新疆西门子S7-200SMART模块代理商专业销售

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在数控平头设备中PLC应用
1.控制要求
    数控平头机控制要求
    （1）控制系统应可调整刀头加工程序；
    （2）不同的加工阶段可以选择不同的加工速度和加工深度。空程的时候的进刀曲线如图1所示，加工时的进刀曲线如图2所示；
    （3）主轴转速应可调节，且范围应宽广；
    （4）加工精确度高，加工材料平面的光滑度要求为Ra≤1.6μm；
    （5）定尺尺寸精度：±0.5mm
2.系统的硬件设计

    根据系统的控制要求配置硬件如下：
可编程控制器：1个西门子公司的S7-200系列CPU222PLC；
人机界面：1个DP210；
外设：2个步进电动机、2个步进电机驱动器、2个三相电动机、1台变频器、1个EM222、8个电磁开关、4个光电传感器和1个霍尔传感器。
2.1 系统的I/O点分配
    由硬件结构图可知,系统需要5个输入点和14个输出点.CPU222PLC有8个输入点和6个输出点,因此需要增加一个扩展模块,选用8点输出的数字量扩展模块EM222.输入点是I0.0-I0.7;输出点是Q0.0-Q0.5和Q1.0-Q1.7
2.2控制器
    系统的关键的设备部分是PLC。PLC是以单片机为核心专门用于工业过程自动化控制的电脑器件，具有*的可靠性和稳定性。本系统选用西门子公司的S7-200系列CPU222PLC作为控制的核心，利用CPU222的2路独立的20KHz的高速脉冲输出来控制步进电动机的运动。此高速脉冲信号不能直接驱动步进电动机，需通过步进电机驱动器将功率放大后才能起作用。5路数字量输入分别与5个传感器相连接，用来判断步进电机的位置、工件的位置、刀头的位置。14路数字量输出中，有6路用来控制步进电机驱动器，8路用来控制电磁阀开关。
    PLC本机有一个通讯口，为标准的RS-485借口，在PLC与上位机进行通讯时需将RS-485接口转换成标准的RS-232接口，可以采用四门子提供的隔离型PLC/PPI电缆进行转换。该电缆有拨码开关可以进行设置。在上位几上将控制软件编写好后，通过此线下载程序并监视程序的运行情况。为了降低成本，在程序调试好以后就可以不*上位机进行操作和控制，而是用简单的操作面板即可。本系统选择是DP210操作面板。
2.3 系统的外设
    根据系统对刀具加工精度的高要求，选用步进电机来控制加工程序。步进电机可以精确到一个脉冲，在本系统中一个脉冲的精度是0.005mm。步进电机驱动器用于驱动步进电机,从而控制刀头的动作,完成平头。步进电机驱动器接收到PLC的信号,包括CP步进脉冲信号,DIR方向信号,FREE脱机信号,经过其内部的功放电路和处理电路后输出到后面连接的两相步进电机。步进电机根据信号的编号来产生相应的动作。电磁阀直接接受来自PLC的控制信号产生动作。另外,PLC直接接受传感器的信号,通过内部程序的运算和逻辑判断来决定输出。
    变频器用来控制主轴三相电机的转速。本系统中变频器采用基本参数运行模式,由电位器来设定运行频率,变频器的启动和停止由外部端子控制.根据不同工件的特点,通过旋转电位器来改变主轴电机的转速,外部端子的信号由PLC的第12路数字量输出控制。
   3.系统的软件设计
    系统的软件包括人机交互界面DP210程序和系统的主控程序。DP210程序完成操作人员同PLC之间的对话，主要是各个操作画面之间的相互转换和每个操作画面当中各个按键动作所对应的PLC程序的控制位。程序画面要与生产现场的工作流程相适应，越是前面的画面就越是使用率高的画面。

功用块图（FBD － Function Block Diagram）选用相似于数字逻辑门电路的图形符号，逻辑直观，运用方便，它有梯形图编程中的触电和线圈等价的指令，能够处理规模广泛的逻辑问题。

1、以功用模块为单位，从操控功用下手，使操控计划的剖析和了解变得简略；

2、功用模块是用图形化的办法描绘功用，它的直观性大大方便了规划人员的编程和组态，有较好的易操作性；

3、对操控规模较大、操控联系较复录的体系，因为操控功用的联系能够较清楚地表达出来，因而，编程和组态时刻能够缩短，调试时刻也能削减。

三、次序功用图（SFC）

次序功用图（SFC － Sequential Function Chart）亦称流程图或状况搬运图，是一种图形化的功用性阐明语言，于描绘工业次序操控程序，运用它能够对具有并发、挑选等杂乱结构的体系进行编程。

1、以功用为主线，条理清楚，便于对程序操作的了解和沟通；

2、对大型的程序，可分工规划，选用较为灵活的程序结构，可节约程序规划时刻和调试时刻；

3、常用于体系的规模校大，程序联系较杂乱的场合；

4、只需在活动步的命令和操作被履行，对活动步后的变换进行扫描，因而，整个程序的扫描时刻较其他程序编制的程序扫描时刻要大大缩短。

四、指令表（IL）

指令表（IL-Instruction List）编程语言相似于计算机中的助记符汇编语言，它是可编程操控器最基础的编程语言，所谓指令表编程，是用一个或几个简略回忆的字符来代表可编程操控器的某种操作功用。

1、选用助记符来表明操作功用，具有简略回忆，便于撑握的特色；

2、在编程器的键盘上选用助记符表明，具有便于操作的特色，可在无计算机的场合进行编程规划；

3、与梯形图有一一对应联系，其特色与梯形图语言根本类同。

五、结构化文本（ST）

结构化文本（ST-Strutured Text）是一种高档的文本语言，能够用来描绘功用，功用块和程序的行为，还能够在次序功用流程图中描绘步、动作和改变的行为。结构化文本语言表面上与 PASCAL语言很相似，但它是一个专门为工业操控运用开发的编程语言，具有很强的编程才能用于对变量赋值、回调功用和功用块、创建表达式、编写条件句子和迭代程序等。

1、选用高档语言进行编程，能够完结较杂乱的操控运算；

2、需要有必定的计算机高档程序规划语言的常识和编程技巧，对编程人员的技术要求较高，一般电气人员无法完结。

3、直观性和易操作性等功用较差；

4、常被用于选用功用模块等其他语言较难完成的一些操控功用的施行。

 
集成电路是采用半导体制作工艺，在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母"IC"(也有用文字符号"N"等)表示。
技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了*的抗***技术，具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器
接触器是一种应用广泛的开关电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流主电路和大容量的控制电路，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制及各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。 [全文]
系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统的可靠性*。
2 配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了各种规模的系列化产品，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
3 易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。

4 系统设计的工作量小，维护方便，容易改造
(1) 设计与维护
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。
(2) 安装与布线
动力线、控制线以及PLC的电源线
电源线是用作电气组件或设备与电源的连接线，通常来说指电线与其一端连接的插头或尾插的集合体，是电器产品的基本零部件之一。电源线分为电线和插头两部分。
和I／O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I／O之间应采用双绞线连接。将PLC的I／O线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将***降到最低限度。
PLC应远离强***源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200 mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载，如功率较大的继电器、接触器的线圈，应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出采用分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量***的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻
电阻，物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体，简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。 应小于屏蔽层电阻的1／10。
交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆
电缆是一种用以传输电能信息和实现电磁能转换的线材产品。既有导体和绝缘层，有时还加有防止水份侵入的严密内护层，或还加机械强度大的外护层，结构较为复杂，截面积较大的产品叫做电缆。
 

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