自动生产线输送站的编程

1、输送单元运行控制编程与调试一、输送单元认知1、输送单元的基本功能：该单元通过到指定单元的物料台精确定位，并在该物料台上抓取工件，把抓 取到的工件输送到指定地点然后放下的功能。2、输送单元的主要组成：主要包括机械手，直线输单元，比例传送机构，多功能安装支架，同部轮， 同部带，带保护接线端子单兀等组成。二、伺服电机与驱动器1、简介在YL-335B的输送单元上中，采用了松下 MHMD022G永磁同步交流伺服电 机，及MADHT1507全数字交流永磁同步伺服驱动装置作为运输机械手的运动控制装置连坯器XA；电肿播入连接器再生过电呪爼器L电机连接端子一E前直框nnug连搜器：v：曲祝器用逹冬噩连接器酷；

2、逅码器连推器连按器X4:并行I心连按器 厂连接器X5：反馈光圳尺连揺器一连接器XI： USBiJ接器连按器灶：串行適咎用连搖器X3：宜全功能用连接器接临连歿丼必2处）1充电灯伺服电机和伺服驱动器外形图MHMD022G1U含义：MHM表示电机类型为大惯量，02表示电机的额定功率 为200W 2表示电压规格为200V, G表示编码器为增量式编码器，脉冲数为 20 位，分辨率1048576，输出信号线数为5根线。MADHT1507的含义：MAD表示松下A5系列A型驱动器，T1表示最大额定电 流为10A, 5表示电源电压规格为单相/三相200V, 07表示电流监测器额定电流 为 7.5A。松下的伺服驱

3、动器有七种控制运行方式， 即位置控制、 速度控制、转矩控制、 位置/速度控制、位置 /转矩、速度 /转矩、全闭环控制。位置方式就是输入脉冲 串来使电机定位运行， 电机转速与脉冲串频率相关， 电机转动的角度与脉冲个数 相关；速度方式有两种，一是通过输入直流 -10V 至 +10V 指令电压调速，二是 选用驱动器内设置的内部速度来调速；转矩方式是通过输入直流 -10V 至 +10V 指令电压调节电机的输出转矩， 这种方式下运行必须要进行速度限制， 有如下两 种方法： 1）设置驱动器内的参数来限制， 2）输入模拟量电压限速。直线运动组件的同步齿轮距是 5mm共12个齿，计算可得伺服电机旋转一 周，输

4、送站水平移动 60mm。2、接线MADHT1507伺服驱动器面板上有多个接线端口，其中：XA电源输入接口，AC220V电源连接到L1、L3主电源端子，同时连接到控 制电源端子L1C L2C上。XB:电机接口和外置再生放电电阻器接口。U、V、W端子用于连接电机。必须注意，电源电压务必按照驱动器铭牌上的指示，电机接线端子（U、V、V）不可以接地或短路， 交流伺服电机的旋转方向不像感应电动机可以通过交换三相相 序来改变，必须保证驱动器上的 U、 V、 W、 E 接线端子与电机主回路接线端子按 规定的次序一一对应， 否则可能造成驱动器的损坏。 电机的接线端子和驱动器的 接地端子以及滤波器的接地端子必须

5、保证可靠的连接到同一个接地点上。 机身也 必须接地。B1、B3、B2端子是外接放电电阻，YL-335B没有使用外接放电电阻。X6:连接到电机编码器信号接口，连接电缆应选用带有屏蔽层的双绞电缆， 屏蔽层应接到电机侧的接地端子上， 并且应确保将编码器电缆屏蔽层连接到插头 的外壳（FG上。X4：I/O 控制信号端口，其部分引脚信号定义与选择的控制模式有关，不同 模式下的接线请参考松下 A 5系列伺服电机手册。YL-335B输送单元中，伺 服电机用于定位控制，选用位置控制模式。所采用的是简化接线方式，如图 :供电电蘇来自电裤配电箱QF2F1PEU12L3LLC1SCXIIELE3B2UVWXA

6、4;伺服电机白也 聖色OPC1PULS2OPC2SI2沏0HOCWLCWLO+ALI-JIN-C3I+隹捋电机1脉冲工方问凹狽服里输入 §右限位信吕 g左尿应信号编诃券J 输人躺口3641X6E5VE'3V25$PS伺服驱动器电气接线图亲自 PLC QCkO来自PK QO.:UL1LK2"OV去PLT £1. 20V+24V3、参数设置MADHT1507伺服驱动器的参数共有 218个，Pr000-Pr639，可以在驱动器上的面板上进行设置，各个按钮的说明如表：8 8 8 8.8 8数据变更位向丄进位。X7监视.器瀚出连接器显示用LED（6位）发生错误时转换

7、芮错误显示画面.LED呈闪烁状态。倒2Hz）譬报发生时LED呈缓慢闪烁状态（釣1Hz）模式转换键（选择表示时有效）可转换为1种模式° 监视器模式 卷数设定橈武 圧PROM写入模式 辅助功能模式设背键（常时有效）转换选择显示与执行显乐模式.各模式中对显示娈更、数据变更、瘍数变更等的 选择.以及动件的执行（小数点呈闪烁状显示的位数有效）按数值増大.按I®数值減小匸驱动器参数设置面板伺服驱动器面板按钮的说明按键说明激活条件功能| MODE在模式显示时有效在以下5种模式之间切换：1) 监视器模式；2) 参数设定模式；3) EEPRO写入模式；4 )辅助功能模式。SET一直有效用来在

8、模式显示和执行显示 之间切换1A叵仅对小数点闪烁的哪一位数 据位有效改变个模式里的显示内容、更 改参数、选择参数或执行选中 的操作把移动的小数点移动到更咼 位数面板操作说明：1参数设置，先按“ Set”键，再按“Mod6键选择到“ PrOO”后，按向上、 下或向左的方向键选择通用参数的项目，按“ Set ”键进入。然后按向上、下或 向左的方向键调整参数，调整完后，长按“ S”键返回。选择其它项再调整。2参数保存，按“ M键选择到“ EE-SET后按“ Set”键确认，出现“ EEP -”，然后按向上键3秒钟，出现“ FINISH”或“ reset ”，然后重新上电即保存。伺服参数设置表格序?L

9、殖值)PrOlLED幻址我楣1昼承电机城迪2Pr02挫刮换式0證逆控制(相接优吗P)3Pr(M2十与或苻限何功作.趾盍发TGrrJS 策止输人信号出错那警"设置此書数值塾績在:'1J ' 1 I："'.i7.< ,£. .4Pr>0167&支冃胡诜整诗列+ac5Pt21实时自动塔益设 胃1窝对自动谓報为常規模式、运抒时負磁懂的 变化恃况備、.6Pr22实时自动增益的 机鴨刚性逋择17Vi 41折怜脉冲廡转方 向设説1币争林冲+折母方问+设置此錐數俏畐细在 捽制电源斷电重启之后才施楼改*写入成功. W milini&

10、;Pr42韦令脉神愉入方 式31 < 9Fl 4510000fcF打戯_* 欣 Mrffr A rn 辭 "狮五现爲科麒奔擀辜乂 10000 (2500p/r X 4),拿数 殳宣帅霍创.'；!( 1/ 10000 PMS> 1WII帕帕丄廿10PH9指专咏冲井倍频 弟？竹于011PrtA012FHB指令脉冲井借颛6000在YL-335B上，伺服驱动装置工作于位置控制模式，S7-226的Q0.0输出脉冲作为伺服驱动器的位置指令， 脉冲的数量决定伺服电机的旋转位移， 即机械手 的直线位移，脉冲的频率决定了伺服电机的旋转速度，即机械手的运动速度， S7-226 的 Q

11、0.1 输出脉冲作为伺服驱动器的方向指令。对于控制要求较为简单， 伺服驱动器可采用自动增益调整模式。 根据上述要求， 伺服驱动器参数设置如上 表。三、任务 1-PLC 位置控制1、S7-200 PLC勺脉冲输出功能及位控编程S7-200有两个内置PTO/PWM发生器，用以建立高速脉冲串（PTO或脉 宽调节（PWM信号波形。一个发生器指定给数字输出点Q0.0，另一个发生器指定给数字输出点 Q0.1 。当组态一个输出为 PTO 操作时，生成一个 50% 占空比脉冲串用于步进电机或伺服电机的速度和位置的开环控制。内置 PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通 过 P

12、LC 内置 I/O 提供方向和限位控制。为了简化用户应用程序中位控功能的使用， STEP7-Micro/WIN 提供的位 控向导可 以帮助用户在很短的时间内全部完成PWM PTO或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和 位置提供动态控制。 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。 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。位控向导提供移动包络定义界面， 应用程序所需的每一个移动包络均可在 这里定义。PTO支持最大100个包络。定义一

13、个包络，包括如下几点：选择操作模式；为包络的各步定义指标。为包络定义一个符号名。选择包络的操作模式：PTC支持相对位置和单一速度的连续转动两种模式， 如 下图所示，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数 量。单速连续转动则不需要提供终点位置，PTX直持续输出脉冲，直至有其他命 令发出，如到达原点停发脉冲。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。PTO5一包络最大允许29个步。每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个 指标。右图所示为一步、两步、三步和四步包络。注意一步包络只有一个常速段，两步包络有两个常速段，依次类推。步的数目与包络中常速段的数目一致

14、。1/ 两步趣堵厂r三步也蜒匹步包络包络的步数示意图2、使用位控向导编程步骤下面通过一个任务例子来阐述使用位控向导编程的方法和步骤。任务控制要求：按钮SB1 (12.4 )控制电机启动，开关SP1 (12.7 )控制电机 的方向，PLC的Q0.0发送PTO波作为伺服驱动器的位置指令，Q0.1作为伺服驱 动器的方向指令，控制伺服电机以2转/秒(12000脉冲/秒)的速度向前运行500mm(50000个脉冲)。使用位控向导编程的步骤如下:(1) 、为&-20 0 PL选择选项组态内置FT操作。在STEP74.0软件命令菜单中选择 工具一位置控制向导，即开始引导位置控 制配 置。在向导弹出的

15、第1个界面，选择配置S7-200 PL内置PTO/PW操作。在 第2个界面中选择“ QO ”作脉冲输出。接下来的第3个界面如图7-27所示，请选 择“线性脉冲输出(PTO, “下一步”就开始了组态内置PT操作。界面1界面2界面3组态内置PTC操作选择界面(2) 、接下来的两个界面，要求设定电机速度参数MAX_SEED口电机 启动/停止速 度SS_SEED以及加速时 间ACEL_TIME和减速时间EEDEITI ME。“90000；请在对应的编辑框中输入这些数值。例如，输入最高电机速度 把电机启动/停止速度设定为“600；加速时间ACCEL ME和减速时间 DBEL_TME分别 为1000( m

16、S和200( mS完成给位控向导提供基本信息的工 作。单击“下一步”开始配置运动包络界面。比臣用理冃舸禹电fl迴TE itf_SrraBi lf-4： T算沖斤kllillilliiIPTOPWMHAX二 FEDPTO/PWM上p pF-lT门覃請VKE SPEED/7JOEkTIHEDECEL.1T kE电机速度设置界面(3) 、配置运动包络的界面该界面要求设定操作模式、1个步的目标速度、 结束位置等步的指标，以及定义这一包络的符号名。(从第0个包络第0步开始)配置运动包络界面在操作模式选项中选择 相对位置控制，填写包络“ 0”中数据目标速度“ 12000”，结束位置“ 50000，点击“绘

17、制包络”。 包络的符号名按默认定义(Profile0_0) 。这样，本例任务的包络设置就完成了。这个包络只有1步，如果某个包络包括多步，我们只要点击“新步”设置新的目标速度和结束位置即可如果需要建多个包络，现在可以设置下一个包络，点击“新包络” 继续设置即可。设置结束，点击“确定”，在新界面如图可以点击“建议地址”， 点击“下一步”，在新界面“完成”即可。结束向导配置界面设置PG/PC 接口3、使用位控向导编程生成的子程序运动包络组态完成后，向导会为所选的配置生成四个子程序，分别是:PTX_CTRL子程J（控制）、PTOx_RU子程J（运行包络），PT（X_LDP6 和PTO_M AN 子 程

18、序（手动模式）。一个由向导产生的子程序就可以在程序中调用如图所示+刮搽便卅眉坤+ - fiE字符串十蓟表+定时器血I库 刘调用子程序Q SBR(SBRO)13 PTOD_CTRHSBR1) tg PTOD_RUN(SBR2)43 PTOO_MAN (SBR3)位控向导生成的三个子程（1）、FTCX_CTRL子程序（控制）启用和初始化PTO俞出。请在用户程序中只使用一次，并且请确定在每次扫描时得到执行。即始终使用 SM0.0作为EN的输入，如图所示SN0.0减速停止信号1 I运行PTOx_CTRL子程序P100_CTRLENLSTDPD_STCPDoreEiror 丨亡仏-M2 0 -VB500

19、-VD512输入参数: l_STOP（立即停止）输入（BOO型）:当此输入为低时，FTO功能会正 常工作。当此输入变为高时，FTC立即终止脉冲的发出。 D_STOP（减速停止）输入（BOO型）:当此输入为低时，FTO功能会正 常工作。当此输入变为高时，FTO会产生将电机减速至停止的脉冲串。输出参数 Done（ “完成”）输出（BOOI型）:当“完成”位被设置为高时，它表明 上一个指令也已执行。 Error （错误）参数（BYTE型）:包含本子程序的结果。当“完成”位为 高时，错误字节会报告无错误或有错误代码的正常完成。 C_Pos（ DWRDS）:如果PH向导的HSC计数器功能已启用，此参数包

20、含以脉冲数表示的模块当前位置。否则，当前位置将一直为0。、PTO_RUI子程序（运行包络）：命令PLC执行存储于配置/包络表的指定包络 运动操作。运行这一子程序的梯形图如图所示SMO.O启动卜PTOO_RUNENSTARTProfileDone-MO.OAtariErrorVB500C_Pro- e-VE504C_Step-VB509C Ros VD512V05O2*M5.0-运行FTOx RUN子程序 输入参数： E位：子程序的使能位。在“完成” （Done位发出子程序执行已经完 成的信号前，应使 EN位保持开启。 START参数BO型）：包络的执行的启动信号。对于在START数已开启， 且

21、PT当前不活动时的每次扫描，此子程序会激活 PTO为了确保仅发送一个 命令，一般用上升沿以脉冲方式开启 STR参数。 Abort （终止）命令（BOOL :命令为ON时位控模块停止当前包络， 并减速至电机停止。 Hofi le （包络）（BYTE）:输入为此运动包络指定的编号或符号名。 输出参数 Done （完成）（B3DE）:本子程序执行完成时。输出ON Eror （错误）（BYTE）:输出本子程序执行结果的错误信息。无错误 时输出0。 C_Prcf ile（BTT型）：输出位控模块当前执行的包络。 C_Step （BYTE）:输出目前正在执行的包络步骤。 C_Po（DNT型）：如果PT向导

22、的HS计数器功能已启用，则此参数包含以脉 冲数作为模块的当前位置。否则，当前位置将一直为 0。3、PTOxM ANf程序（手动模式）：将PTO俞出置于手动模式。执行这一子程序允 许电机启动、停止和按不同 的速度运行。但当PTOc_MAN子程序已启用时，除PTOX-CTRL外任何其他FTO?程 序都无法执行。运行这一子程序的梯形图如图所示。SMonEM12.7运行/停止信号RUN-VB5102i DOO- Speed Criurr Pim运行FTOx MAN子程序 RU（运行/停止）参数：命令PTC加速至指定速度（Speed （速度）参数）。 从而允 许在电机运行中更改Speed参数的数值。停用

23、RUI参数命令PTC减速 至电机停止。当RUI已启用时，Speed参数确定着速度。速度是一个用每秒 脉冲数计算的DINT（双整数）值。可以在电机运行中更改此参数。曰ror （错误）参数：输出本子程序的执行结果的错误信息，无错误时输出0。 C_Po（DNT型）：如果PTO向导的HS（计数器功能已启用，C_Pos参数包含 用脉冲数目表示的模块；否则此数值始终为零。4、PLC位置控制任务梯形图程序设计网貉1 网络标题方向转换开关Q0.1II（）网络2SMOlO右限位右限位网路3SMO.O启动PTOO.CTRLENl_STOPDSTOPDoneError-M2.0-VB500VD506PTOO_RUN

24、 ENSTARTProfileDone-M21AbortError-VB500C_Rdils-VB501C_Step-VB502C Pos-VD5060-M30-四、任务2-输送单元运行控制1、输送单元运行控制工作过程如下:系统上电后，按复位按钮（25 ）,系统执行回原点操作；当到达原点位置 后，按运行按钮（12.4），输送站开始按设定好的脉冲量运行到加工站；加工站 到位后等待5S钟，再运行到装配站；装配站到位后等待5S钟，再运行到分拣站; 分拣站到位后等待5S钟，再回零，回零分2步，输送站先高速回零，再低速回 零找原点。2、位控向导设置按照下表设置包络。包络表的位置数据站点位移脉冲量目标速度移动方向供料站T加工站427 mm42700120000加工站T装配站286mm120000装配站T分解站235mm120000分拣站一高速回零前900 mm200001低速回零单速返回900012、PLC程序:I趕序注聲阀踣1 网塔标题1网略注