图例:
它有两组,组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个END指令,用以 结束程序。
梯形图与助记符的对应关系: 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为:
地址 指令 变量
0000 LD X000
0001 OR X010
0002 AND NOT X001
&nbs
p; 0003 OUT Y000
0004 END
反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。
梯形图与电气原理图的关系:如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LD,AND,OR)对应于接点,互锁指令(IL、ILC)可看成开关,等等。这样,原有的继电控制逻辑,经转换即可变成梯形图,再进一步转换,即可变成语句表程序。
有了这个对应关系,用PLC程序代表继电逻辑是很容易的。这也是PLC技术对继电控制技术的继承。