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详细介绍
| 西门子CPU模块 SR30由把手拉动在圆导轨上 移动并可锁定在所需位置上。工作切 削的长度，由安装在床身上的刻度尺 指示，长度的精确调整通过手轮微调 进行。 右机头的右边装有操作台，随锯 头一起运动，电气控制元件均装在操 作台上。工件放到工作台上后只要 操作人员按操作规程按动按钮，机 器即可完成工件定位，压紧、切割、 刀具返回、松开等工序。 该机的设计充分考虑到了工作人 员的安全。锯头运动部分，全部罩在 可西门子CPU模块 SR30开启的、坚固的安全罩内。 切割锯工艺流程如图 2 所示。 3 电控系统设计 3.1 PLC 控制器 铝塑门窗双头切割锯设备所需的 PLC 控制点数为数字量输入 20 点， 数字量输出 16 点，其中设备右锯头 需用伺服控制其左右移动定位，定 位信号通过磁栅尺的反馈到 PLC。 该系统中控制器选用西门子 S7-200 SMART CPU ST40，其他数字量输入 24 点，数字量输出 16 点。同时该 CPU 模块具备三轴 100kHz 的高速脉 冲输出，在不增加高速脉冲输出模 块的前提下即能满足伺服定位的需 求，其磁栅尺的反馈信号可直接接 入 PLC 的输入点中，利用 PLC 的高 速计数 A/B 相功能即可采集。 3.2 人机界面 人机界面选用西门子 SMART LINE 触摸屏，64k 真彩显示，通过 以太网与 S7-200 SMART 实现便捷 高效的通讯。一方面能将设备的状 态、行走位置等数据实时的反馈至人 机界面，另一方面可以通过人机界面 上实时修改设备的运行模式、行走位 置等。 3.3 伺服驱动器 设备的右锯头可以左右移动， 移动通过丝杠加直线导轨的机械部 件实现行走定长功能，控制丝杠用 的 是 1.5kW 的 伺 服， 选 用 西 门 子 SINAMICS V60 驱动系统，包含有 CPM60.1 驱动模块和 1FL5 交流伺 服电机及配套电缆。SINAMICS V60 伺服驱动器通过脉冲输入接口来接 图 2 工艺流程图 P2013-03双色.indd 42 2013-3-18 10:15:16 《PLC&FA》 2013 年 03 月 受从 S7-200 SMART 发来的脉冲序列，进行速度西门子CPU模块 SR30和位置 控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和 实时状态的输出。根据用户的中惯量伺服电机的需求， 选用 SINAMICS V60 7.7Nm 伺服电机及其驱动器。同时 V60 伺服具有 10000 脉冲 / 转的高分辨率，配合设备上特 殊的机械设计，可满足设备高 0.02mm 控制精度的要求。 硬件配置如表 1 所示。 表 1 切割锯 PLC 硬件配置 序号 订货号 描述 数量 1 6 E S 7 2 8 8 - 1ST40-0AA0 S7-200 SMART 标准型 CPU 模块，晶体 管输出，24VDC 供电，24 输入 /16 输出 1 2 6 AV 6 6 4 8 - 0BC11-3AX0 SMART LINE 7 寸触摸屏，64k 真彩， 内置以太网接口 1 3 6 F C 5 5 4 8 - 0AF04-0BA0 SINAMICS V60 驱 动 系 统，1.5kW， 1FL5- 电机 ( 不带抱闸 )，电缆长度 10M 1 4 切割锯软件设计 S7-200 程序开发主要包括逻辑程序、磁栅尺高速计 数，伺服运动控制功能等。 4.1 PLC 逻辑程序 根据设备的具体工艺编写逻辑程序，主要分为点动、 排料、角码等，使用子程序对上述功能进行归类，程序 逻辑更加清晰，逻辑编写示意图如图 3 所示。 4.2 磁栅尺高速计数 此设备上磁栅尺用于记录右锯刀行走当前位置，输出 A/B 相正交信号，利用 S7-200 SMART PLC 的高速计数 功能可非常方便的采集磁栅尺反馈的位置信号。 Micro/WIN SMART 提供高速计数器向导，高速计数 模式 9 为 A/B 相正交计数器模式，通过参数设置能够生 成用于高速计数器的子程序，编程者只需将这些子程序 进行简单调用，即可实现对磁栅尺信号的采集。例如先 在初始化程序中将当前值 CV 设为断电之前的数值，将预 设值 PV 设为大，利用边沿指令使西门子CPU模块 SR30触摸屏上设置的数值 改变当前值 CV 和预设值 PV。SMB37 为控制字，SMD38 为当前值 CV，SMD42 为预设值 PV，HDEF 指令将计数 器工作模式设置为 9，HSC 指令执行以上的操作。初始 化程序中设置高速计数功能图如图 4 所示。 4.3 伺服运动控制 S7-200 SMART 运动控制功能通过设置向导即可实 现。选择测量系统：在 Micro/WIN SMART 运动向导 中只需通过参数设置即可实现工程单位和脉冲的转换， 直观的显示了控制对象的单位，而无需进行人为的计 算。此设备选择工程单位，电机转一圈需要 10000 个 脉冲，电机转一圈工作台行走 10mm，控制精度可达 0.001mm/ 脉冲，从而能更容易的地实现用户 0.02mm 图 3 逻辑编写示意图 图 4 设置高速计数功能图 精度的要求。 在向导生成的功能块中，常用到以下几个子程序： AXISx_CTRL 子例程 ( 控制 ) 用于启用和初始化运 动轴。 AXISx_MAN 子例程 ( 手动模式 ) 将运动轴置为手动 模式，用于电机按不同的速度运行，或沿正向或负向慢进。 (1) 初始化子程序调用图如图 5 所示： (2) 手S7-200产品介绍 |
| 概述 ---- SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/价格比。 ---- S7-200系列出色表现在以下几个方面：  --------* *的可靠性 --------* 极丰富的指令集 --------* 易于掌握 --------* 便捷的操作 --------* 丰富的内置集成功能 --------* 实时特性 --------* 强劲的通讯能力 --------* 丰富的扩展模块 ----S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。 ---- S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用。 |
| CPU单元设计 集成的24V负载电源：可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU 221，222具有180mA输出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分别输出280，400mA。可用作负载电源。 不同的设备类型 CPU 221~226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。 本机数字量输入/输出点 CPU 221具有6个输入点和4个输出点，CPU 222具有8个输入点和6个输出点，CPU 224具有14个输入点和10个输出点，CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点，CPU 226具有24个输入点和16个输出点。 本机模拟输入/输出点 CPU 224XP具有2个输入点，1个输出点。 中断输入 允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。 高速计数器 CPU 221/222 4个高速计数器（30KHz），可编程并具有复位输入，2个独立的输入端可同时作加、减计数，可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器 CPU224/224XP/226 6个高速计数器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。 CPU 222/224/224XP/226 可方便地用数字量和模拟量扩展模块进行扩展。可使用仿真器（选件）对本 |
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