2020项目九YL335B自动化生产线的总体安装与调试79

自动化生产线安装与调试（西门子S7-200SMART系列）项目九、YL-335B自动化生产线的总体安装与调试2主讲人：XXX所在院系：XX学院XX系020

项目目标：⒈掌握西门子SMARTCPU以太网组网的相关知识和基本技能。⒉掌握SMARTCPU与G120C变频器之间的USS协议通信。3.掌握自动线整体安装和调试的基本方法和步骤。项目描述：

YL-335B自动化生产线，各工作单元PLC、人机界面，采用以太网实现互连。输送站PLC做主站。主令信号由人机界面发出，人机界面能实时显示各工作站状态。分拣站PLC与变频器采用USS协议通信。总任务要求：按下人机界面上的启动按钮，输送站机械手抓取供料站工件，送往装配站装配，装配好的工件再送往分拣站进行分拣。根据实际安装与调试工作过程，本项目设置了2个工作任务。通过完成这2个工作任务，使学习者掌握自动线系统机械安装、以太网控制系统组建，SMARTCPU与变频器之间USS协议通信等相关知识点与技能点。目标项目九准备知识任务一自动线设备的安装和调整任务二系统联机运行的人机界面组态和PLC编程目录CONTENTS010203准备知识1SMART系列PLC的以太网通信方式SMART系列PLC与G120C变频器的USS协议通信准备知识一、SMART系列PLC的以太网通信方式

S7-200SMARTCPU的以太网接口是标准的RJ45口，可以自动检测全双工或半双工通信，10Mbps和100Mbps通信速率。通过基于TCP/IP的S7协议可以实现S7-200SMARTCPU与编程设备、HMI（人机界面）、上位机以及S7-200SMARTCPU之间的以太网通信。S7-200SMARTCPU可同时支持的最大通信连接资源数如下：·1个编程连接：用于与STEP7-Micro/WINSMART软件的通信。

最多8个HMI连接：用于与HMI之间的通信。

最多8个GET/PUT主动连接：用于与其他S7-200SMARTCPU之间的GET/PUT主动连接。

最多8个GET/PUT被动连接：用于与其他S7-200SMARTCPU之间的GET/PUT被动连接。1.SMART系列PLC以太网通信特性准备知识2.以太网网络组态示例

任务要求：2台S7-200SMARTCPU、1台工业交换机、1台触摸屏，要求进行以太网组网，完成如下功能：①将1号站（主站）的I2.5的状态映射到2号站的Q0.7；②将2号站（从站）的I1.3的状态映射到1号站的Q1.5；③将HMI（连接在主站）上按钮的状态映射到2号站的Q1.0。（1）硬件系统构成准备知识（2）分配Internet协议(IP)地址①编程设备分配IP地址：192.168.0.9，子网掩码：255.255.255.0②然后为PLC分配地址CPU1的IP地址为192.168.0.1，子网掩码为255.255.255.0CPU2的IP地址为192.168.0.5，子网掩码为255.255.255.0（3）GET/PUT向导组态①指定所需要的网络操作数目准备知识②指定网络操作图9-5对2号站的网络写操作图9-6对2号站的网络读操作如图9-5所示，选中Operation，类型选择“Put”（写操作），传送1字节，远程CPU的IP：192.168.0.5，本地地址：VB1000，远程地址：V1000。

如图9-6所示，选中Operation02，类型选择“Get”（读操作），传送1字节，远程CPU的IP：192.168.0.5，本地地址：VB1050，远程地址：V1050。准备知识③分配V存储器；④生成代码块用户配置的每项网络操作都需要16个字节V存储区，在GET/PUT向导菜单中单击“存储器分配”，向导会自动建议一个起始地址，可以编辑该地址，但一般选择建议就好，如图9-7所示。在GET/PUT向导菜单中单击“组件”(Components)，根据向导生成子例程代码如图9-8所示。点击“下一页”按钮，单击“生成”(Generate)即完成向导组态。准备知识（4）组网程序的编写与下载图9-91号主站程序图9-102号从站程序准备知识（5）人机界面组态（6）联网调试

按下CPU1侧I2.5按钮，CPU2侧的Q0.7指示灯点亮，松开即熄灭。按下CPU2侧的I1.3按钮，CPU1侧的Q1.5指示灯点亮，松开即熄灭。按下HMI界面上按钮，CPU2侧的Q1.0点亮，松开即熄灭。HMI界面指示灯跟随CPU2侧的Q1.0状态。准备知识二、SMART系列PLC与G120C变频器的USS协议通信

USS协议(UniversalSerialInterfaceProtocol，通用串行接口协议)是西门子专为驱动装置开发的通用通信协议，它是—种基于串行总线进行数据通信的协议。USS工作机制是由主站不断轮询各个从站，从站不会主动发送数据。准备知识1.USS通信指令

变频器初始化指令USS_INIT用来使能、初始化或禁止变频器通信。站点号具体计算如表9-2所示，D0～D31代表32台变频器，表中将D0位置“1”，其16进制为16#1，表示激活第0台变频器。如要激活第18台变频器，Active端应为16#00040000。准备知识⑵USS_CTRL指令

变频器控制指令USS_CTRL用于控制处于激活状态的西门子变频器，每条变频器只能使用一条USS_CTRL指令。准备知识⑶USS_RPM指令参数读出指令USS_RPM用于读取变频器参数值。准备知识⑷USS_WPM指令参数写入指令USS_WPM_X用于写入变频器的参数值。准备知识3.SMART系列PLC与G120C变频器的USS协议通信实例SMART200PLC与G120C变频器之间采用USS协议通信，实现对变频器的运行控制以及参数读写。具体要求：①旋合开关I1.2，变频器启动并以设定的频率百分比运行；②每隔0.3秒，读取参数r0024的数值，以监视变频器实际输出频率；③在I1.5的上升沿，写入变频器运行的斜坡上升时间（P1120=3.0s）。已知三相异步电动机参数：额定功率为25W，额定转速1300r/min，额定电压380V，额定电流0.18A，额定频率为50HZ。⑴硬件接线

采用屏蔽双绞线，将G120C的现场总线通信端子P+（2），N－（3）分别接至SMART200的RS485通信端口的3号与8号针即可准备知识⑵变频器参数设置准备知识⑶PLC程序编写①每隔0.3秒产生一脉冲。利用此脉冲上升沿发参数读出请求。

变频器未运行时，或参数读出指令未使能时，送0.0给VD1060；当变频器运行且执行参数读出指令正确后，读出结果送V1060。②变频器初始化指令：USS协议，选CPU集成的RS485通信口，波特率9600，激活第0台变频器。正确执行完后Q0.7为1。准备知识③按下I1.2时，当M1.5\M1.6\V100.3为0时，变频器以VD52中指定的频率百分比运行。变频器运行时，Q1.0为1。

注意：a.实际运行频率=P2000中基准频率*VD52设定百分比。b.VD52存浮点数，百分比输入应为小数。c.若出现变频器报警，故障解除后，可按I1.3对变频器故障复位。④按下I1.4时，每隔0.3秒，T37接通一次，利用其上升沿触发参数读出请求。参数读出结果暂存VD72中。正确执行完后V100.5为1。准备知识⑤按下I1.5时，利用其上升沿把Value处输入的“3.0”写入参数P1120中。正确执行完后Q1.2为1。程序编辑完后，在编译前需要给USS指令库指定402字节的全局V存储器，一般单击“建议地址”，使用自动生成的即可。此外，还需注意：不要带电插拔USS通信电缆，尤其是正在通信过程中，否则极易损坏变频器和PLC的通信端口。即使掉电后，也要等几分钟，让电容放电后，再去插拔通信电缆。任务一自动线设备的安装和调整2工作任务YL-335B系统安装及调整任务一、自动线设备的安装和调整一、工作任务YL-335B自动化生产线的设备布局如图9-21所示。任务一、自动线设备的安装和调整二、YL-335B系统安装及调整⒈各工作单元装置侧在工作台面的安装与定位⒉注意事项：①供料、装配单元Ⅱ物料台中心位置沿工作台面T形槽方向的定位，是以输送单元原点传感器中心线为基准的。所以，整体安装首先要考虑的是输送单元在工作台面上的定位与安装。②其余工作单元定位前，务必在相应T形槽预置入数量足够的紧定螺母。③要定位某工作单元，在大体找好位置后，将其放置在工作台面上，调整固定该单元的紧定螺母的位置，然后用紧定螺栓穿过安装孔旋入螺母中（注意不要旋紧）；接着即可进行沿T形槽方向的准确定位。①安装工作完成后，必须进行必要的检查、局部试验等工作。在投入运行前，应清理工作台上残留线头、管线、工具等，养成良好的职业素养。②各从站的工作单元在工作台面上定位以后，紧定螺栓暂不要完全紧固，可在完成电气接线以及伺服驱动器有关参数设置后，编制一个简单的输送单元测试程序，运行此测试程序，检查各工作单元的定位是否满足任务书的要求，进行适当的微调，最后才将紧定螺栓完全紧固。任务二

系统联机运行的人机界面组态和PLC编程3以太网系统构建人机界面的组态PLC控制程序的编写系统调试任务二、系统联机运行的人机界面组态和PLC编程一、以太网系统构建任务要求：（1）人机界面提供系统启停及复位等主令信号，能显示各站联机/就绪等工作状态，能设置变频器运行频率，并实时显示输出频率。（2）装配站采用装配单元Ⅱ。（3）分拣站变频器G120C与CPUSR40采用USS协议通信。1.系统IP地址分配输送单元（主站）：IP地址为192.168.0.1供料单元：IP地址为192.168.0.2装配单元：IP地址为192.168.0.3分拣单元：IP地址为192.168.0.5触摸屏：IP地址为192.168.0.6任务二、系统联机运行的人机界面组态和PLC编程2.网络读写数据规划3.GET/PUT向导组态步骤1：添加GET/PUT网络读写操作6项。任务二、系统联机运行的人机界面组态和PLC编程步骤2：Operation配置本地CPU（输送站）向远程CPU（供料站）网络写操作（PUT）。①主站VB1000-VB1007数据写入供料站VB1000-VB1007。②Operation2、Operation3：写装配站与分拣站，配置类似，只远程IP不一样。③每完成一项设置，点击按钮“下一个”。步骤3：Operation04配置本地CPU（输送站）从远程CPU（供料站）网络读操作（GET）。①主站VB1020-VB1029从供料站VB1020-VB1029读数据。②Operation5与Operation6：读装配站与分拣站，配置类似，只读出字节与远程IP不一样，详见表9-12。任务二、系统联机运行的人机界面组态和PLC编程步骤4：存储器分配①6项配置完成后，向导程序将要求指定一个V存储区的起始地址，以便将此配置放入V存储区。②可在框中自行填入V存储区起始值，也可单击“建议”按钮，系统自动建议一个大小合适且尚未使用的V存储区。步骤5：全部配置完成后，向导将为所选的配置生成项目组件。单击“生成”按钮，编程软件STEP7-Micro/WINSMART项目树“指令-调用子例程”将增加NET_EXE子程序可供调用。任务二、系统联机运行的人机界面组态和PLC编程二、人机界面的组态任务二、系统联机运行的人机界面组态和PLC编程任务二、系统联机运行的人机界面组态和PLC编程三、PLC控制程序的编写⒈GET/PUT网络的数据规划⒉主站控制程序编写3.从站控制程序编写4.主从站工艺控制信息交换

主站启停编程要点：①网络子例程调用；②系统复位；③联机与就绪