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文档简介

第一章系统概述过去的工业控制系统,几乎是由清一色的继电器控制回路构成。近年来,由于世界电子技术突飞猛进的发展,特别是微处理器和数字技术的发展已使可编程控制器(简称PLC)的性能和功能有了很大的提高。PLC是一种以计算机技术为基础的、专为工业环境设计的数字运算装置。具有功能齐全、使用方便灵活、可靠性高、抗干扰能力强及易于维护维修等优点。它不仅可替代传统的继电器控制系统,还可以构成复杂的工业过程控制网络,已成为当代工业自动化的主流。监控系统是生产过程的核心。由PLC组成的过程级控制系统,不但要采集现场数据,反映现场设备的状态,更为重要的是能够根据得到的信息自动控制生产过程的顺利进行,而且当系统出现异常故障时能作出处理。一旦处理结束,要能切换到自动状态。本文首先简要描述了系统的控制对象和控制任务;然后介绍了回转台控制系统的组成;根据生产的工艺流程和要求,讨论系统的体系结构以及硬件、软件的设计方案和实现。回转台是车轮公司的重要设备。车轮生产工艺复杂,从德国机床加工完毕的车轮必须经过检测线的全部检测项目后,才能判为合格产品,包装后销售。回转台是连接1条车轮加工线和2条车轮检测线的设备。原先的回转台采用继电器接触器系统,已经完全老化,故障率极高,检修困难;随着第3条检测线的安装投产,该设备连接1条加工线和3条检测线,控制要求复杂,因此该系统改造必须进行。根据回转台的功能要求、工艺要求以及安全规范,结合项目所要达到的技术目标,我们采用先进的德国西门子SIMATIC S7-200可编程控制器,完成自动控制任务。第二章PLC的结构及基本配置 一般讲,PLC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的,对箱体式PLC,有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,当然按CPU性能分成若干型号,并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC,有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型结构,其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下:接口部件输出输入接口部件 中央处理单元 CPU板 接受 驱动 现场信号 受控元件 电 源 部 件图2.1PLC的基本结构框图2.1CPU的构成 PLC中的CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每台PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路, 与通用计算机一样,主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。 CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。 CPU的寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。CPU虽然划分为以上几个部分,但PLC中的CPU芯片实际上就是微处理器,由于电路的高度集成,对CPU内部的详细分析已无必要,我们只要弄清它在PLC中的功能与性能,能正确地使用它就够了。CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。一般讲,CPU模块总要有相应的状态指示灯,如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式PLC的主箱体也有这些显示。它的总线接口,用于接I/O模板或底板,有内存接口,用于安装内存,有外设口,用于接外部设备,有的还有通讯口,用于进行通讯。CPU模块上还有许多设定开关,用以对PLC作设定,如设定起始工作方式、内存区等。2.2I/O模块PLC的对外功能,主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的,按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。2.3电源模块 有些PLC中的电源,是与CPU模块合二为一的,有些是分开的,其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源以其输入类型有:交流电源,加的为交流220VAC或110VAC,直流电源,加的为直流电压,常用的为24V。2.4底板或机架 大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。2.5PLC 的外部设备 外部设备是PLC系统不可分割的一部分,它有四大类A、编程设备:有简易编程器和智能图形编程器,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况。编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,但它不直接参与现场控制运行。B、 监控设备:有数据监视器和图形监视器。直接监视数据或通过画面监视数据。C、 存储设备:有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器,用于永久性地存储用户数据,使用户程序不丢失,如EPROM、EEPROM写入器等。D、 输入输出设备:用于接收信号或输出信号,一般有条码读人器,输入模拟量的电位器,打印机等。2.6PLC的通信联网 PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。现在几乎所有的PLC新产品都有通信联网功能,它和计算机一样具有RS-232接口,通过双绞线、同轴电缆或光缆,可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。 当然,PLC之间的通讯网络是各厂家专用的,PLC与计算机之间的通讯,一些生产厂家采用工业标准总线,并向标准通讯协议靠拢,这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。 了解了PLC的基本结构,我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念,做到既经济又合理,尽可能发挥PLC所提供的最佳功能。第三章S7-200介绍在STEP 7-Micro/WIN中。项目提供程序与所有与PLC交流及下载指定程序至特定PLC所需信息之间联系的一种途径。项目包括下列基本元件:程序块程序块由可执行代码和注解组成。可执行代码包含一个主程序(OB1)和任意子例行程序或中断例行程序。代码被编译并下载至PLC;程序注解不被编译和下载。符号表符号表是允许程序员使用符号编址的一种工具。符号有时对程序员更加方便,程序逻辑更容易遵循。下载至PLC的编译程序将所有的符号转换为绝对地址,符号表信息不下载至PLC。状态图状态图允许您在执行程序时观察进程数值如果受到影响。状态图不下载至PLC;而仅是监控PLC(或模拟PLC)活动的一种工具。数据块数据块由数据(初始内存值;常量值)和注解组成。数据被编译并下载至PLC,注解则不被编译或下载。系统块系统块由配置信息组成,例如通讯参数、保留数据范围,模拟和数字输入过滤程序,用于STOP(停止)转换的输出值和密码信息。系统块信息被下载至PLC。交叉引用交叉引用窗口允许您检查表格,这些表格列举在程序中何处使用操作数以及哪些内存区已经被指定(位用法和字节用法)。在RUN(运行)模式中进行程序编辑时,您还可以检查程序目前正在使用的边缘号码(EU、ED)。交叉引用及用法信息不下载至PLC。3.1编辑器之间的比较:LAD、FBD、STLSIMATIC S7-200CPU提供很多类型的指令,允许您执行各种类型的自动化任务。在S7-200CPU中,有两种基本指令集:“SIMATIC” “IEC 1131-3” STEP 7-Micro/WIN提供不同的编辑器选项,允许用这些指令建立控制程序。例如,可以在一个图形环境中建立程序,也可以用编辑器的文本式汇编语言风格。建立程序时,有两个基本的选择:A、最适合您的应用程序的指令集类型(SIMATIC或IEC 1131-3)B、最适合您的编程需求的编辑器类型(语句表、梯形逻辑或功能块图)也可采用下列指令集和编辑器组合:A、SIMATIC指令集和LAD、FBD或STL编辑器B、配备LAD或FBD编辑器的IEC 1131-3指令集3.1.1梯形逻辑编辑器LADSTEP 7-Micro/WIN梯形逻辑(LAD)编辑器允许您建立与电子线路图相似的程序。梯形编程是很多PLC程序员和维护人员选用的方法;它是为新程序员设计的优秀语言。基本上,梯形程序允许CPU从一个动力源仿真电源流,通过一系列逻辑输入条件,然后启用逻辑输出条件。逻辑通常分解为容易理解的小“梯级”或“网络”。程序作为记录仪,每次执行一个网络,顺序为从左至右,然后从最顶部至底部。一旦CPU到达程序的结尾,又回到程序的顶部重新开始。下图显示一个梯形程序范例。图3.1梯形程序范例由图形符号代表的各种指令,包括三个基本形式。接点代表逻辑输入条件模拟开关、按钮、内部条件等。线圈通常代表逻辑输出结果模拟灯、马达启动器、干预中继、内部输出条件等。方框代表附加指令,例如计时器、计数器或数学指令。您可用梯形逻辑范围建立的网络从简单到极为复杂。您可用中线输出建立网络;您甚至能连接一系列多个方框指令。系列连接方框指令带有“启用输出”(ENO)线条标记。如果方框在EN输入处有功率流,而且执行时无错误,则ENO输出向下一个元素传递功率流。ENO可用作启动位,表示指令成功完成。ENO位用于堆栈顶端,影响用于后续指令执行的功率流。选择LAD编辑器的要点是:(1)梯形逻辑便于新程序员使用。(2)图形显示通常很容易理解,在全世界通行。(3)LAD编辑器可与SIMATIC和IEC1131-3指令集一起使用。(4)始终可以使用STL编辑器显示用LAD编辑器建立的程序。3.1.2功能块图编辑器FBDSTEP 7-Micro/WIN功能块图(FBD)编辑器允许您将指令作为与通用逻辑门图相似的逻辑方框检视。在LAD编辑器中无接点和线圈,但有相等的指令,以方框指令的形式显示。程序逻辑从这些方框指令之间的连接导出,即来自一条指令的输出(如AND(与)方框)可以被用于启用另一条指令(如定时器),以便建立必要的控制逻辑。这一连接概念允许您象使用其他编辑器一样,很方便地解决各种逻辑问题。下图显示一个用功能块图编辑器建立的程序范例。图3.2功能块图编辑器建立的程序范例如果方框在EN输入位置有功率流且执行无错误,则ENO输出向下一个元素传递功率流。ENO可用作启用位,表示指令成功完成。ENO位被用于堆栈顶端,影响用于后续指令执行的功率流。选择FBD编辑器的要点是:(1)图形逻辑门显示式样对遵循程序流有益。(2)FBD编辑器可用于SIMATIC和IEC 1131-3指令集。(3)您始终可以使用STL编辑器显示LAD编辑器建立的程序。(4)可扩充AND/OR(与或)方框可简化绘制复杂的输入组合图。3.1.3语句表编辑器STLSTEP 7-Micro/WIN语句表(STL)编辑器允许您用输入指令助记符的方法建立控制程序。总体而言,STL编辑器对熟悉PLC和逻辑编程的经验丰富的程序员更合适。STL编辑器还允许您建立无法以其他方法用梯形逻辑或功能块图编辑器建立的程序。这是因为您是用CPU的本机语言在编程,而不是在图形编辑器中编程,后者有某些限制,以便正确绘图。下面显示一个语句表程序范例。NETWORK 1LD I0.0LD I0.1LD I2.0A I2.1OLDALD=Q5.0这种基于文字的概念与汇编语言编程十分相似。CPU按照程序记录的顺序,从顶部至底部,然后再从头重新开始执行每条指令。STL和汇编语言在另一种意义上也很相似。S7-200CPU使用一种逻辑堆栈解决控制逻辑。LAD和FBD编辑器自动插入处理堆栈操作所需的指令。在STL中,您必须自己插入这些指令处理堆栈。下图列举一个LAD中的简单程序和STL中的对应程序。NETWORK 1LD I0.0LD I0.1LD I2.0A I2.1OLDALD= Q5.0图3.3LAD中的简单程序和STL中的对应程序下图显示堆栈中的情况:图3.4堆栈中的情况选择STL编辑器的要点是:(1)STL对经验丰富的程序员最适合。(2)STL有时允许解决无法用LAD或FBD编辑器方便地解决的问题。(3)只能将SIMATIC指令集与STL编辑器一起使用。STL没有IEC指令集。(4)始终可以用STL编辑器检视或编辑用SIMATIC LAD或FBD编辑器建立的程序,反之则并不一定正确。您无法始终使用SIMATIC LAD或FBD编辑器显示用STL编辑器写入的程序。3.2PLC运行停止模式3.2.1用下列一种方法改变PLC操作模式:l 单击“运行” 按钮,进入RUN(运行)模式,或单击“停止” 按钮,进入STOP(停止)模式。 l 选择PLC(PLC) 运行(RUN)菜单命令,进入RUN(运行)模式,或选择PLC 停止(PLC STOP)菜单命令,进入STOP(停止)模式 。l 以手动方式更改位于PLC中的模式开关。l 在程序中插入STOP(停止)指令。欲使用STEP 7-Micro/WIN软件控制RUN/STOP(运行停止)模式,在STEP 7-Micro/WIN和PLC之间必须存在通讯路径。另外,PLC硬件模式开关必须设为TERM(终端)或RUN(运行)。将模式开关设为TERM(终端)并不改变PLC的操作模式,但允许STEP 7-Micro/WIN更改PLC操作模式。PLC前方的状态LED表示当前操作模式。当程序状态或状态图操作在进行时,在STEP 7-Micro/WIN窗口右下角附近的状态条上有一个RUN/STOP(运行停止)指示灯。3.2.2PLC操作模式详情PLC有两种操作模式:STOP(停止)和RUN(运行)模式。在STOP(停止)模式中,您可以建立编辑程序。在STOP(停止)模式中不得执行程序。但在RUN(运行)模式中可执行程序。此外,在RUN(运行)模式中,您可以建立、编辑和监控程序操作和数据。提供的调试协助可增强追踪程序操作和识别编程问题的能力。可在STOP(停止)模式中使用调试协助,例如首次扫描和多次扫描功能,并导致预定扫描次数从STOP(停止)更改为RUN(运行)模式。PLC操作系统存储严重错误,并强制从RUN(运行)模式更改为STOP(停止)模式。如果PLC检测到严重错误,在严重错误条件依然存在时不允许从STOP(停止)模式更改为RUN(运行)模式。PLC操作系统功能存储非严重错误,用于检查,但不会使模式从RUN(运行)更改为STOP(停止)。在停TOP(停止)模式中,PLC处于半空闲状态。用户程序执行被中断;执行输入更新;用户中断条件被禁用。下图描述PLC在STOP(停止)模式中遵守的时间表。图3.5PLC在STOP(停止)模式中遵守的时间表发生通讯中断时,PLC收到讯息并在适当的情况下执行请求。当PLC仍然处于STOP(停止)模式时,图像寄存器作出I/O数值更改。一种例外的情况是对图像寄存器盖写I/O数值改动的强制功能。处于STOP(停止)模式时,您能够载入、上载或删除用户程序内存。一台或多台设备尝试通过通讯端口与PLC通讯时,PLC按顺序对每一项请求作出应答。PLC不尝试阻止一台通讯设备的行动干扰另一台通讯设备的行动。所有必要的防止此类干扰的措施均须由您的系统设计提供。自我诊断检查包括定期检查操作系统EEPROM、I/O模块状态检查和在每次存取扩充I/O时执行的I/O扩充总线一致性检查。在RUN(运行)模式中,PLC读取输入、执行程序、写入输出、对通讯请求作出应答、更新智能模块、执行内部管理工作以及对中断条件作出应答。PLC不支持用于RUN(运行)模式执行循环的固定扫描时间。根据发生的优先顺序对这些行动(中断除外)提供服务。如以下所示图3.6PLC在RUN(运行)模式中遵守的时间表此一执行循环被称为扫描循环。每次扫描循环开始时先读取当前输入位数值,并将这些数值写入输入图象寄存器。输入位无相应的实际输入,但与具有实际输入位位于同一个字节中,每次输入更新循环时,除非输入位被强制,否则会在图象寄存器中被设为零。读取输入后,程序从第一条指令开始执行,直至遇到结束指令。遇到结束指令时,PLC检查系统的智能模块是否需要服务。如果需要,读取讯息并将讯息存储在循环的下一阶段缓冲器中。在扫描循环的讯息处理阶段,从通讯端口接收的讯息被处理。完成的应答被置于一旁,等待在适当的时间传输给给通讯请求方。自我诊断检查包括对操作系统EEPROM和用户程序内存以及I/O模块状态检查进行定期检查。最后,输出图象寄存器数值被写入输出模块,从而完成一次扫描循环。第四章系统组成和工艺流程简介4.1系统组成回转台本体设备较为简单,由旋转电机和链板电机组成。旋转电机带动回转台顺时针或逆时针旋转,链板电机带动链板实现前进和后退功能。作为加工线和检测线的自动控制的连接设备,回转台系统还包括加工线的最后一节辊道和3条检测线的第一节辊道。见图:加工线辊道检测2线辊道检测1线辊道检测3线辊道回转台回转台控制柜图4.1系统组成示意图在加工线辊道有一组对射式光电开关,检测该段辊道处于有轮/无轮状态;在每条检测线的辊道上也都有一组对射式光电开关,检测该段辊道处于有轮/无轮状态;回转台作为一段运输辊道,因安装条件限制,有一个自反射式光电开关检测有轮/无轮;还有3个接近开关分别检测回转台在零位、在+90位置,在90位置;另外还有2个极限限位开关,防止+90的接近开关损坏时转台过位。4.2系统工艺流程系统工艺流程如图所示系统自检,处于无故障状态,处理手自动控制及工艺控制信号回转台在零位且处于无轮状态启动回转台辊道,然后发送允许加工线辊道运转信号,等待车轮从加工线到回转台回转台有轮信号为1 ,停止辊道,判别向那一条检测线输送车轮回转台顺时针转到+90位置,再次启动辊道,当车轮到1检测线辊道有轮信号为1时,停止辊道,回转台逆时针旋转到零位停止回转台不旋转,启动辊道,当2检测线辊道有轮信号为1时,停止辊道。回转台逆时针转到90位置,当车轮到3检测线辊道有轮信号为1时,停止辊道,回转台顺时针旋转到零位停止加工线辊道有轮信号为11检测线3检测线2检测线图4.2系统流程图其中,每次启动回转台辊道之前要确认检测线辊道已经启动,否则将会发生车轮掉下运输的辊道的故障。第五章控制系统硬件配置在深入分析回转台的系统组成和工艺流程后基础上,设计了一套控制系统。系统主要硬件配置如下:5.1PLC配置5.1.1PLC选型控制系统采用西门子 S7-200可编程控制器。S7200的产品定位在S7系列PLC家族的低端产品,但比智能继电器LOGO!的定位要高。通常S7-200用于200点开关量以内,35点模拟量以内,程序量在16K以内的应用场合.S7200外形小巧,功能强,性价比极高,满足本工程的需要。选型如下表:表5.1 基本选型表订货号模块名称和描述尺寸重量功耗电流供应+5V+24V6ES7 216-2AD22-0XB0CPU226 DC/DC/DC 24输入/16输出196 x 80 x 62550 g11 W1000 mA400 mA表5.2S7200 CPU的性能参数表CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 226 CPU 226XM 用户程序区 4 K字节4 K字节8 K字节8K 字节16K 字节数据存储区 2 K字节2 K字节5 K字节5K 字节10K 字节CPU 内置DI / DO点数 6/48/614/1024/1624/16AI / AO点数 无16/1632/3232/3232/32扫描时间/ 1 条指令 0.37 us0.37 us0.37 us0.37 us0.37 us最大DI/DO点数 256256256256256位存储区 256256256256256计数器 256256256256256计时器 256256256256256时钟功能 可选可选内置内置内置数字量输入滤波 标准标准标准标准标准模拟量输入滤波 N/A标准标准标准标准高速计数器 4个30Khz4个 30Khz6个 30Khz6个 30Khz6个30Khz脉冲输出 2个20Khz2个 20Khz2个 20Khz2个 20Khz2个20Khz通讯口 1x RS4851 x RS4851 x RS 4852 x RS4852 x RS4855.1.2S7-200的通讯能力S7-200可以满足通讯和网络需求,它不仅支持简单的网络,而且支持比较复杂的网络。STEP 7-Micro/WIN使得建立和配置网络简便快捷。 S7-200 具有超强的通讯能力,支持下列通讯方式:l PPI 协议n PPI 是主从协议n S722X既可作主站又可作从站n 通讯速率为9.6K,19.2K和187.5K 波特率 l MPI 协议n 用于S7300和S7400与S7200之间的通讯 n 通讯速率为19.2和187.5K波特率 l 自由口通讯n 通讯速率从 1.2kbps to 9.6k, 19.2k 或 115.2 Kbpsn 用户可使用自定义的通讯协议与所用的智能设备通讯l Profibus DP协议l AS-I 接口协议l Modem通讯-PPI或Modbus协议l Ethernetn Modem通讯和以太网解决方案是最新推出的通讯方式,使S7200的通 讯能力在同类小型PLC中遥遥领先。n 现在的PPI通讯的速率已升至187.5K bpsn 自由口通讯的速率升级从1.2k115.2k,去掉了原来的300bps和600bps,增加了57.6k和115.2k,速度更快,效率更高。n 在开放系统互联(OSI)七层模式通讯结构的基础上,PPI,MPI,Profibus-DP这些通讯协议在一个令牌环网络上实现。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,持久长度和数据校验和。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。5.1.3MPI 协议l 使用S7-200、S7-300和S7-400设备的网络配置,网络波特率可以达到187.5kl S7-300/400用XGET和XPUT指令与S7-200 CPU通讯l S7-300不能与作为主站的S7-200通讯l 如果波特率超过19.2k,STEP 7-Micro/WIN必须使用通讯网卡(CP)来连接l MPI协议是主 主,和主从协议,如果网络中没有S7200,则是主主网络,如果有S7200,是主从网络,因为S7-200只能做MPI从站l EM277模块也可以支持MPI协议l CPU的集成通讯口支持4个MPI连接l EM277最多支持6个MPI连接l MPI网络的通讯距离同PPI网络 S7-300STEP 7S7-22xPG/PC19.2 或 187.5 Kb图5.1 MPI协议下的网络连接表5.3S7200 CPU存储器的范围和特性和S7200操作数的范围S7200 CPU存储器的范围和特性描述CPU221CPU222CPU224CPU226用户程序区大小2048字4096字拥护数据区大小1024字2560字输入映像寄存器I0.0I15.7输出映像寄存器Q0.0Q15.7模拟量输入(只读)AIW0AIW30AIW0AIW62模拟量输出(只写)AQW0AQW30AQW0AQW62变量积存器(V)VB0.0VB2047.7VB0.0VB5119.7局部寄存器(L)LB0.0LB63.7位寄存器(M)M0.0M31.7特殊寄存器(SM)特殊寄存器(只读)SM0.0SM179.7SM0.0SM29.7SM0.0SM299.7SM0.0SM29.7定时器保持型通电延时1ms 保持型通电延10ms 保持型通电延时100msOn/Off延时,1msOn/Off延时,10msOn/Off延时,100ms256(T0T255)T0,T64T1T4,T68T68T5T31,T65T95T32,T96T33T36,T97T100T37T63,T101T255数器C0C255高速计数器HC0,HC3,HC4,HC5HC0HC5顺序控制继电器S0.0S31.7累加寄存器AC0AC3跳转/标号0255调用/子程序063中断子程序0127PID回路07串行通信口端口0端口0,S7200操作数的范围寻址方式CPU221CPU222CPU224,CPU226位存取(字节,位)V0.0V2047.7V0.0V55119.7I0.0I15.7 Q0.0Q15.7 M0.0M31.7 SM0.0SM179.7S0.0S31.7 T0T255 C0C255 L0L63.7字节存取VB0VB2047VB0VB5119IB0IB15 QB0QB15 MB0MB31 SMB0SMB179SB0SB31 LB0LB63 AC0AC3 常数字存取VW0VW2046VW0VW5118IW0IW14 QW0QW14 MW0MW30 SMW0SMW178SW0SW30 T0T255 C0CC255 LW0LW62 AC0AC3AIW0AIW30AQWAQW30AIW0AIW62 AQW0AQW62常数双字存取VD0VD2044VD0VD5116ID0ID12 QD0QD12 MD0MD28 SMD0SMD176SD0SD28 LD0LD60 AC0AC3 HC0,HC3,HC4,HC5HC0HC5常数V存储器都可以存储在永久存储区。LB60LB63为STEP 7-Micro/WIN32的3.0版本或以后的版本保留。5.2其他硬件配置系统主要控制2台电机的正反转,采用2套空气开关、正反转接触器、热继电器控制线路,接触器由PLC控制。配置通用直流24V10A电源模块为PLC提供工作电源。因和1线及加工线辊道信号交换为交流信号,和2、3线信号交换为PLC信号,故全部采用中间继电器隔离,确保安全。5.3控制系统软件配置存储器的数据类型与寻址方式5.3.1位、字节、字和双字二进制数1位(bit)只有0和1两种不同的取值,可用来表示开关量(或称数字量)的两种不同的状态:通和断。8位二进制数组成1个字节(Byte),第0位最低位(LSB)、第7位为最高位(MSB)。两个字节组成1字(Word)。两个字组成1双字(D表示双字)。数据的位数与取值范围B(字节),8位值:无符号数 十进制: 0255 ;十六进制 :0FF W(字),16位值:无符号数 十进制 :065535;十六进制:0FFFFD(双字),32位值:无符号数 进制:04294967295;十六进制:0FFFFFFFF5.3.2数据的寻址方式l 位存储单元的地址由字节地址和位地址组成,如:I3.2中的I表示区域标识符input,字节地址为3,位地址为2。这种存取方式称为“字节.位”寻址方式。n 输入字节IB3(B是Byte的缩写)由I3.0I3.7这8位组成。相邻的两个字节组成一个字,VW100表示由VB100和VB101组成的1个字,V表示区域标识符;W表示字(Word);100表示起始字节的地址。n VD100表示由VB100VB103组成的双字,V为区域标识符;D则表 示存取双字(Double Word);100为起始字节的地址。l 存储器的寻址(I、Q、V、M、SM、L均可按位、字节、字和双字来存取)l 输入映像寄存器(I)寻址,输入映像寄存器的标识符为I(I0.0I15.7),在每个扫期描周的开始,CP对输入点进行采样,并将采样值存入映像寄存器中。l 输出映像寄存器(Q)寻址,输出映像寄存器的标识符为Q(Q0.0Q15.7),在扫期描周的末尾,CPU输出映像寄存器数据传输给输出模块,再由后者驱动外部负载。l 量存储器(V)寻址,在程序执行的过程中存放中间结果,或用来保存与工序或任务有关的其他数据。l 位存储区(M)区寻址。内部存储器标志位(M0.0M31.7)用来保存控制继电器的中间操作状态或其他控制信息。l 特殊存储器(SM)标志位寻址,特殊存储器用于CPU与用户之间交换信息,例如SM0.0一直为“1”状态,SM0.1仅在执行用户程序的第一个扫描周期为“1”。SM0.4、SM0.5分别提供周期为1min和1s的时钟脉冲。SM1.0、SM1.1和SM1.2分别是零标志、溢出标志和负数标志。l 局部存储器(L)区寻址l 定时器存储器(T)区寻址l S7200有三种定时器为1sm、10sm、100sm,当前值寄存器是16位有号整数,时基增量值132767。地址:T0T255l 计数器存储器(C)区寻址,计数器用来累计其计数输入端电平由低到高的次数CPU提供加计数器、减计数器和加减计数器当前值为16位有符号整数用来存放累计的脉冲数132767。地址:C0C255。l 顺序控制继电器(S)寻址,顺序控制继电器(SCR)位用于组织机器的顺序操作,SCR提供控制程序的逻辑分段。l 拟量输入(AI)寻址(一个字长16位,地址为偶数字节如:AIW2、AIW4、AIW6等)l 11模拟量输出(AQ)寻址(一个字长16位,地址为偶数字节如:AQW2、AQW4、AQW6等)l 累加器(AC)寻址l 高速计数器(HC)寻址第六章控制系统程序设计6.1系统自检6.2回转台检测工艺设定方式,判别向那条检测线送料6.3加工线向回转台送料6.4车轮在回转台上,根据工艺控制要求和控制方式,和判别送料结果完成自动过程6.5根据运算结果控制2台电机的工作。6.6手动控制旋转电机正反转时自动停在零位6.7自动状态下,2、3线送料联动时判别条件6.8整理相应数据,为远程监控和分析诊断提供条件。6.9和辊道S7-300的PLC进行通讯并实现远程监控和诊断分析新增3检测现自动化程度较高,整个检测线生产过程由计算机全程控制。作为主控的MES服务器控制5大主线设备和辊道PLC,通过TCP/IP协议实现数据交换,控制生产过程。工控机通过局域网可实时访问辊道S7-300的PLC,查询设备当前状态以及历史记录。通过将S7-200和S7300的PLC组成MPI网络,实现信号交换后,就可以通过监控和诊断界面实现对回转台的远程监控和诊断。根据前面所述的MPI组网技术,实现通讯的第一步是先处理数据,将需要的信号整理到连续的VB区域,在S7-200PLC的28、29段,我们已将数据整理好。其次,在S7-300的PLC中,需增加读取和写入S7-200的PLC程序。SFC 67 X_GET,从S7的通讯站点中读取数据,SFC 68 X_PUT,向通讯站点写入数据,站点的地址由DEST_ID确定,我们的程序中将ST-200的地址定义为3,因此程序中DEST_ID值为W#16#3,程序中DB1.STAT0和DB1.ST

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