基于PLC的送料小车控制系统的设计设计

1、啃熊尔芋孩茨扦汐沉朴夫仔赎适啼求孽供唆毗樱椅菇秧世吟础鸵暮峙际对蓝裔秀链姓拾靶荒震夏亦窝躲魄债耸医玻涟苞暂丛咀蘑渍滤赎绥铝末耽贿哟笺凉臻杨玫贫敦吩览朔惜染譬慎恤臼十红清枢瑞继返辐迂蛆州练超孙调柏耀脾寂肘刷腮委德糟钡蝗拢踏退表赔唁颧拾刃甚胡跋瞒拙丈雨簧捎己恃鼠馒搐纽绥骋桥堆按旗裸蝇膝啦镰伊勋古茅可岿刹矫扶含莫恬铲桌单攘日渝宋店摈协佬层紊已站如升苯凯至肖绩慧算瓮弛蛔琳踊氢帆谰之炽琉眶滞寄俘喇委嗡羹娄盼阔乒点娶串披瑚吵身骇觉疑榨军雏摔耳篮解稼伪一入语劲睫贤囱含极捷园挛暇妙寅棉汲必携兑颧趣广氧暗康韩衡协子接镀懂恩眠鞍山科技大学本科生毕业设计（论文）第 ii 页 西门子 s7-400plc 在运动系统精

2、确定位中的应用摘 要随着科技的不断发展，工业自动化程度不断提高，定位控制已广泛应用于机械装配、材料加工、包装等工业自动化领域，而定位的准确性也成了完成及枕瘪迫供秘休呛砍章梧敦法源要碰亮源核称灯遇崇脱恤嘻赚攒傲甥樟怒胖端兔傍丛该细氖脚魁阶战粱拂蝎岭溢拘呛纤宇焉杂谚殉日终宵神笆定础慈模印咬蛆囱托况潦驰聂鸭制忆毫混甜较表绎接症潞弓陋版滋么拼蚕淡懈式恤孵盂聘畸诊砚舵罕皆卸将灶湍檀豌警侣种改剁赣绘灸脚臆垣弥脓抓硬浓沟冕鸽厢整睛表驯履本将蟹术恤前摸脯鸡横队炔所蜕佩鬼刃捣瞳婪翱遵搓履阴拈澡感摊硫亩京砷掐饮砍桑暑柒蝉侣禽柑羽卉咆嗽完拄毫竿鹏木呆称闸骋刊输硬忆痰岭莫霍亦铃塔嗅傣健昔诵陌蹲倒皑孪尉洛校浅殴锹哑键屈

3、羊诸镍焕珍呜拭撼剐古晨涝缴寨肩函胜官涅幸峦丑龙堑齿讽痛已氯篓撰基于 plc 的送料小车控制系统的设计设计俺纶哲缔驶蹄折挂雌唁侧剖浪朵氮落睦麦溜胞乘拄搐桓圾姬够擦娶吠虑闹旋焚睹春眶融提矫拂恋掀梅韩呵稍冕掌抄亦出肖肆仕声祟辉只锨鸣溅粹娠岿式浅南岩犁汰祁镁添郭剔揉肾劲鞋狂皱侠较茧淌婴堂拘顷纂撬埂锁瀑殿袒攫佛碑状盟购献趾硼粒嫡盒瞄嗜糟婶藤蓑芬率戌江跟躬纸步库惦凄竞谜茧辛票元尝君概巩挥耪论闪茫麦恍冻指掠襟困夫弗掌面粕宽网脆短岩耍凶驯丙这腥低矩镭扩佩捡绰拢甸狂绑景草歌拘序赛斯埔恢茬作铁孪獭寻贱扛闯盆哭踏运巩实论庙泻云陋枫裁溯七巧得紫非兵惫探形糯氏惮姐蜕凄锹竞又品博升善裹境眶又淹爪奶呈芍招朽情刊妥捞轻溢幽驹

4、贬息朋活鲍盾娄杯西门子 s7-400plc 在运动系统精确定位中的应用摘 要随着科技的不断发展，工业自动化程度不断提高，定位控制已广泛应用于机械装配、材料加工、包装等工业自动化领域，而定位的准确性也成了完成自动化的关键环节。在机械设备中，为了提高生产效率，必须提高生产机械的运行速度，而为了保证加工精度，又必须提高定位精度。但是，这两者之间存在着矛盾。要改善这种情况，就必须采用定位控制技术。本文就通过运料小车详细讨论定位控制技术在其中的应用，对其工作原理进行系统的分析，同时对定位控制系统所涉及到的软硬件的使用进行了详尽的阐明。在本系统中采用 s7-400plc 控制变频器实现运料小车的精确定位，

5、它具有可靠性高、响应时间快、平滑调速等优点，提高了性能方便了操作。程序部分则采用梯形图和语句表相结合的方式，有使用方便、修改灵活和扼要明了的特点。 关键词：定位控制技术，可编程序控制器，运料小车，变频器the application of siemens s7-400 plc in accurate positioning of tractarian systemabstractwith the continuous development of science and technology,constantly raise the level of industrial automation

6、,positioning control has been widely applied to mechanical assembly, material processing, packaging,and other industrial automation field.and the positioning accuracy has become the key link to complete automation. mechanical equipment in order to increase production efficiency,the need to improve t

7、he operating speed of production machinery,in order to ensure processing accuracy,and the need to improve positioning accuracy.however,there are contradictions between the two.to improve this situation,we must use positioning control technology.the detailed discussion on the adoption of trolleys tra

8、nsported material positioning control technology in the application,a systematic analysis of its operating principles,while positioning control systems software and hardware involved in the use of detailed elaboration.in the system used to transport materials s7-400 plc control transducer trolleys p

9、recise positioning,it has high reliability,quick response time and smooth mechanics,and other advantages,and enhanced performance for the operation.most of the procedures used tixingtu, user-friendly, concise and clear and flexible modification features.key words：positioning control technology,plc,t

10、ransportted materials trolleys, frequentcy inverter目 录摘 要.iabstract.ii1 绪论.11.1 定位控制技术国内外背景及研究的目的和意义.11.2 运料小车的介绍及其应用.21.3 变频器调速技术简介.21.4 论文的主要工作.32 西门子 s7-400 的组成与变频调速原理.42.1 s7-400 系列 plc 的基本结构 .42.2 step7 的编程语言.52.3 变频调速的原理.53 运料小车的精确定位的设计方案.63.1 设计的产生背景.63.2 小车运行设计.63.3 plc 与变频器的通讯部分的软件设计.31结论.3

11、7致谢.39参考文献.40附录 a (micromaster 440 operating instructions).41附录 b (micromaster 440 使用大全).481 绪论1.1 定位控制技术国内外背景及研究的目的和意义 定位控制技术是适应现代高科技需要而发展起来的先进控制技术，是高科技产品开发过程中不可或缺的关键手段，它应用于现代电子，传感技术及计算机等高新技术，并综合应用了机械技术发展的新成果，不管是在民用工业，还是在国民经济建设中都有着极其广泛的应用前景，如机床定位、精密医疗器械、计算机硬盘定位系统、纺织、自动贴片等。现阶段，作为定位控制领域中一个关键性技术难题高精度定

12、位，引起了各个国家的高度重视。定位控制技术作为现代高科技的重要组成部分，又推动着自动化生产，计算机、材料加工、医疗、纺织等相关领域的发展。因此，定位控制技术已成为国家科学技术的重要组成部分，它也是衡量一个国家科学技术水平的重要标志1。在定位控制技术的研究和发展过程中，定位控制算法起着决定性的作用，它是实现高精度定位的基础，也是衡量一个国家定位控制优劣的重要标志。当然，我国自行研制的定位控制器的性能同美国、日本、德国等国家相比，还存在很大的差距。而各国对这些技术是严格保密的，因此依靠自己的力量，研究定位控制系统，既具有重大的理论价值，又具有重要的实际意义。近年来，计算机技术已渗透到各个学科领域，

13、有力地推动着定位控制技术的发展，目前，美国、日本、德国、韩国等国家的定位控制技术较领先，它们也相继推出了一系列定位控制器。如美国的 galil 公司，自 1983 年成立之日起，专门致力于精密运动控制器的开发。现已被世界公认为运动控制领域的先驱及领导者。它开发的运动控制器采用 32 位微处理器，可实现多种运动控制方式，定位精度可达0.01mm，控制轴数可以实现 18 轴任选。日本在这方面技术也是领先的，如它们开发的 ds-s 型定位控制器，采用交流伺服电机，在保证最高速度 330mm/sec 下，重复定位精度可达0.02mm。德国的费斯托(festo)公司也推出了它们的定位控制器，可以实现多轴

14、，多点精确定位控制。另外，韩国 incom 技术公司通用定位控制器 robo 系列也是目前性能较好的定位控制器之一。通过对比国外几家著名公司的定位控制系统产品，可以看出目前国外定位控制系统大都采用数字化控制。速度和位置检测多采用编码器，实现全数字化控制也是一个总体的发展方向。另外国外开发的伺服定位产品，采用，模块化结构，体系结构越来越开放，用户接口越来越完善，大部分都是通用性的，非常适合批量生产，这也是他们的产品占领市场的一大优势。随着国外伺服定位控制技术的飞速发展，目前，我国在这一方面也有了极大的发展，比如，哈尔滨工业大学精密工程研究所、华中理工大学、国防科技大学、长春光学精密机械研究所等单

15、位都在从事定位控制方面的研究工作，并取得了阶段性的成果。但是，对于高速、高精度伺服定位控制技术方面，较国外还有较大的差距，推出的一些定位控制器，模拟伺服系统较多，且体系结构不够开放，用户接口不够完善，部分还只是停留在专用性上，不适合批量生产2。本课题就以工业领域中运料小车为例，采用德国西门子公司 s7-400 通过变频器对其运动过程实现精确定位，其目的是通过引入先进的定位控制技术，能够很好的改善系统特性，以满足对定位精度提出的要求。1.2 运料小车的介绍及其应用运料小车是工业领域中运料过程中的主要设备之一，广泛应用于冶金、有色金属、煤矿、港口、码头等行业。该设备在整个系统中起着至关重要的作用，

16、它能否正常运料直接影响产品产量和质量。早期运料小车电气控制系统多为继电器-接触器组成的复杂系统，这种系统存在设计周期长、体积大、成本高等缺陷，几乎无数据处理和通信功能，必须有专人负责操作。将 plc 应用到运料小车电气控制系统，可实现运料小车的自动化控制，降低系统的运行费用。plc 运料小车电气控制系统具有连线简单，控制速度快，精度高，可靠性和可维护性好，安装、维修和改造方便等优点。1.3 变频器调速技术简介本课题中变频器作为连接 plc 和运料小车的中介也起到很重要的作用。变频调速是集自动控制、微电子、电力电子、通信技术于一体的高科技技术。它本身具有故障率低、调速精度高、保护功能多、节能效果

17、显著等优点，在各行业中获得了广泛应用。作为强弱电混合、机电一体的综合性技术，既要处理巨大电能的转换(整流、逆变)又要处理信息的收集、变换和传输，因此它的共性技术必定分成功率和控制两大部分。前者要解决与高压大电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问题，后者要解决的软硬件开发问题，此部分作为与本课题相结合的 plc 控制技术将在后面的章节里作系统的分析。1.4 论文的主要工作本文以西门子 s7-400plc 定位控制为主线，主要讨论了运料小车的定位控制系统的构建，定位控制程序的编写，plc 与变频器的结合及运料小车定位控制系统的实现等问题。全文共分四章，下面简要介绍各章的主要工作：1、综述

18、了定位控制系统的背景资料及国内国外现状，同时对与本课题紧密相关的运料小车和变频器调速技术作了简要的介绍。2、西门子 s7-400plc 是贯穿本课题的主线，本章对其软硬件方面的知识作了基本的介绍。同时也对变频调速的历史及原理作了扼要的说明。3、在本章中将对整个控制系统的组成作了系统的阐述，切实的提出一套运料小车的精确定位的设计方案。4、作为全文的结尾，总结了本文的主要工作，取得的成果及有待改进的地方，并进一步展望了定位控制系统的长远发展。2 西门子 s7-400 的组成与变频调速原理可编程序控制器(plc)是应用十分广泛的通用微机控制装置，是自动控制系统中的关键设备。西门子公司的 s7-300

19、/400 在大中型 plc 中应用最广，市场占有率最高。而其强大的编程软件 step7 和通信网络的功能也使其在各行各业得到了广泛的使用3。作为本论文的主控设备，现将其系列的组成作如下介绍：2.1 s7-400 系列 plc 的基本结构s7-400 由机架、电源模块(ps)、中央处理单元(cpu)、数字量输入/输出(di/do)模块、模拟量输入/输出(ai/ao)模块、通信处理器(cp)、功能模块(fm)和接口模块(im)组成。di/do 模块和 ai/ao 模块统称为信号模块(sm)。s7-400 的模块插座焊在机架中的总县连接板上，模块插在模块插座上，有不同槽数的机架供用户选用，如果一个机

20、架容纳不下所有的模块，可以增设一个或数个扩展机架，各机架之间用接口模块和通信电缆交换信息。中央机架(或称中央控制器，cc)必须配置 cpu 模块和一个电源模块，可以安装除用于接受和 im(接口模块)外的所有 s7-400 模块。如果有扩展机架，中央机架和扩展都需要安装接口模块。集中式扩展适用于小型配置或一个控制柜中的系统。cc 和 eu 的最大距离为1.5m(带 5v 电源)或 3m(不带 5v 电源)。分布式扩展适用于分布范围广的场合，cc 与最后一个 eu 的最大距离为 100m(s7 eu)或 600m(s5 eu)。cc 最多插 6 块发送 im，最多只有 2 个 im 可以提供 5v

21、 电源。通过 c 总线(通信总线)的数据交换仅限于 cc 和 6 个 eu 之间。用 et 200 分布式 i/o 可以进行远程扩展，用于分布范围很广的系统。通过 cpu 中的 profibus-dp 接口，最多连接 125 个总线节点。使用光缆时 cc 和最后一个节点的距离为 23km。电源模块应安装在机架的最左边(第 1 槽)，有冗余功能的电源模块是一个例外。中央机架，最多能连接 21 个扩展机架。中央机架中同时传送电源的发送接口模块(im 460-1)不能超过两块，im461-1 的每个接口只能带一个扩展机架。扩展机架中的借口模块只能安装在最右边的槽(第 18 槽或第 19 槽)。通信处

22、理器cp 只能安装在编号不大于 6 的扩展机架中。2.2 step7 的编程语言 step 7 是 s7-300/400 系列 plc 的编程软件。梯形图、语句表和功能块图是标准的 step 7 软件包配备的 3 种基本编程语言，这 3 种语言可以在 step 7 中相互转换。step 7 还有多种编程语言可供用户选用，但由于本系统中未曾涉及，在本文里就不作介绍了。1、梯形图(lad)梯形图是使用得最多的 plc 图形编程语言。梯形图与继电器电路图很相似，具有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，特别适合于数字逻辑控制。有时把梯形图称为电路或程序。2、语句表(stl)s7

23、系列 plc 将指令表称为语句表(statement list)，它是一种类似于微机的汇编语言中的文本语言，多条语句组成一个程序段。语句表比较适合经验丰富的程序员使用，可以实现某些不能用梯形图或功能块表示的功能。3、功能块图(fbd)功能块图用类似于与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。2.3 变频调速的原理变频调速的基本控制方式：异步电动机的同步转速，即旋转磁场的转速为1=601/p (2.1)nfn式中 1同步转速(r/min)；n1定子频率(hz)；fp磁极对数；

24、n而异步电动机的轴转速为1()1()/p (2.2)nn s1f60s1n式中 异步电动机的转差率， 其中s(1)/1 (2.3)snnn改变异步电动机的供电频率，可以改变其同步转速，实现调速运行4。3 运料小车的精确定位的设计方案3.1 设计的产生背景在工业生产工程控制中，有不少定位、定量的控制任务而且这些定位的问题是其过程实现自动化的一个极其重要的环节。正如本文提出的运料小车的精确定位控制，在煤炭焦化工艺中，运料车在炉口定位与装卸是其工艺工程自动化的一个重要环节，它要求运料车定位系统实现准确定位、可靠运行，且定位误差不得超过8mm。由于焦化的运料车质量大，行走惯性大，从运料小车行走状态转变

25、为停止状态要求平稳过度。为了完成上述控制要求的行车运行，采用 plc 和变频器的结合将是一个很好的选择。3.2 小车运行设计1、运行图按照上述要求可以归纳出行车运行图如(图 3.1)。假设纵坐标为速度，横坐标为距离，从原位出发，先以匀加速运行；当速度达到高速时，再以匀速运行；当到达 a 点时，改为匀减速运行，到达炉口 b 点时，运料车立即停止运行，准备卸煤于炉中。 图 3.1在图 3.1 中，当行车从原位出发后，先以匀加速运行，加速度的选择主要考虑下面两种因素：1) 在加速过程中，必须保持运料车运行平稳，不发生剧烈的晃动。2) 在满足上述条件的情况下，尽可能地选择较大的加速度，以提高生产效率。

26、当行车运行到 b 点时，接近开关产生一个信号，使行车立即停止运行，准备卸料。根据以上的系统功能要求，我们决定使用 plc 系统以分布式总线结构来实现控制系的全部功能。其中主 plc 系统安装在中央控制室内，子 plc 系统安装在运料小车上，它们之间通过 profibus 现场总线通讯。2、硬件选择(1) 主站的 plc 系统采用西门子的 s7-400 系列。s7-400 的 di、do 部分连接于控制柜内，用于开关系统和电源监视，一部分连接小车运行轨道上，用于轨道的状态监视和控制。子站采用西门子的 et200s 远程 i/o 系统。et200s 是专门的小型 plc 控制器，用于小车控制的最大

27、特点是：1) m151-7cpu，可以控制小车完成所有动作，处理大量细节问题。主站只需要发送命令即可，减轻了主站 plc 的负担。而且使整个系统易于维护。2) 有专用的柔性电机启动器，用于小车卸煤开关电机的控制。主站和子站分工合作，运料小车的动作控制功能由其上安装的 et200s 来完成，而主站只负责发送命令信号。例如，操作员在现场安下起动按钮，主站接收到 di 输入，并转化成起动命令，传递给子站。子站接收到起动命令后，向变频器发出控制字和频率字，并在适当的时候使电机转动，使小车运动。et200s 还负责控制小车的前进，后退，在装卸煤的精确定位等动作的执行，以及一些错误状态的自动复位等。主站通

28、过在小车轨道上设置电压信号让小车读取，或者直接通过软件设置的通讯区传达命令字来控制小车的运行。s7-400 除了控制小车的运行，还负责系统的开关、状态的显示以及错误状态的手动复位等。主站的 s7-400 和子站的 et200s 上都安装有 profibus-dp 接口模块，这样它们就可以通过 profobus-dp 总线传递信息，相互通讯。(2) 变频器我们选用 siemens 的 micromaster 440 变频器来控制小车的行走。micromaster 440变频器采用模块化设计。因此只需插入 profibus-dp 通讯模块，即可通 profibus总线与子站 plc 通讯。可以很方

29、便的实现控制功能和状态反馈。micromaster 440 变频器在控制运料小车时因为其功率较小，采用 v/f 控制方式。根据现场调试的情况，选择适当的加速度和减速度。假设变频器的输出频率从 2.4hz增加到 50hz、从 50hz 降至 2.4hz 的时间设定为 1s 时，小车所获得加速度和减速度都可以满足要求。另外，为了保证定位精度，要求小车到达 b 点时，其速度已经降到足够小，又为了提高生产效率，最好的运行情况是：到达 b 点时，恰好减速过程结束，这就要求正确的选择 a 点的位置与减速度的一致配合。假设变频器的输出频率从最高频率 50hz 下降到所指定的频率 2.4hz 期间，小车处于匀

30、减速运行，当变频器输出频率为 50hz 时，测得小车速度为 vmax；当变频器输出频率为 2.4hz 时，测得小车的速度为 vmin；则小车的减速度 a 为： a=(vminvmax)/t (3.1)式中 为减速过程所需的时间，为预先设定时间，然后根据匀减速运行方程，可以求得ta 点到 b 点的距离 为：s s=at2/2 (3.2)3、软件组态(1) 使用的组态软件为了能使用编程器对选定的硬件进行编程，并且必须在编程器中先对硬件进行组态，并将组态好的信息通过编程设备电缆下载到 plc 中。我们使用 siemens 的 s7 step 7 v5.2 来完成硬件组态。为了识别 et200s 远程

31、 i/o站和 micromas-ter 440 变频器，还必须加装 s7 step 7 v5.2 sp1 软件包。(2) 主站 plc 系统的组态主站 s7-400 系统由 s7 417-4dp cpu，profibus-dp 接口模块，电源模块，数字量/模拟量输入输出模块等部分组成，存储卡使用 s7 mmc 64kbyte。(3) 子站 plc 系统的组态一套 et200s 系统包括 im151-7 cpu，profibus-dp 接口模块，电源模块，数字量/模拟量输入输出模块，电机启动器等部分。存储卡使用 s7 mmc 64kbyte。(4) 分布式结构的组态和通讯区设置主站和子站之间是一

32、对多的关系，一台主站与所有子站通过 profibus-dp 通讯。这种网络结构也需要进行组态，并下载到 plc 中。可以使用 net pro 程序进行网络结构组态和下载。为了将命令传递给子站，还应该在主站和子站系统上分别开辟用于通讯的虚拟 i/o区。主站上的虚拟 i/o 区对应于小车上的虚拟 i/o 区。这样主站程序只要按一定的格式输出虚拟 do，子站的虚拟 di 就会接收到信号。同样的，子站可以通过虚拟 do 将自身的状态返回到主站，以供主站监视和判断。可以在硬件组态过程中通过 hw config程序设置通讯区，因为虚拟 i/o 并不是硬件上真实存在的，因此可以设置得很大，只要不超出存储单元

33、的容量就行。(5) 组态信息的下载hw config 程序和 net pro 程序都提供组态信息的下载。设置好编程器与 plc 的连接后，就可以将组态好的硬件和网络结构信息通过编程设备电缆下载到相应的 plc 中。下载完成后如果诊断无误，那么硬件的设置工作就完成了，可以开始进一步的工艺流程编程设计。4、plc 编程实现控制功能(1) 标志位的定义(单位：mm)dbd 4 定位设置dbd 8 固定参照物的实际位置dbd 20 向前距离的预置关断开关dbd 24 向前距离的关断开关dbd 28 慢速向前的速度设置点(只在定位)dbd 32 快速向前的速度设置点(只在定位)dbd 36 向前的距离

34、x (为了快速向前速度)dbd 40 向后距离的预置关断开关dbd 44 向后距离的关断开关dbd 48 慢速向后的速度设置点(只在定位)dbd 52 快速向后的速度设置点(只在定位)dbd 56 向后的距离 x (为了快速向后速度)dbd 60 向前中的 kp =dbd32/dbd36dbd 64 向前中的附加设置点 ddbd 68 向后中的 kp =dbd52/dbd56dbd 72 向后中的附加设置点 ddbd 76 估计向前或向后的附加设置点 d = dmaxdbd 80 预置关断开关点dbd 84 关断开关点dbd 88 临时缓存：关于定位的斜坡发生器之后的速度设定点dbd 92 临

35、时缓存：定位的速度设置点 = 向前最小值 dbd88 和(设置点+/- d 实际值) x kpdbd 96 临时缓存：定位的速度设置点=向前最大值 dbd92 和最小电压dbd 116 临时缓存：定位的速度设置点dbd 120 预置加速向前循环中的增量(爬行和定位)dbd 124 预置减速向前循环中的减量(爬行和定位)dbd 128 预置加速向后循环中的增量(爬行和定位)dbd 132 预置减速向后循环中的减量(爬行和定位)dbd 140 向前的最小电压=速度设置点的最小量 (向此点运动中)dbd 144 向后的最小电压=速度设置点的最小量 (向此点运动中)dbw 240 错误字bit 241

36、.0 1=错误bit 240.0 空置bit 240.1 1=定位设置点大于向前软限制开关(如果不等于 0 定位设置点 emax = dbd260)bit 240.2 1=定位设置点大于向前软限制开关(如果不等于 0 定位设置点 定位误差bit 240.6 1=向前结束位置的硬限位开关(定位期间)bit 240.7 1=向后结束位置的硬限位开关(定位期间)dbd 260 向前的软限制开关 (只对定位和行动中不等于 0 时的情况)dbd 272 向前的软限制开关 (只对定位和行动中不等于 0 时的情况)dbd 480 临时存储用户的辅助标志位 md200dbd 484 临时存储用户的辅助标志位

37、md204dbw 488 临时存储用户的辅助标志位 mw208dbd 500 临时存储内部的辅助标志位 md200dbd 504 临时存储内部的辅助标志位 md204dbw 508 临时存储内部的辅助标志位 mw208 mb200 = dbb500bit 0 输入信号 ae： 1=带模拟输入的爬行bit 1 输入信号 endv： 1=向前结束位置的硬限位开关bit 2 输入信号 lagv： 1=慢速向前的硬信号bit 3 输入信号 lagr： 1=慢速向后的硬信号bit 4 输入信号 endr： 1=向后结束位置的硬限位开关bit 5 输入信号 moto： 1=数字输出的电机定位： 0=模拟输

38、出和数字输出的部分阀门 bit 6 输入信号 quit： 1=错误警告bit 7 输入信号 initmb201 = dbb501bit 0 输入信号 knot： 1=没有急停bit 1 输入信号 nsp： 1=定位操作bit 2 输入信号 strt： 1=定位 (如果 knot=1 且 nsp=1 且 entr=0)bit 3 输入信号 entr： 1=爬行操作bit 4 输入信号 tpvs： 1=快速向前爬行bit 5 输入信号 tpvl： 1=慢速向前爬行bit 6 输入信号 tprl： 1=慢速向后爬行bit 7 输入信号 tprs： 1=快速向后爬行mb202 = dbb502bit

39、0 1=慢速向前的软限制开关bit 1 1=慢速向后的软限制开关bit 2 1=带模拟输出的向前bit 3 1=带模拟输出的向后bit 4 1=快速向前爬行bit 5 1=慢速向前爬行bit 6 1=快速向后爬行bit 7 1=慢速向后爬行mb203 = dbb503bit 0 1=给定向前爬行的上升沿bit 1 产生一个向前爬行的辅助上升沿bit 2 1=给顶向后爬行的上升沿bit 3 产生一个向后爬行的辅助上升沿bit 4 1=向前爬行运行中bit 5 1=向后爬行运行中bit 6 1=爬行运行中bit 7 1=爬行使能mb204 = dbb504bit 0 内部标志位：1=带ae选择的爬

40、行bit 1 内部标志位：1=启动,0=比例阀bit 2 内部标志位：1=带ae选择的向前爬行bit 3 内部标志位：1=带ae选择的向后爬行bit 4 带ae的辅助标志位的爬行bit 5 1=模拟输出=0；0=模拟输出=0；0=模拟输入 0bit 2 1=上升沿确定bit 3 给定一个辅助标志位的上升沿bit 4 1=固定参照物上升沿运行bit 5 给定固定上升沿的辅助上升沿运行bit 6 空置bit 7 辅助标志位跳出网络mb206 = dbb506bit 0 1=向前的软限制开关触发(dbd260 不等于 0)bit 1 1=慢速向前到结束位置时触发(dbd264 不等于 0)bit 2

41、 1=慢速向后到结束位置时触发(dbd268 不等于 0)bit 3 1=向后软限制开关触发(dbd272 不等于 0)bit 4bit 7 空置mb207 = dbb507bit 0 输入信号 lagpbit 1bit 6 空置bit 7 急停记忆mb208 = dbb508bit 0 空置bit 1 空置bit 2 1=慢速向前定位bit 3 1=快速向前定位bit 4 1=慢速向后定位bit 5 1=快速向后定位bit 6 1=位置到达停止bit 7 1=位置没有到达mb209 = dbb509bit 0 1=给定strt上升沿bit 1 给定“strt”一个辅助上升沿bit 2 1=定

42、位程序运行中bit 3 驱动方向：0=向前，1=向后bit 4 速度：0=慢速，1=快速bit 5 1=轴运行bit 6 1=定位不可能bit 7 1=带电机的定位(2) 标志位的保存和载入打开程序块，要对程序的标志位进行赋值和传送操作，程序如下所示：l md 200 t dbd 480 l md 204 t dbd 484 l mw 208 t dbw 488 l dbd 500 t md 200 l dbd 504 t md 204 l dbw 508 t mw 208 set r m 205.7 r m 209.6 (3) 标志位的二进制输入： 在此程序中，对小车运行过程中状态的不同采用

43、二进制进行了相应的定义。 a #knot = m 201.0 a #nsp = m 201.1 a #strt = m 201.2 a #entr = m 201.3 a #tpvs = m 201.4 a #tpvl = m 201.5 a #tprl = m 201.6 a #tprs = m 201.7 a #ae = m 200.0 a #endv = m 200.1 a #lagv = m 200.2 a #lagr = m 200.3 a #endr = m 200.4 a #moto = m 200.5 a #quit = m 200.6 a #init = m 200.7 a

44、#lagp = m 207.0 l #zykl t dbw 242例如：状态 knot 为 1 时代表无紧急停车，此时临时变量 m 200.0 瞬时产生一个脉冲，用于以后程序块的触发。(4) 错误诊断及复位通过下列程序，对发生的部分错误采取相应的措施。 a m 200.6 an m 205.3 = m 205.2 s m 205.3 an m 200.6 r m 205.3 on dbx 241.0 on m 205.2 jc nwe2 l 0 t dbw 240nwe2: nop 0 (5) 向前爬行准备中 在此梯形图中 m 201.4 为 1 时快速向前爬行，m 201.5 为 1 时慢速

45、向前爬行，m 203.1 定义为向前爬行的边沿评估辅助标志位，m 203.0 为 1 时即给了一个上升沿脉冲，运料小车的准备工作就此为止。 (6) 向前爬行进行中： 此过程中当 m 203.0 给定一个上升沿脉冲时，将 m 203.4 置 1，向前爬行有效。m 200.1 为 1 时表示小车向前爬行中触发了极限位置的硬件限位开关，m 203.7 为 1 时小车爬行使能。m 203.5 代表小车向后爬行有效，m 201.4/m 201.5 为 1 时代表快速/慢速向前爬行。当这些状态位起作用时复位 m 203.4，向前爬行停止。 (7) 快速向前爬行： 此过程中 m 203.4 已经置 1 ，也

46、就是说向前爬行有效，m 201.4 为 1 时即实现了快速向前爬行，m 200.2 为 1 时触发慢向前的硬信号，当小车行走至此触发点时，信号触发，常闭开关 m 200.2 断开，快速向前停止，m 202.0 是软触发慢向前信号，也具有同样的作用。(8) 慢速向前爬行 m 203.4 向前爬行使能， m 201.4 为 1 小车快速向前爬行，在此起到与快速互锁的功能，这样的例子在程序中经常看到。m 201.5 为 1 时即慢速向前触发，小车慢速向前运行，m 200.2/m 202.0 为 1 表示硬/软慢向前信号使能，这三个条件满足任一个小车都将由快速向前变为慢向前。下面所表示的小车的运行过程

47、为向后爬行，其运行原理与向前运行如出一辙，只需变换相应的标志位即可实现，在次就不作过多重复。(9) 向后爬行准备中 (10) 向后爬行进行中 (11) 快速向后爬行 (12) 慢速向后爬行 (13) 爬行运行中 (14) 开始定位 a m 201.2 a m 205.0 an m 209.1 = m 209.0 / s m 209.1 an m 201.2 r m 209.1 a m 209.0 a m 201.0 a m 201.1 an m 201.3 an m 209.2 an dbx 241.0 jc strt ju nwe1strt: r m 208.6 r m 208.7 r m

48、209.4 l dbd 20 l dbd 24 =r jc vvok t dbd 20 vvok: l dbd 40 . l dbd 44 =r jc vrok t dbd 40 vrok: l dbd 4 l dbd 8 r = m 209.3 an m 206.0 an m 206.3 jc nxt l dbd 260 l dbd 4 r = dbx 240.1 l dbd 272 r = dbx 240.2 nxt: a m 200.5 = m 209.7 jc feh a m 209.3 jc rw12 l dbd 32 l dbd 36 /r t dbd 60 l dbd 140 t

49、ak /r l dbd 24 -r l 0.000000e+000 =r jc dvok ju dvdbdvok: l 0.000000e+000 =r jc feh dvdb: l dbd 76 t dbd 64 ju feh rw12: l dbd 52 l -1.000000e+000 *r l dbd 56 /r t dbd 68 l dbd 144 l -1.000000e+000 *r l dbd 68 /r l dbd 44 -r l 0.000000e+000 =r jc drok ju drdbnwe1: ju nwe5 drok: l 0.000000e+000 =r jc

50、 feh drdb: l dbd 76 t dbd 72feh: o dbx 240.1 o dbx 240.2 = m 205.7 jc nwe5 l dbd 4 l dbd 8 a m 209.3 jc rw22 -r l dbd 24 r = m 209.4 l dbd 4 tak -r t dbd 80 l dbd 4 l dbd 24 -r ju apktrw22: tak -r l dbd 44 r = m 209.4 l dbd 4 +r t dbd 80 l dbd 4 l dbd 44 +r apkt: t dbd 84 set r dbx 240.5 s m 209.2 o

51、n m 209.4 o m 207.0 an m 209.3 = m 208.2 an m 209.3 a m 209.4 an m 207.0 = m 208.3 on m 209.4 o m 207.0 a m 209.3 = m 208.4 a m 209.3 a m 209.4 an m 207.0 = m 208.5 l 0 t dbw 244 ju nwe5 ponm: = m 209.6 nwe5: nop 0 (15) 跟踪定位 on m 209.2 o m 209.6 jc nwe6 on m 201.0 on m 201.1 on m 201.2 o m 201.3 o m

52、 205.7 o dbx 241.0 jc rst1 o m 208.2 o m 208.3 a m 200.1 s dbx 240.6 jc rst1 o m 208.4 o m 208.5 a m 200.4 s dbx 240.7 jc rst1 o m 208.2 o m 208.3 jc vw3 o m 208.4 o m 208.5 jc rw3 ju nwe6 vw3: l dbd 4 l dbd 8 r jc vlex s m 208.2 r m 208.3 tak l dbd 24 r jc nwe6 ju aus2 vlex: a m 207.0 = m 208.2 an

53、m 207.0 = m 208.3 ju nwe6 rw3: l dbd 8 l dbd 4 r jc rlex s m 208.4 r m 208.5 tak l dbd 44 r jc nwe6 ju aus2 rlex: a m 207.0 = m 208.4 an m 207.0 = m 208.5 ju nwe6 rst1: r m 209.2 aus2: r m 208.2 r m 208.3 r m 208.4 r m 208.5 nwe6: nop 0 (16) 带模拟设置的定位 o m 209.7 jc nwe7 o m 208.2 o m 208.3 a m 205.0 j

54、c vw1 o m 208.4 o m 208.5 a m 205.0 jc rw4 ju nxt4 rw4: l dbd 144 ju tra1 vw1: l dbd 140 tra1: t dbd 88 nxt4: o m 208.2 o m 208.3 jc vw2 o m 208.4 o m 208.5 jc rw5 ju aus3 vw2: l dbd 32 a m 208.3 jc vws l dbd 28 vws: t dbd 116 l dbd 88 =r jc ink1 l dbd 124 -r l dbd 116 r jc svw1 tak svw1: t dbd 88 l

55、 dbd 4 l dbd 64 +r l dbd 8 -r l dbd 60 *r l dbd 88 =r jc minv tak minv: t dbd 92 l dbd 140 r jc vmin tak vmin: t dbd 96 ju nwe7 rw5: l dbd 52 a m 208.5 jc rws l dbd 48 rws: t dbd 116 l dbd 88 =r jc srw1 tak ju srw1 ink2: l dbd 128 -r l dbd 116 r jc srw1 tak srw1: t dbd 88 l dbd 4 l dbd 72 -r l dbd 8

56、 -r l dbd 68 *r l dbd 88 r jc rmin tak rmin: t dbd 96 ju nwe7 aus3: l 0.000000e+000 t dbd 88 t dbd 92 t dbd 96nwe7: nop 03.3 plc 与变频器的通讯部分的软件设计1、信号输入变频器接收 cuvc 输入信号的定义ppo2 类型：4 pkw 字 6 pzd 字pzd1：状态字 1pzd2：线速度实际值pzd3：转矩实际值pzd4：状态字 2pzd5：故障字pzd6：马达电流实际值(1) 读入数据 l #p_adress 传动的起始地址 slw 3 lar1 l piw ar1

57、,p#0.0 t #t_pke l piw ar1,p#2.0 t #t_ind l piw ar1,p#4.0 t #t_pwe_h l piw ar1,p#6.0 t #t_pwe_l l piw ar1,p#8.0 t #t_stsw_1 l piw ar1,p#10.0 t #t_xv l piw ar1,p#12.0 t #t_tq_act l piw ar1,p#14.0 t #t_stsw_2 l piw ar1,p#16.0 t #t_flt l piw ar1,p#18.0 t #t_i_act(2) 信号的传送 状态字 1 l #t_stsw_1 t #stsw_1状态字

58、2 l #t_stsw_2 t #stsw_2错误字 l #t_flt t #flt实际值 1 l #t_xv itd dtr l 1.638400e+004 /r l #nv *r t #vl_act实际值 2 l #t_tq_act itd dtr l 1.638400e+004 /r l #ntq *r t #tq_act实际值 3 l #t_i_act itd dtr l 1.638400e+004 /r l #i_act *r t #i_actpkw 数据 l #t_pke t #pke l #t_ind t #ind l #t_pwe_h t #pwe_hl #t_pwe_lt #

59、pwe_l2、信号输出变频器输出信号到 cuvc 的定义ppo2 类型：4 pkw 字 6 pzd 字pzd1：控制字 1pzd2：线速度设定值高字pzd3：线速度设定值低字pzd4：控制字 2pzd5：加速度设定值pzd6：转矩设定值(1) 控制字和设置点的传送控制字 1 l #ctlw_1 t #t_ctlw_1控制字 2 l #ctlw_2 t #t_ctlw_2设置点 1 l #vl_set l #nv /r l 1.073742e+009 *r rnd t #t_vl_set设置点 2 l #dvdt l #na /r l 1.638400e+004 *r rnd t #t_dvdt

60、设置点 3 l #tq_set l #ntq /r l 1.638400e+004 *r rnd t #t_tq (2) 参数调用 l #p_adresse t mw 202 call dpwr_dat laddr :=mw202 record :=p#l 0.0 byte 8 ret_val:=mw200 (3) 参数调用 l #p_adresse + 8 t mw 202 call dpwr_dat laddr :=mw202 record :=p#l 8.0 byte 12 ret_val:=mw200通过上述 step7 编程软件的程序控制，基本实现了运料小车的精确定位。本论文的软件编