关 键 词：

尺寸 多工步 自动 进给 装置 控制 数据管理 系统 设计 CAD 图纸

资源描述：

喜欢这套资料就充值下载吧。。。资源目录里展示的都可在线预览哦。。。下载后都有，，请放心下载，，文件全都包含在内，，【有疑问咨询QQ:414951605 或 1304139763】 ==============================================喜欢这套资料就充值下载吧。。。资源目录里展示的都可在线预览哦。。。下载后都有，，请放心下载，，文件全都包含在内，，【有疑问咨询QQ:414951605 或 1304139763】 ==============================================

内容简介：

英文资料翻译机0405-33 张明旺S7-200系列小型PLC（Micro PLC）可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本以及功能强大的指令集使得S7-200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。S7-200产品的多样化以及基于Windows的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。S7-200系列是一种可编程序逻辑控制器（Micro PLC）。它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。S7-200的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等指令内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制目的。紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集使S7-200成为各种控制应用的理想解决方案。S7-200将信息存于不同的存储器单元，每个单元都有唯一的地址。您可以明确指出要存取的存储器地址。这就允许用户程序直接存取这个信息。表4-1列出了不同长度的数据所能表示的数值范围。 表41 不同长度的数据表示的十进制和十六进制数范围数制）字节（B）字（W）双字（D无符号整数0到2550到FF0到65,5350到FFFF0到4,294,967,2950到FFFF FFFF符号整数-128到12780到7F-32,768到+32,7678000到7FFF-2,147,483,648到+2,147,483,6478000 0000到7FFF FFFF实数IEEE 32位浮点数不用不用+1.175495E-38到+3.402823E+38（正数）-1.175495E-38到-3.402823E+38（负数）若要存取存储区的某一位，则必须指定地址，包括存储器标识符、字节地址和位号。图4-3是一个位寻址的例子（也称为“字节.位”寻址）。在这个例子中，存储器区、字节地址（I代表输入，3代表字节3）和位地址（第4位） 之间用点号（“.”）相隔开。 使用这种字节寻址方式，可以按照字节、字或双字来存取许多存储区（V、I、Q、M、S、L及SM）中的数据。若要存取CPU中的一个字节、字或双字数据，则必须以类似位寻址的方式给出地址， 包括存储器标识符、数据大小以及该字节、字或双字的起始字节地址，如图4-4所示。其它CPU存储区（如T，C，HC和累加器）中存取数据使用的地址格式包括区域标识符和设备号。存储区数据的存取输入过程映象寄存器：I在每次扫描周期的开始，CPU对物理输入点进行采样，并将采样值写入输入过程映象寄存器中。可以按位、字节、字或双字来存取输入过程映象寄存器中的数据：位： I字节地址.位地址 I0.1字节、字或双字： I长度起始字节地址 IB4输出过程映象寄存器：Q在每次扫描周期的结尾，CPU将输出过程映象寄存器中的数值复制到物理输出点上。可以按位、字节、字或双字来存取输出过程映象寄存器：位： Q字节地址.位地址 Q1.1字节、字或双字： Q长度起始字节地址 QB5变量存储区：V您可以用V存储器存储程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果， 也可以用它来保存与工序或任务相关的其它数据。并且可以按位、字节、字或双字来存取V存储区中的数据：位： V字节地址.位地址 V10.2字节、字或双字： V长度起始字节地址 V W100位存储区：M可以用位存储区作为控制继电器来存储中间操作状态和控制信息。并且可以按位、字节、字或双字来存取位存储区：位： M字节地址.位地址 M26.7字节、字或双字： M长度起始字节地址 MD20定时器存储区：TS7-200 CPU中，定时器可用于时间累计，其分辨率（时基增量）分为1ms、10ms和100ms三种。定时器有两个变量：当前值：16位有符号整数，存储定时器所累计的时间。定时器位：按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位。预置值是定时器指令的一部分。可以用定时器地址（T定时器号）来存取这两种形式的定时器数据。究竟使用哪种形式取决于所使用的指令： 如果使用位操作指令则是存取定时器位；如果使用字操作指令，则是存取定时器当前值。如图4-5中所示，常开触点指令是存取定时器位；而字移动指令则是存取定时器的当前值。格式： T定时器号 T24计数器存储区：C在S7-200 CPU中，计数器可以用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数。CPU提供了三种类型的计数器：一种只能增计数；一种只能减计数；另外一种既可以增计数，又可以减计数。计数器有两种形式：当前值：16位有符号整数，存储累计值。计数器位：按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位。预置值是计数器指令的一部分。可以用计数器地址（C计数器号）来存取这两种形式的计数器数据。究竟使用哪种形式取决于所使用的指令：如果使用位操作指令则是存取计数器位；如果使用字操作指令，则是存取计数器当前值。如图4-6中所示，常开触点指令是存取计数器位；而字移动指令则是存取计数器的当前值。格式： C 计数器号 C24累加器：AC累加器是可以象存储器一样使用的读写设备。例如，可以用它来向子程序传递参数，也可以从子程序返回参数，以及用来存储计算的中间结果。S7-200提供4个32位累加器（AC0，AC1，AC2和AC3）。并且您可以按字节、字或双字的形式来存取累加器中的数值。被访问的数据长度取决于存取累加器时所使用的指令。如图4-7所示，当以字节或者字的形式存取累加器时，使用的是数值的低8位或低16位。当以双字的形式存取累加器时，使用全部32位。格式： AC累加器号 AC0特殊存储器：SMSM位为CPU与用户程序之间传递信息提供了一种手段。可以用这些位选择和控制S7-200 CPU的一些特殊功能。例如：首次扫描标志位、按照固定频率开关的标志位或者显示数学运算或操作指令状态的标志位。（有关SM位的详细信息参见附录B）。并且可以按位、字节、字或双字来存取SM位：位： SM字节地址.位地址 SM0.1字节、字或者双字： SM长度起始字节地址 SMB86局部存储器：LS7-200有64个字节的局部存储器，其中60个可以用作临时存储器或者给子程序传递参数。提示:如果用梯形图或功能方块图编程，STEP7-Micro/WIN保留这些局部存储器的最后四个字节。局部存储器和变量存储器很相似，但只有一处区别。变量存储器是全局有效的，而局部存储器只在局部有效。全局是指同一个存储器可以被任何程序存取（包括主程序、子程序和中断服务程序）。局部是指存储器区和特定的程序相关联。S7-200给主程序分配64个局部存储器；给每一级子程序嵌套分配64个字节局部存储器；同样给中断服务程序分配64个字节局部存储器。子程序或者中断服务程序不能访问分配给主程序的局部存储器。子程序不能访问分配给主程序、中断服务程序或者其它子程序的局部存储器。同样的，中断服务程序也不能访问分配给主程序或子程序的局部存储器。S7-200 PLC根据需要分配局部存储器。也就是说，当主程序执行时，分配给子程序或中断服务程序的局部存储器是不存在的。当发生中断或者调用一个子程序时，需要分配局部存储器。新的局部存储器地址可能会覆盖另一个子程序或中断服务程序的局部存储器地址。局部存储器在分配时PLC不进行初始化，初值可能是任意的。当在子程序调用中传递参数时，在被调用子程序的局部存储器中，由CPU替换其被传递的参数的值。局部存储器在参数传递过程中不传递值，在分配时不被初始化，可能包含任意数值。位： L字节地址.位地址 L0.0字节、字或双字： L长度 起始字节地址 LB33用指针对S7-200存储区间接寻址间接寻址是指用指针来访问存储区数据。指针以双字的形式存储其它存储区的地址。只能用V存储器、L存储器或者累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）作为指针。要建立一个指针，必须以双字的形式，将需要间接寻址的存储器地址移动到指针中。指针也可以作为参数传递到子程序中。S7-200允许指针访问以下存储区： I、Q、V、M、S、AI、AQ、SMT（仅限于当前值）和C（仅限于当前值）。您无法用间接寻址的方式访问单独的位，也不能访问HC或者L存储区。要使用间接寻址，您应该用“&”符号加上要访问的存储区地址来建立一个指针。指令的输入操作数应该以“&”符号开头来表明是存储区的地址，而不是其内容将移动到指令的输出操作数（指针）中。当指令中的操作数是指针时，应该在操作数前面加上“”号。如图4-11所示，输入*AC1指定AC1是一个指针，MOVW指令决定了指针指向的是一个字长的数据。在本例中，存储在VB200和VB201中的数值被移动到累加器AC0中。脉冲输出指令脉冲输出指令（PLS）用于在高速输出（Q0.0和Q0.1）上控制脉冲串输出（PTO）和脉宽调制（PWM）功能。改进的位控向导可以创建为您的应用程序定制的指令，这可以简化您的编程任务并充分利用S7-200 CPU的特有特性。可以继续使用旧的PLS指令创建您自己的运动应用，但是只有改进的位控向导创建的指令才支持PTO上的线性斜坡。PTO可以输出一串脉冲（占空比50%），用户可以控制脉冲的周期和个数。PWM可以输出连续的、占空比可调的脉冲串，用户可以控制脉冲的周期和脉宽。S7-200有两个PTO/PWM发生器，它们可以产生一个高速脉冲串或者一个脉宽调制波形。一个发生器是数字输出点Q0.0，另一个发生器是数字输出点Q0.1。一个指定的特殊寄存器（SM）位置为每个发生器存储下列数据：一个控制字节（8位），一个计数值（32位无符号数）和一个周期或脉宽值（16位无符号数）。PTO/PWM发生器与过程映像寄存器共用Q0.0和Q0.1。当在Q0.0或Q0.1上激活PTO或PWM功能时，PTO/PWM发生器对输出拥有控制权，同时普通输出点功能被禁止。输出波形不受过程映象区状态、输出点强制值或者立即输出指令执行的影响。当不使用PTO/PWM发生器功能时，对输出点的控制权交回到过程映象寄存器。过程映象寄存器决定输出波形的起始和结束状态，以高低电平产生波形的启动和结束。提示:在使能PTO或者PWM操作之前，将Q0.0和Q0.1过程映象寄存器清0。所有控制位、周期、脉宽和脉冲计数值的缺省值均为0。PTO/PWM的输出负载至少为10的额定负载，才能提供陡直的上升沿和下降沿开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息内置于S7-200 PLC的PTO和EM253位控模块都使用一个脉冲串输出用于步进电机或伺服电机的速度和位置控制。使用PTO或模块用于开环位置控制需要运动控制领域的专业技术。本章内容并不用于培训。而是，提供基础信息以帮助您使用位控向导为您的应用程序组态PTO或模块。最大速度和启动/停止速度向导将提示您应用程序的最大速度（MAX_SPEED）和启动/停止速（SS_SPEED）。如图9-3。 MAX_SPEED：该数值是您的应用中操作速度的最大值，它应在电机力矩能力的范围内。驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定。位控向导根据指定的MAX_SPEED，计算并显示位控模块所能控制的最小速度。对于PTO输出，您必须指定期望的启动/停止速度。由于启动/停止速度在每次运动指令执行时至少会产生一次，所以启动/停止速度的周期应小于加速/减速时间。SS_SPEED：输入该数值满足您的电机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED的数值过低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。如果SS_SPEED的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。在电机的数据单中，对于电机和给定负载，有不同的方式定义启动/停止（或拉入/拉出）速度。通常，SS_SPEED值是MAX_SPEED值的5%至15%。请参考电机的数据单，为您的应用选择正确的速度。图9-4所示为典型的电机力矩/速度曲线。输入加速和减速时间作为组态内容的一部分，要设置加速和减速时间。加速时间和减速时间的缺省设置都是1秒。通常，电机可在小于1秒的时间内工作。参见图9-5。您要以毫秒为单位进行时间设定：ACCEL_TIME：电机从SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的时间。缺省值=1000ms。DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。缺省值=1000ms。提示：电机的加速和减速时间要经过测试来确定。开始时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间值直至电机开始失速，从而优化您应用中的这些设置。组态移动包络一个包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响着从起点到终点的移动。即使不定义包络也可以使用PTO或模块，位控向导为您提供了指令以用于控制移动而无需运行一个包络。一个包络由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。如果是单段运动控制或者是多段运动控制中的最后一段，还应该包括一个由目标速度到停止的减速过程。PTO和模块支持最多25个包络。定义移动包络位控向导提供移动包络定义，在这里，您可以为您的应用程序定义每一个移动包络。对每一个包络，您可以选择操作模式并为每个包络的各步定义指标。位控向导中可以为每个移动包络定义一个符号名，其做法是您在定义包络时输入一个符号名即可。选择包络的操作模式您要按照操作模式组态包络。PTO支持相对位置和单一速度的连续转动。而位控模块支持绝对位置、相对位置、单一速度连续转动和以两种速度连续转动。图9-6所示为不同的操作模式。创建包络中的步一个步是工件运动的一个固定距离，包括加速和减速时间内的距离。PTO每一包络最大允许29个步，而模块的每一包络最大允许4个步。您要为每一步指定目标速度和结束位置或脉冲数目，且每次输入一步。图9-7所示为一步、两步、三步和四步包络。注意一步包络只有一个匀速段，两步包络有两个匀速段，依次类推。步的数目与包络中匀速段的数目一致。使用PTO输出PTO提供一个指定脉冲数目的方波输出（50%占空比）每一脉冲的频率或周期随着加速和减速时的频率线形变化，而在移动的常频率段部分保持不变。一旦产生完指定数目的脉冲，PTO输出变为低电平，并且直到装载一个新的指定值时才产生脉冲。参见图9-8。组态PTO输出使用位控向导，为PTO操作组态一个内置输出。启动位控向导，可以点击操作栏中的工具图标，然后双击位控向导图标，或者选择菜单命令Tools Position Control Wizard。1. 为S7-200 PLC选择选项组态板载PTO/PWM操作。2. 选择Q0.0或Q0.1，组态作为PTO的输出。3. 从下拉对话框中选择线性脉冲串输出（PTO）。4. 若您想监视PTO产生的脉冲数目，点击复选框选择使用高速计数器。5. 在对应的编辑框中输入MAX_SPEED和SS_SPEED速度值。6. 在对应的编辑框中输入加速和减速时间。7. 在移动包络定义界面，点击新包络按钮允许定义包络。选择所需的操作模式。对于相对位置包络：输入目标速度和脉冲数。然后，您可以点击绘制步按钮，查看移动的图形描述。若需要多个步，点击新建步按钮并按要求输入步信息。对于单速连续转动：在编辑框中输入单速值。若您想终止单速连续转动，点击子程序编程复选框，并输入停止事件后的移动脉冲数。8. 根据移动的需要，您可以定义多个包络和多个步。9. 选择完成结束向导。大尺寸多工步自动推料进给装置及控制数据管理系统设计开题报告班级：机0405-33 姓名：张明旺指导教师：李启光一、综述1、本课题研究的意义伺服系统是以机械运动的驱动设备，电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。传统的自动推料进给装置是靠限位开关来控制电机来决定工件是否进给，在实际生产中工件种类多数量也多，这样对限位开关的有数量多、质量好的优点，增加了产品的成本，同时误差较大，生产的产品成本高质量差，在市场竞争激烈的21世纪是没有优势的，是对国家资源的浪费。综上原因提出了“多工步自动推料进给装置及控制数据管理系统设计”的课题，通过程序来控制步进电机的停转，实现工件的进给与否，这样既减低了产品成本且提高了产品质量，有利于提升公司的市场竞争力。2、进给伺服系统的现状与展望进给伺服以数控机床的各坐标为控制对象，产生机床的切削进给运动。为此，要求进给伺服能快速调节坐标轴的运动速度，并能精确地进行位置控制。具体要求其调速范围宽、位移精度高、稳定性好、动态响应快。根据系统使用的电动机，进给伺服可细分为步进伺服、直流伺服、交流伺服和直线伺服。（1）步进伺服系统步进伺服是一种用脉冲信号进行控制，并将脉冲信号转换成相应的角位移的控制系统。其角位移与脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率可调节电动机的转速。如果停机后某些绕组仍保持通电状态，则系统还具有自锁能力。步进电动机每转一周都有固定的步数，如500步、1000步、50 000步等等，从理论上讲其步距误差不会累计。 步进伺服结构简单，符合系统数字化发展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功率越大移动速度越低。特别是步进伺服易于失步，使其主要用于速度与精度要求不高的经济型数控机床及旧设备改造。但近年发展起来的恒斩波驱动、PWM驱动、微步驱动、超微步驱动和混合伺服技术，使得步进电动机的高、低频特性得到了很大的提高，特别是随着智能超微步驱动技术的发展，将把步进伺服的性能提高到一个新的水平。 （2）直流伺服系统 直流伺服的工作原理是建立在电磁力定律基础上。与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流，它们分别控制励磁电流与电枢电流，可方便地进行转矩与转速控制。另一方面从控制角度看，直流伺服的控制是一个单输入单输出的单变量控制系统，经典控制理论完全适用于这种系统，因此，直流伺服系统控制简单，调速性能优异，在数控机床的进给驱动中曾占据着主导地位。 然而，从实际运行考虑，直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 （3）交流伺服系统 针对直流电动机的缺陷，如果将其做“里翻外”的处理，即把电驱绕组装在定子、转子为永磁部分，由转子轴上的编码器测出磁极位置，就构成了永磁无刷电动机，同时随着矢量控制方法的实用化，使交流伺服系统具有良好的伺服特性。其宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能，使其动、静态特性已完全可与直流伺服系统相媲美。同时可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。 目前，在机床进给伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系统，有三种类型：模拟形式、数字形式和软件形式。模拟伺服用途单一，只接收模拟信号，位置控制通常由上位机实现。数字伺服可实现一机多用，如做速度、力矩、位置控制。可接收模拟指令和脉冲指令，各种参数均以数字方式设定，稳定性好。具有较丰富的自诊断、报警功能。软件伺服是基于微处理器的全数字伺服系统。其将各种控制方式和不同规格、功率的伺服电机的监控程序以软件实现。使用时可由用户设定代码与相关的数据即自动进入工作状态。配有数字接口，改变工作方式、更换电动机规格时，只需重设代码即可，故也称万能伺服。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 （4）直线伺服系统 直线伺服系统采用的是一种直接驱动方式(Direct Drive)，与传统的旋转传动方式相比，最大特点是取消了电动机到工作台间的一切机械中间传动环节，即把机床进给传动链的长度缩短为零。这种“零传动”方式，带来了旋转驱动方式无法达到的性能指标，如加速度可达3g以上，为传统驱动装置的1020倍，进给速度是传统的45倍。从电动机的工作原理来讲，直线电动机有直流、交流、步进、永磁、电磁、同步和异步等多种方式；而从结构来讲，又有动圈式、动铁式、平板型和圆筒型等形式。目前应用到数控机床上的主要有高精度高频响小行程直线电动机与大推力长行程高精度直线电动机两类。 直线伺服是高速高精数控机床的理想驱动模式，受到机床厂家的重视，技术发展迅速。在2001年欧洲机床展上，有几十家公司展出直线电动机驱动的高速机床，快移速度达100120m/min，加速度1.52g，其中尤以德国DMG公司与日本MAZAK公司最具代表性。2000年DMG公司已有28种机型采用直线电动机驱动，年产1500多台，约占总产量的1/3。而MAZAK公司最近也将推出基于直线伺服系统的超音速加工中心，切削速度8马赫，主轴最高转速80000r/min，快移速度500m/min，加速度6g。所有这些，都标志着以直线电动机驱动为代表的第二代高速机床，将取代以高速滚珠丝杠驱动为代表的第一代高速机床，并在使用中逐步占据主导地位。二、研究主要内容1、硬件的设计利用步进电动机带动丝杆转动，利用丝杆的转动带动工作台的前进。对进给装置电气传动系统的关键部件进行设计计算，同时也要对进给装置传动装置的关键部件进行设计计算。2、软件的设计利用PLC来实现对电机的控制。针对不同的工件调用相应的程序来对电机的运行进行控制，实现多工步自动推料进给。三、实现方法及预期目标1、硬件的实现方法由于是大尺寸多工步自动推料进给装置，故在工作台的左右端各置一个推进装置，且两推进装置之间采用同步带连接，保证了工件在推进过程中的平行运动。目前面临的问题：自动推料进给装置系统的进给装置传动部分的设计，主要是如何实现同步转轮和的动力传动2、软件的实现方法利用高速脉冲输出（PTO）发生器的多段管线功能来实现对步进电动机的脉冲输出。数据的管理分为数据的存储与调用。数据的存储分为工件大小即工件号的存储和零件步进数的存储。数据的调用分为工件号的调用和步进数的调用。注：PTO功能按照给定的脉冲个数和周期输出一串方波，占空比为50。PTO可以产生单段脉冲或通过使用脉冲包络产生多段脉冲。必须为其设定脉冲个数和周期（以微秒或毫秒为单位）。S7-200的高速脉冲硬件发生器有两个Q0.1和Q0.0，在使用PTO操作之前需要将两者的过程映像寄存器清零，在高速脉冲输出过程中，输出负载至少为10%的额定负载，才能提供陡直的上升沿和下降沿。因此在每个输出波形包括三段：步进电机的加速（第一段）；步进电机的匀速（第二段）；步进电机的减速（第三段）。在这三个阶段会产生周期增量，用以下公式来计算每个脉冲周期所使用的周期增量值，以便PTO发生器来调整：De给定段的周期增量=ECTICTQ其中：ECT=该段结束周期时间 ICT=该段开始周期时间 Q=该段的脉冲数量PTO脉冲串的单段管线在单段管线模式，需要为下一个脉冲串更新特殊寄存器。一旦启动了起始PTO段，就必须按照第二个波形的要求改变特殊寄存器，并再次执行PLS指令。第二个脉冲串的属性在管线中一直保持到第一个脉冲串发送完成。在管线中一次只能存储一段脉冲串的属性。当第一个脉冲串发送完成时，接着输出第二个波形，此时管线可以用于下一个新的脉冲串。重复这个过程可以再次设定下一个脉冲串的特性。PTO脉冲串的多段管线在多段管线模式，CPU自动从V存储器区的包络表中读出每个脉冲串的特性。在该模式下，仅使用特殊存储器区的控制字节和状态字节。选择多段操作，必须装入包络表在V存储器中的起始地址偏移量（SMW168或SMW178）。时间基准可以选择微秒或者毫秒，但是，在包络表中的所有周期值必须使用同一个时间基准，而且在包络正在运行时不能改变。执行PLS指令来启动多段操作。每段记录的长度为8个字节，由16位周期值、16位周期增量值和32位脉冲个数值组成。图1中给出了包络表的格式。您可以通过编程的方式使脉冲的周期自动增减。在周期增量处输入一个正值将增加周期；输入一个负值将减少周期；输入0将不改变周期。当PTO包络执行时，当前启动的段的编号保存在SMB166（或SMB176）图表 1用指针对S7-200存储区间接寻址间接寻址是指用指针来访问存储区数据。指针以双字的形式存储其它存储区的地址。只能用V存储器、L存储器或者累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）作为指针。要建立一个指针，必须以双字的形式，将需要间接寻址的存储器地址移动到指针中。指针也可以作为参数传递到子程序中。S7-200允许指针访问以下存储区： I、Q、V、M、S、AI、AQ、SMT（仅限于当前值）和C（仅限于当前值）。您无法用间接寻址的方式访问单独的位，也不能访问HC或者L存储区。要使用间接寻址，您应该用“&”符号加上要访问的存储区地址来建立一个指针。指令的输入操作数应该以“&”符号开头来表明是存储区的地址，而不是其内容将移动到指令的输出操作数（指针）中。当指令中的操作数是指针时，应该在操作数前面加上“”号。如图2所示，输入*AC1指定AC1是一个指针，MOVW指令决定了指针指向的是一个字长的数据。在本例中，存储在VB200和VB201中的数值被移动到累加器AC0中。图表 2目前面临的问题：（1）脉冲该如何输出的？多段还是单段？（2）数据该如何存储？是否应该按工件号对数据进行存储？（3）数据该如何调用？可否采用间接寻址？3、目前需要解决的问题 （1）如何实现电压的转换。（24V转5V）解决方案：制作电压转换电路板，可以选择带公放功能的光耦，也可选择带公放功能的继电器，这要根据实际情况和购买情况决定。（2）教学设备相关定义（限位圆点定义）解决方案：用万用表测每个管脚电压，逐步定义每个管脚号（根据左右极限时是否有电压即可判断左右极限位）注：每个轴的左右限位有可能反，实验时应检查。4、重点难点（1）数据管理系统的设计，如何找零件；（2）自动推料进给装置的整体设计；（3）控制界面的设计，如何在屏上显示；四、对进度的具体安排13周，按照调研提纲完成调研，写出调研报告；4周，拟出设计方案，完成开题报告；5周，拟订软件方案、界面与程序通讯框架，完成控制功能初步设计；10周，完成控制功能和界面详细工程设计，准备总体结构设计；1112周，完成电气和结构图纸的草图设计；1314周，完成装配图的设计；1516周，撰写设计说明书，准备答辩。五、参考文献1、PLC编程及应用；2、S7-200用户手册；3、BUILD 500用户手册；4、PMAC手册及网站；5、siemens 网站；6E-VIEW网站。指导教师： 年 月 日督导教师： 年 月 日领导小组审查意见： 审查人签字 年 月 日摘 要推料进给系统主要是由硬件和软件两大部分组成。系统控制软件配合硬件合理的组织、管理数据系统的输入、数据处理和输出信息与控制执行部件，使数推料进给装置按照操作者的要求，实现进给。操作者使用上位控制界面E-VIEW触摸屏对系统进行进给控制。软件使用西门子S7-200 PLC进行编程，对电机控制采用多段脉冲输出，数据管理使用间接寻址。机械结构方面采用双丝杆同时推动，两根丝杆采用同步带传动，保证了工件进给的平稳性。关键词：自动进给；可编程逻辑控制器；E-VIEW触摸屏；间接寻址；丝杆；AbstractThe feeding by pushing system is mainly comprised of hardware and software . System control software with rational hardware organization, the iuput of management data system, data processing and the output of the results and the control the executing assemblys, makes the system feed the material in accordance with the operatorsrequirements. The operator use the upper control interface E-VIEW touch screen to control the system . The control software is a Siemens S7-200 PLC program, adopting multi-pulse output to control the motor and indirect addressing to manage the data. The mechanical structure is realized by using two screws and the belt among them to ensure the stability of the material feeding.Keyword: automatic feeding; PLC; E-VIEW touch screen; indirect addressing ; screw;目 录第一章 绪论11 PLC在组合机床控制中的应用112课题的主要任务 5 第二章 设备的测试与转接板的制作21 设备的测试 622制作转接板及电路分析 7第三章 程序的设计31 S7-200的工作原理1332 高速脉冲输出（PTO）1433 PLC发脉冲程序设计 163. 数据在存储器中的数据类型与间接寻址 17.5 数据管理程序 18.6 分步运动程序分析 19第四章 大尺寸多工步自动推料进给装置系统的上位系统设计（E-VIEW）41 E-VIEW及其设计软件MT500的介绍和使用方法 2042 上外界面的编写调试 20第五章 大尺寸多工步自动推料进给装置的结构设计51 丝杠的选型计算及其校核 2452 轴承的选型计算及其校核 2753 减速器的选型 2854 电机的选型计算及其校核 2955 联轴器的选型计算及其校核3256 同步带的选型计算及其校核33第六章 总结和心得体会 36结束语 37参考文献 38II附件3：计算机程序大尺寸多工步自动推料进给装置控制数据管理系统设计程序状态表：取数据文件号VW90存数据文件号VW80取数据偏移量VD40取数据指针VD30存数据偏移量VD20存数据指针VD10PTO允许位SM77.7scan_on_only_firstSM0.1第一次扫描接通，且只接通一次always_onSM0.0一直处于通状态X_dirQ1.1X轴方向X_PLUSQ0.1X轴脉冲第五步不为零状态位M4.5第四步不为零状态位M4.4第三步不为零状态位M4.3第二步不为零状态位M4.2第一步不为零状态位M4.1初始化开关M2.6存数据指示位M2.5数据转化完成标志位M2.3取数据完成标志位M2.2取数据开关M2.1存数据开关M2.0第五次进给M1.5置一时表示可以进行第五步的进给第四次进给M1.4置一时表示可以进行第四步的进给第三次进给M1.3置一时表示可以进行第三步的进给第二次进给M1.2置一时表示可以进行第二步的进给第一次进给M1.1置一时表示可以进行第一步的进给退回完成标志位M0.3开始加工M0.2readyM0.1初始化完成等待工作X_left_limitI0.3X轴左极限位X_right_limitI0.1X轴右极限位急停M1.7进给结束标志位M1.6进给M0.5主程序：TITLE=程序注释Network 1 LD M2.6S M5.0, 1R M1.6, 1R M1.7, 1Network 2 / 电机初始化的中断条件LD M5.0ATCH INT0, 3ENIR Q0.1, 1R M2.6, 1Network 3 / Network Title/ 初始化LD M5.0LPSA I0.1CALL SBR0LPPAN I0.1S M0.1, 1Network 4 / 数据存取及禁止此时脉冲输出LDN SM77.7A M0.1LPSA M2.0CALL SBR7LPPA M2.1CALL SBR8Network 5 / vb200-vb204为取出的数据缓存区/ vw300-vw304将取出的数据变换为16为后的暂存区/ 并将vw300-vw304的数值转化为脉冲数LD M2.2MOVW +100, VW300*I VW200, VW300MOVW +100, VW302*I VW202, VW302MOVW +100, VW304*I VW204, VW304MOVW +100, VW306*I VW206, VW306MOVW +100, VW308*I VW208, VW308R M2.2, 1S M2.3, 1Network 6 / vw400是将vw300-vw308五个数相加的结果放入，并减去加减速段的脉冲数，并将字转化为双字LD M2.3MOVW VW300, VW400+I VW302, VW400+I VW304, VW400+I VW306, VW400+I VW308, VW400ITD VW400, VD420R M2.3, 1Network 7 LD M0.2CALL SBR1ATCH INT1, 20S SM77.7, 1PLS 1Network 8 LD M0.3R SM77.7, 1PLS 1R M0.3, 1S M1.1, 1R M0.2, 1Network 9 / X_dirX_dirX_dir/ 进行分布加工LDN Q0.1A M0.5LPSA M1.1CALL SBR2LRDA M1.2CALL SBR3LRDA M1.3CALL SBR4LRDA M1.4CALL SBR5LRDA M1.5CALL SBR6LRDA M1.1ATCH INT2, 20LRDA M1.2ATCH INT3, 20LRDA M1.3ATCH INT4, 20LRDA M1.4ATCH INT5, 20LRDA M1.5ATCH INT6, 20LRDA I0.1S SM77.7, 1LRDPLS 1LPPR M0.5, 1Network 10 LD SM77.7= M3.0Network 11 LD M1.6O M1.7R SM77.7, 1PLS 1R M1.1, 1R M1.2, 1R M1.3, 1R M1.4, 1R M1.5, 1初始化_复位：Network 1 / 网络标题/ 设置PTO的控制字节和每段的周期和脉冲数LD SM0.0MOVB 16#AC, SMB77MOVW +500, SMW178MOVB 3, VB500MOVW +50, VW501MOVW -1, VW503MOVD 45, VD505MOVW +5, VW509MOVW +0, VW511MOVD 9910, VD513MOVW +5, VW517MOVW +1, VW519MOVD 45, VD521S Q1.1, 1PLS 1工作前准备工作：Network 1 / 网络标题/ 将工作台根据所调用的文件，将工作台退回到相应的位置LD SM0.0MOVB 16#AC, SMB77MOVW +500, SMW178MOVB 3, VB500MOVW +50, VW501MOVW -1, VW503MOVD 45, VD505MOVW +5, VW509MOVW +0, VW511MOVD VD420, VD513MOVW +5, VW517MOVW +1, VW519MOVD 45, VD521第一步：TITLE=子程序注释Network 1 LD SM0.0LPSAW VW300, 0S M4.1, 1LPPAW= VW300, 0S M1.2, 1R M1.1, 1R SM77.7, 1PLS 1Network 2 LD M4.1ITD VW300, VD320-D 90, VD320Network 3 / 网络标题/ 网络注释LD M4.1MOVB 16#AC, SMB77MOVW +600, SMW178MOVB 3, VB600MOVW +50, VW601MOVW -1, VW603MOVD 45, VD605MOVW +5, VW609MOVW +0, VW611MOVD VD320, VD613MOVW +5, VW617MOVW +1, VW619MOVD 45, VD621第二步：TITLE=子程序注释Network 1 LD SM0.0LPSAW VW302, 0S M4.2, 1LPPAW= VW302, 0S M1.3, 1R M1.2, 1R SM77.7, 1PLS 1Network 2 LD M4.2ITD VW302, VD330-D 90, VD330Network 3 / 网络标题/ 网络注释LD M4.2MOVB 16#AC, SMB77MOVW +500, SMW178MOVB 3, VB500MOVW +50, VW501MOVW -1, VW503MOVD 45, VD505MOVW +5, VW509MOVW +0, VW511MOVD VD330, VD513MOVW +5, VW517MOVW +1, VW519MOVD 45, VD521第三步：TITLE=子程序注释Network 1 LD SM0.0LPSAW VW304, 0S M4.3, 1LPPAW= VW304, 0S M1.4, 1R M1.3, 1R SM77.7, 1PLS 1Network 2 LD M4.3ITD VW304, VD340-D 90, VD340Network 3 / 网络标题/ 网络注释LD M4.3MOVB 16#AC, SMB77MOVW +500, SMW178MOVB 3, VB500MOVW +50, VW501MOVW -1, VW503MOVD 45, VD505MOVW +5, VW509MOVW +0, VW511MOVD VD340, VD513MOVW +5, VW517MOVW