西门子模块6ES7331-7NF00-0AB0型号规格

西门子模块6ES7331-7NF00-0AB0型号规格

一、 项目所需设备、工具、材料

见表10-1。

表10-1  项目所需设备、工具、材料

二、 训练内容

1、 项目描述

如图10-7所示是一气动机械手动作示意图，其功能是将工件从A处移送到B处。气动机械手的升降和左右移行分别使用了双线圈的电磁阀，在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位，必须驱动反方向的线圈才能反向运动。上升、下降对应的电磁阀线圈分别是YV2、YV1，右行、左行对应的电磁阀线圈分别是YV3、YV4。机械手的夹钳使用单线圈电磁阀YV5，线圈通电时夹紧工件，断电时松开工件。通过设置限位开关SQ1 、SQ2、SQ3、SQ4分别对机械手的下降、上升、右行、左行进行限位，而夹钳不带限位开关，它是通过延时1.7s来表示夹紧、松开动作的完成的。

如图10-8所示为机械手的操作面板，机械手能实现手动、回原位、单步、单周期和连续等五种工作方式。手动工作方式时，用各按钮的点动实现相应的动作；回原位工作方式时，按下“回原位"按钮，则机械手自动返回原位；单步工作方式时，每按一次起动按钮，机械手向前执行一步；选择单周期工作方式时，每按一次起动按钮，机械手只运行一个周期就停下；连续工作方式时，机械手在原位，只要按下起动按钮，机械手就会连续循环动作，直到按下停止按钮，机械手才会后运行到原位并停下；而在传送工件的过程中，机械手必须升到高位置才能左右移动，以防止机械手在较低位置运行时碰到其它工件。

2、实训要求

2.1  分配输入/输出点

见表10-4。

表10-4  PLC输入/输出点分配表

2.2 PLC接线图

如图10-9所示。

2.3程序设计

2.3.1  基本指令编程

机械手系统的程序总体结构如图10-10所示，分为公用程序、自动程序、手动程序和回原位程序等四部分。其中自动程序包括单步、单周期和连续运行的程序，因它们的工作顺序相同，所以可将它们合编在一起。CJ（FNC00）是条件跳转应用指令（详情见项目十二），指针标号P□ 是其操作数。该指令用于某种条件下跳过CJ指令和指针标号之间的程序，从指针标号处继续执行，以减少程序执行时间。如果选择“手动"工作方式，即X0为ON，X1为OFF，则PLC执行完公用程序后，将跳过自动程序到P0处，由于X0动断触点断开，所以直接执行“手动程序"。由于P1处的X1的动断触点闭合，所以又跳过回原位程序到P2处。如果选择“回原位"工作方式，同样只执行公用程序和回原位程序。如果选择“单步"或“连续"方式，则只执行公用程序和自动程序。

公用程序如图10-11所示，当Y4复位（即松紧电磁阀松开）、左限位X21和上限位X17接通时，辅助继电器M0变为ON，表示机械手在原位。这时，如果开始执行用户程序（M8002为ON）、系统处于手动或回原位状态（X0或X1为ON），那么初始步对应的M10被置位，为进入单步、单周期、连续工作方式作好准备。如果M0为OFF，M10被复位，系统不能进入单步、单周期、连续工作方式。图中的指令ZRST（FNC40）是成批复位的应用指令，当X0为ON时，对M11~M18的辅助继电器复位，以防止系统从自动方式转换到手动方式，再返回自动方式时出现两种不同的活动步。

手动程序如图10-12所示，用X10~X15对应机械手的上下左右移行和夹钳松紧的按钮。按下不同的按钮，机械手执行相应的动作。在左、右移行的程序中串联上限位置开关的动合触点是为了避免机械手在较低位置移行时碰撞其它工件。为保证系统安全运行，程序之间还进行了必要的联锁。

如图10-13所示为回原位程序，在系统处于回原位工作状态时，按下回原位按钮（X5为ON），M3变为ON，机械手松开和上升，当升到上限位（X17变为ON），机械手左行，直到移至左限位（X21变为ON）才停止，并且M3复位。

西门子6SL3130-7TE25-5AA3

SIEMENS阀门定位器6DR系列特点；

SIEMENS定位器与常规产品相比，有许多而实用的优点，例如：

1，安装简单，自动初始化（零位和行程范围自动调整）

2，操作简单

3，使用三个按键和双行LCD显示可实现简捷的操作和编程

4，通过SIMATIC PDM编程；高质量控制归于在线自适应程序

5，稳态操作时耗气量可忽略

6，紧密关闭"功能（确保对阀座压力）

7，通过简单的组态可以实现众多功能（例如参量化和极限值）

8，用于阀和执行器的自诊断

9，直行程和角行程执行机构采用同一型号的阀门定位器

10，可动部件少，因此对振动不敏感

11，界环境中，可以选择外部非接触式位置传感器

SIEMENS定位器

6DR50.. - 不支持 HART 的定位器

6DR51.. - 支持 HART、不带防爆保护的定位器

6DR52.. - 支持 HART、带防爆保护的定位器

6DR53.. - 不支持 HART、不带防爆保护的定位器

重要特点 

操作简单--根本不需要专门的编程培训

可以通过内置的LCD显示和三个控制键对定位器进行现场操作

可以用按键进行自动、手动和组态状态的切换。

在PC机/膝上电脑中安装SIMATIC PDM软件对其进行远程控制和监视。

---- 自动初始化--快速的自动初始化 

---- SIPART PS2可以在很短的几分钟内，通过简单的菜单进行自动初始化设定。 

---- 在这个过程中，微处理器可以自己确定零点、终点位置，运动方向和速度。从这些项可以小脉冲时间和死区并且进行优化控制。

低耗气量--低耗气量带来的低成本运行 

---- SIPART PS2的另一个显著的特点是极低的耗气量。传统的阀门定位器在工作中会有很多仪表空气的排放或泄漏，造成仪表空气的较大需求，产生高的运行成本。由于新的压电阀的技术，SIPART PS2在阀门不动作时不会有任何仪表空气排放，它又要的时间－阀门动作的时候用气。

---- 丰富的诊断功能--使每件事件都在控制之下 

---- 新型的SIPART PS2可以提供更多的参数和附加诊断信息。

---- 基本诊断功能 

---- 工作时间计录 

---- 温度测量 

---- 当前温度 

----度（记忆） 

---- 每个温度段的工作时间 

---- 设定点报警检测

扩展诊断功能 

---- 在线控制阀座（上、下行程位置） 

---- 监视或显示可调阈值 

---- 累积行程 

---- 动作次数 

---- 100％阀位 

---- 死区补偿 

---- 报警1和2（位置报警）的次数

台达DVP系列plc各型主机均内建2个通讯口的标准配置，即一个RS232和一个RS485通讯口，其RS232口主要用于上下载程序或作为与上位机、触摸屏通讯，而RS485口主要用于组建485网络，实现通讯控制。尤其值得一提的是EH机型可通过通讯功能卡扩充一个RS232或RS485通讯口，使得在组建多重通讯网络更加方便。
　　相对于通讯口的硬件配置，台达PLC在软件指令上对通讯的支持也是相当丰富和便利，主要通过以下三种方式完成485通讯功能：
　　1.自由通讯方式
　　该方式通过串行数据传输指令RS来完成主站与从站之间的数据交换，可以实现无协议的自由通讯。许多接口设备如变频器、仪表等…若配备RS-485串行通讯，且该设备之通讯格式也有公开即可由PLC使用者以RS指令设计程序来传输PLC与接口设备之间数据。
　　2.MODBUS通讯方式（GB/Z 19582）
　　MODBUS协议是目前国际上公开的标准串行通迅协议，也是中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 19582：基于Modbus协议的工业自动化网络规范。台达PLC通讯符合MODBUS协议，并且台达其它产品如变频器、温控仪、司服控制器等485通讯均符合MODBUS协议，对于符合MODBUS之通讯格式的产品，台达PLC提供了更加便利的通讯指令MODRD 、MODWR、MODRW来实现数据的读写，程序编写中不需关注传送的字符，校验码的转换等等，只需要确定通讯地址及写入读出的数据即可，不过在多指令读写时需要考虑通讯时序问题，避免通讯冲突。
　　3.台达PLC有特色的通讯命令EASY link
　　基于MODBUS通讯协议，台达EP/EH系列PLC机型提供了更为方便快捷的通讯方式——EASYlink。EASY link通讯是台达PLC有特色的通讯命令，可以提供主站与32个从站通讯，每个从站读写各100项数据的能力，且不需要复杂编程即可高速快捷的完成通讯控制，节省大量的编程时间。
　　综合比较上述三种通讯方式，自由通讯方式的编程为复杂，但它可以与非MODBUS协议的设备通讯，设备选择自由灵活不受限制；MODBUS通讯方式的编程则简单的多，且也具有一定的编程灵活性，如可优先与某个从站通讯；而EASY link通讯方式是针对符合MODBUS协议互连设备简单的通讯方式，几乎不需要编程即可完成，不需要考虑半双工通讯方式中通讯时序问题，只需要指定读出写入数据的寄存器和数据项数，启动link连接即可完成设备之间的数据通讯。因此对于符合MODBUS协议的设备建议采用link通讯方式。
　　4.串行通讯工程要点问题
　　在工业自动化控制中，有许多数据信号需要采集、处理，特别对于远距离的设备，一般的传感器电压讯号如果传输距离过远的话，会造成讯号的衰减，如此一来，将得不到正确的结果，因此，采用传感器讯号就地处理，而数据传输通过数字通讯方式能够有效的解决这一问题，保证数据的正确性与准确性；但通讯同样也会受到外界的干扰，使得通讯质量下降，甚至根本无法建立通讯。要保证通讯正常，在组建通讯网络时应该注意以下几点：
　　（1）保证通讯协议一致，所有联机之从站接口设备波特率及通讯格式需与主站相同，合理分配各从站的站地址，避免地址冲突。
　　（2）合理布线，减少外界干扰对通讯的影响。走线走得好，可以很大程度减少干扰的影响，提高通讯的可靠性，走线应遵循两个原则：远离电源线，变频器等干扰源；当网线不能与电源线等干扰源避开时应与电源线垂直，不能平行，并采用质量高的双绞线走线
　　（3）通讯速率的选择，一般来说提高通讯波特率能够提高通讯效率，但并非一味的提高就肯定好，传输速率的提高同时加大了传输错码率，使传输质量下降，特别是在工业控制场合外界干扰比较大的情况下，有时适当降低传输速率会得到更好的传输效率。
　（4）正确编制通讯程序。PLC通讯程序的编制在实现串行通讯中也是非常关键的一步，一个合理的通讯程序能够提高通讯效率，而不完善的通讯程序则会导致通讯效率下降，甚至通讯失败，使PLC出现运行错误。由于RS485通讯采用半双工的工作模式，因此通讯程序的编写主要是对通讯指令的分时处理程序，在此用以下两个通讯程序来描述如何合理编制PLC通讯程序，程序主要是PLC通过485通讯方式读写三台变频器的频率，均实际测试运行过：
　　5.台达PLC通讯程序要点
　　（1）“固定时序通讯程序”是台达PLC通讯技术工程处理通讯常用方法，利用固定计时的方法来实现分时通讯，这样的写法比较容易造成通讯时序上的问题。Modbus 通讯规格是采用主/从模式，也就是主站发通讯命令给从站，从站收到之后再回应主站，这一收一回才算完成一个完整的通讯资料交换，该程序有使用到M1127来判断，但是决定下一个通讯指令是否运行的接点开关却不是由通讯旗标来决定，而是由100ms 的 timer来决定，这样很容易有问题生成，因为通讯的整个时间包含通讯资料在线上传输的时间加上通讯资料在主/从站处理的时间，若这时间超过100ms，那就很容易造成从站回传，而主站送资料出去，造成资料在线上碰撞，因而影响传输的正确性，如果把timer时间延长，还是会碰到有问题，因为这种写法，通讯旗标的动作与决定传送的旗标本身并未同步，因而会有时间差，造成资料不正确。该程序在EH机型上测试，发现通讯速度比较慢，且读回来的数据有时会发生交叉的现象，即从站2的频率读到从站4的寄存器上，错误读写的情况可见图一。使用这种编程方法在通讯正常时没有问题，一旦当通讯数据错乱时，就会造成数据传送错误，严重时甚至导致PLC死机，
　（2）“通讯旗标方式程序”是调整后的程序，可以比较一下，其主要区别在于Modbus Read/Write 指令在程序使用上搭配M1127， M1129， M1140， M1141 来判断，由这几个旗标的状态来决定下一个通讯指令的运行时间，能够很好的处理串行通讯的时序问题，保证通讯的可靠及效率，正常通讯监控画面如图二。在用固定时序通讯中，即使通讯正常完成，那末也要等到100MS以后做下一个通讯，比如写指令通讯完成耗时20MS，则需要等待80MS，降低了通讯效率，而采用通讯旗标会在通讯完成或出现错误的情况下转入执行下一个通讯指令，有效利用了时间。