全套优秀毕业设计带图纸-变频试验台直线运动机构及基于S7-200速度示教系统控制软件与上位监控系统设计
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PLC简介 可编程控制器是60年代末在美国首先出现的，当时叫可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用来取代继电器。以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。提出PLC概念的是美国通用汽车公司。PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内,使控制器和被控对象连接方便。 70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是仅有逻辑(Logic)判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。国际电工委员会(IEC)颁布的可编程控制器标准草案中对可编程控制器作了如下的定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的设计。 可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺。目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的普及推广应用。 可编程控制器是面向用户的专用工业控制计算机，具有许多明显的特点。 可靠性高，抗干扰能力强； 编程直观、简单； 适应性好； 功能完善，接口功能强。通讯方式选择S7-200 PPI MPI您可以有两种方式连接 和您的编程设备：通过 多主站电缆直接连接，或者通过带有 电CP缆的通讯处理器（ ）卡连接。S7-200 PPI S7-200要将计算机连接至 ，使用 多主站编程电缆是最常用和最经济的方式。它将 的编程RS-232 PPI S7-200口与计算机的 相连。 多主站编程电缆也能用来将其它通讯设备连接至 。S7-200的特性S7-200提供了几条特殊的性能帮助您更好地运用S7-200的功能，完成应用程序。S7-200允许您在程序中立即读写I/O在S7-200的指令集中提供了立即读写物理I/O点的指令。尽管通常情况下我们使用映象寄存器作为源地址和目的地址来访问I/O，但这些立即I/O指令却允许我们直接访问真正的输入、输出点。当使用立即指令访问一个输入点时，相应的过程映象输入寄存器不会发生改变。而当您使用立即指令访提除问示非一您个使输能出了点模时拟，量相输应入的滤过波程功映能象，输否出则寄S存7-器-2会00被将同直步接刷从新模。块上读取模拟量输入值。当您将一个数值写到模拟量输出时，输出值会立即更新。通常认为在执行应用程序时，用过程映象寄存器会比使用直接访问输入、输出具有优越性。之所以这样有以下三个原因：- 所有输入点的采样是在扫描周期的一开始同步进行的。在整个扫描周期的程序执行过程中输入值被冻结。而输出点按照映象寄存器中的值刷新是在程序执行完成之后。这样会使系统更加稳定。- 访问映象寄存器的速度比直接访问I/O点要快，有利于程序快速运行。- I/O点是位实体，只能按位或者字节来访问，而您可以按位、字节、字或者双字的形式来访问映象寄存器。通过这种方式，映象寄存器将为您提供额外的灵活性。S7-200如果您允使许用了在中程断，序与扫中描断事周件期相中关的使中用断服务断程序作为程序的一部分被保存。中断程序并不作为正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行（可能在扫描周期的任意点）。在中断优先级相同的情况下，S7-200遵循先来先服务的原则来执行中断服务程序。关于中断指令的更多信息。S7-200允许您为运行模式编辑和执行状态分配处理时间您可以设定一个扫描周期的百分比用来处理运行模式编辑或执行状态相关的通讯请求。（运行模式编STEP 7-Micro/WIN辑和执行状态是 提供的备选功能，能使您更轻松地调试程序。）在您增加用于通信讯请求处理时间百分比的同时，扫描时间也会随之增加，从而会导致控制过程运行速度变慢。在默认设置下，用于处理运行模式编辑和执行状态通讯请求的时间百分比为10% 。这个默认设置为在对控制过程影响最小的前提下处理编译和状态操作，提供了一个合理的时间。您可以在5% 到50%之间调节这个值。要想设置背景通讯的扫描周期时间片，按以下步骤：1. 点选View Component System Block菜单命令并选中Background Time。2. 在Background标签下，通过下拉选框选择通讯背景时间。3点击. OK保存您的选择。4. 将改变后的系统块下载到S7-200中。理解 网络通讯的基本概念为网络选择通讯接口S7-200 SET PG/PC Interface可以支持各种类型的通讯网络。在 属性对话框中进行网络选择。一个选定的网络将被作为一个接口来使用。能够访问这些通讯网络的各类接口包括：多主站PPI电缆CP通讯卡以太网通讯卡为网络选择通讯协议S7-200CPU支持下通讯协议中的一种或多种，它允许你配置网络实现你的应用要求：点对点接口（PPI）多点接口（MPI）PROFIBUS在开放系统互联（OSI）七层模式结构的基础上，这些通讯协议在一个令牌环网络上实现，令派环网络符合欧洲标准EN 50170中定义的PROFIBUS标准。这些协议是非同步的字符协议，有1位起始位，8位数据位，偶效验位和1位停止位。通讯结构依赖于特定的起始字符和停止字符、源和目地站地址，报文长度和数据效验和。如果使用相同的波特率，这些协议可以在同一个网络中同时运行而互不干扰。PPI协议PPI是一种主-从协议：主站设备发送要求到从站设备，从站设备响应，。从站不发信息，只是等待主站的要求和对要求作出响应。主站靠一个PPI协议管理的共享连接来与从站通讯。PPI并不限制与任意一个从站通讯的主站数量，但是在一个网络中，主站的个数不能超过32。选择PPI高级允许网络设备建立一个设备与设备之间的逻辑连接。对于PPI高级。每个设备的连接个数是有限制的。如果在用户程序中使能PPI主站模式，S7-200CPU在运行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后，可以使用网络读写指令来读写另外一个S7-200。当S7-200作PPI主站时，它仍然可作为从站响应其它主站的请求。你可以使用PPI协议所有S7-200CPU通讯。当与EM277通讯时，你必须使能PPI高级。通讯接口的安装和删除在SET PG/PC interface对话框中，你可以使用安装/删除接口对话框来安装或者删除计算机上的通讯接口。1 在SET PG/PC interface对话框中，点击访问安装/删除接口对话框。选择框中列出了可以使用的接口，安装中显示计算机上已经安装了的接口。2 要添加一个接口：选择计算机上已经安装了的通讯硬件并点击安装。当关闭安装/删除借口对话框后，SET PG/PC interface对话框中会在interface parameter assignment used 框中显示该接口。3 要删除一个接口：选择要删除的接口并点击删除。当关闭安装/删除接口对话框后，SET PG/PC interface对话框中会在在interface parameter assignment used 框中删除该接口。网络的建立基本原则导线必须安装合适的浪涌抑制器，这样可以避免雷击浪涌。应避免将低压信号线和通讯电缆与交流导线和高能量、快速开关的直流导线布置在同一线槽中。要成对使用导线，用中性线或公共线与能量线或信号线配对。S7-200 CPU的端口是不隔离的。如果想使网络隔离，应考虑使用RS-485中继器或者EM277 。小心具有不同参考电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。这种不希望的电流有可能导致通讯错误要确保用通讯电缆连接在一起的所有设备具有相同的参考电位，或者彼此隔离，来避免产生这种不希望的电流。为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型网段的最大长度取决于两个因素：隔离（使用RS-485中继器）和波特率。当您连接具有不同地电位的设备时需要隔离。当接地点之间的距离很远时，有可能具有不同的地电位。即使距离较近，大型机械的负载电流也能导致地电位不同。在网络中使用中继器RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻，中继器有以下用途：增加网络的长度：在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50米。如果在已连接的两个中继器之间没有其它节点，那么网络的长度将能达到波特率允许的最大值。在一个串联网络中，您最多可以使用9个中继器，但是网络的总长度不能超过9600 米。为网络增加设备：在9600的波特率下，50米距离之内，一个网段最多可以连接32个设备。使用一个中继器允许您在网络上再增加32个设备。实现不同网段的电气隔离：如果不同的网段具有不同的地电位，将它们隔离会提高网络的通讯质量。一个中继器在网络中被算作网段的一个节点，尽管如此，它没有被指定站地址。用自由口模式创建用户定义的协议自由口模式允许应用程序控制S7-200 CPU的通讯端口。你可以在自由口模式下使用用户定义的通讯协议来实现与多种类型的智能设备的通讯。自由口模式支持ASCII码和二选进制协议。要使能自由口模式，你需要使用特殊存储器字节SMB 30（端口0）和SMB 130（端口1）。应用程序中使用以下步骤控制通讯口的操作：发送指令（XMT）和发送中断：发送指令允许S7-200的通讯口上发送最多255个字节。发送中断通知程序发送完成。接收指令（RCV）：接收指令从通讯接收整条信息，当接收完成后产生中断通知应用程序。你需要在SM存储器中定义条件来控制接收指令开始和停止接收信息。接收指令可以根据特定的字符或时间间隔来启动和停止接收信息。接收指令可以实现多数通讯协议。自由口模式只有在S7-200处于RUN模式时才能被激活。将S7-200转入STOP模式会中断所有自由口通讯，并且通讯端口会按照S7-200系统块中的配置转换到PPI协议。使用PC/PPI电缆和自由口模式连接RS-232接口设备使用PC/PPI电缆和自由口通讯功能，可以将S7-200连接到带有RS-200兼容标准接口的多种设备。当数据从RS-232接口传输到RS-485接口时，PC/PPI电缆处于发送模式。当空闲或者数据从RS-485接口传输到RS-232接口时，电缆处于接收模式。当电缆检测到RS-232传送线上的字符时，会马上由接收模式转入发送模式。PC/PPI电缆支持的波特率为1200115。2K使用PC/PPI电缆上的DIP开关来为电缆配置正确的波特率。当RS-232传输线从空闲状态切换到接收模式时，需要一个时间周期，这个时间周期被定义为电缆的转换时间。电缆的转换时间取决于所选择的波特率。如果在使用自由口通讯的系统中用PC/PPI电缆，在以下情况下S7-200的程序中必须考虑转换时间：S7-200响应RS-232设备发送的信息。在S7-200接收到RS-232设备发送的要求信息之后，S7-200必须延时一段时间才能发送数据。延时时间应该大于或者等于电缆的转换时间。RS-232响应S7-200发送的信息。在S7-200接收到RS-232设备的应答信息之后，S7-200必须延时一段时间才能发送下一条信息。延时时间应该大于或者等于电缆的转换时间。在以上两种情况下，延时允许PC/PPI电缆有足够的时间从发送模式切换到接受模式，从而使数据能够从RS-485端口传诵到RS-232端口。1.2键区中每个键的名字和功能13 各键的作用名字作用转换转换键转换功能代码和它的目录，当参数设定时，转换键在参数功能和它的目录之间转换；当变频器工作时，转换键在运行显示和它的目录之间转换；当变频器出错时，转换键在错误显示和它的目录之间。增加用来选中功能代码和它的目录。当显示功能代码时，向前选择参数设置和错误的显示功能代码；当在参数设置状态时，如果显示功能代码的目录，向后选择功能代码的目录，同时显示灯数字二极管闪亮。当变频器运行时，如果键区的数字输入是激活的，那么向后选择参数输入，这就是键区的调整功能。减少用来选中功能代码和它的目录。当显示功能代码时，向后选择参数设置和错误的显示功能代码；当在参数设置状态时，如果显示功能代码的目录，向后选择功能代码的目录，同时显示灯数字二极管闪亮。当变频器运行时，如果键区的数字输入是激活的，那么向后选择参数输入，这就是键区的调整功能。设置当参数设置时，存储参数设置功能代码的目录值；当变频器运行时，先前选择运行显示功能代码。运行当使用键区控制模式时，开始运行。停止重置当运用键区控制模式时，停止变频器。当参数设置时，重新存储功能代码的目录；当显示参数设置功能代码时，在F10和F66功能代码之间转换.从错误状态返回到参数设置状态。14组装时的需要：注意事项1， 在传输时，请抓紧变频器的底部，如果只拿住前盖，主体可能会突然掉下来砸伤脚。2， 请安装变频器到不可燃性的材料板上，安装变频器到可燃性的材料板上可能会引起火灾。3， 要使变频器的工作环境的温度在40度以下，过热可能会引起火灾或事故。15 变频器的各接线端子16 组名端子
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