《自动线体控制》-1、自动线体控制

学习目标01变频器PROFIBUS网络设置PLC对线体的控制掌握变频器的PROFIBUS通讯设置过程掌握PLC对线体的控制方法线体控制目标要求：1、采用西门子412-3DP型号的PLC通过PROFIBUS现场总线与智能从站MM440变频器实现通讯，实现线体的启停、速度控制。2、对ABB机器人R1上料工位、ABB机器人R2下料工位、川崎机器人上下料工位1和工位2、总共四个位置的线体档停控制。线体及变频器控制柜：自动线系统总共有四个控制柜，总共5台PLC。1、S7-412-3型号的2台400PLC（其中一台为冗余），主要负责整个线体的联调控制，包括与各个站的信息交互。线体主控制系统线性机械手工位控制系统

CNC1工位的控制系统CNC2工位的控制系统线体及变频器控制柜：线体档停部分：1、400PLC负责输送链A区域的控制

输送链A区域的控制，由一台400PLC和一台备用冗余400PLC组成的主控制系统构成，用于对整条线体的总控协调，并且与其他PLC进行通讯。线体上的传感器和气动执行机构连接到一台ET200S远程I/O模块，线体输送链的运行由一台MM440变频器实现控制。设备间通过PROFIBUS现场总线进行通信。400PLC负责输送链A区域的控制部分由区域1和区域2组成。自动线输送链A区域1自动线输送链A区域2线体档停部分：线体纯档停缓冲线体分流岔道档停线体档停部分：线体档停检测2、线性机械手300PLC负责ABB机器人上下料工位前的线体B区域控制。

线性机械手区域的上下料部分，由一台300PLC和一台ET200S远程I/O模块进行通讯连接，线体上的传感器和气动执行机构连接到ET200S模块。自动线输送链B区域线体档停部分：3、CNC1300PLC负责川崎机器人在数控机床1上下料工位前的线体C区域控制。

数控机床1加工区域的上下料部分线体控制，由一台300PLC和一台ET200S远程I/O模块进行通讯连接，线体上的传感器和气动执行机构连接到ET200S模块。自动线输送链C区域线体档停部分：4、CNC2300PLC负责川崎机器人在数控机床2上下料工位前的线体D区域控制。数控机床2加工区域的上下料部分线体控制，由一台300PLC和一台ET200S远程I/O模块进行通讯连接，线体上的传感器和气动执行机构连接到ET200S模块。自动线输送链D区域线体档停部分：自动线区域设备分工

自动生产线划分为A、B、C、D四个区域工位。

A区域输送链的控制，由400PLC主控制系统负责该区域的线体挡停控制；B区域输送链的控制，由线性机械手PLC负责该区域的线体挡停控制；D区域输送链的控制，由数控机床1加工区域的PLC来负责该区域的线体挡停控制。C区域输送链的控制，由数控机床1加工区域的PLC来负责该区域的线体挡停控制；自动线体布局说明：1、400PLC负责进库的部分控制。2、线性机械手300PLC负责ABB机器人上下料工位前的线体控制。3、CNC2300PLC负责川崎机器人在数控机床2上下料工位前的线体控制。4、CNC1300PLC负责川崎机器人在数控机床1上下料工位前的线体控制。MM440变频器的PROFIBUS网络控制

项目要求：采用西门子412-3DP型号的PLC通过PROFIBUS现场总线与智能从站MM440变频器实现通讯，PLC和变频器的PROFIBUS地址分别为2和4，发送“起/停”、“正/反转”和“速度设定值”等指令，变频器运行速度参数返回给PLC。

通过STEP7在线监控。完成变频器参数设置、电气接线、PLC编程监控。一、变频器PROFIBUS网络设置1、机械安装、电气接线（已完成）

2、安装BOP面板

3、用BOP复位为出厂时变频器的缺省设置值

4、用BOP设置电动机参数（参考）

参数号出厂缺省值设置值说明P000311用户访问级为标准级P001001开始快速调试P010000选择工作地区，功率以KW表示，频率50HzP0304230380根据铭牌设定电动机额定电压（V）P03057.41.00根据铭牌设定电动机额定电流（A）P03071.50.25根据铭牌设定电动机额定功率（KW）P03105050电动机的额定频率（Hz）P031114251400电动机的额定速度（r/min）P070026选择命令源为COM链路的通讯板（CB）设置P100026频率设定值的选择为通过COM链路的CB设定P390001结束快速调试，BOP显示屏出现“P---”字样几秒钟，进行电动机计算和复位为工厂设置值。变频器自动进入“运行准备就绪”状态，P0010=0。P000312用户访问级为扩展级P091834指定CB（通讯板）地址。本例变频器指定3。可设定的地址1~125。注意：Profibus模板DIP需设定全0一、变频器PROFIBUS网络设置线体变频器的控制，查看变频器DP通讯地址。（MW520为输出控制地址）一、变频器PROFIBUS网络设置停止47E正转47F反转C7FE0F1F1位00ON(斜坡上升)/OFF1(斜坡下降)0否1是111位01OFF2：按惯性自由停车0是1否111位02OFF3：快速停车0是1否111位03脉冲使能0否1是717171位04斜坡函数发生器（RFG）使能0否1是111位05RFG开始0否1是111位06设定值使能0否1是000位07故障确认0否1是4040C0位08正向点动0否1是000位09反向点动0否1是111位10由PLC进行控制0否1是001位11设定值反向0否1是000000位12保留000位13用电动电位计（MOP）升速0否1是000位14用MOP降速0否1是000位15本机/远程控制变频器的控制字（STW）二、PLC对线体的控制（MW520为输出控制地址）对于本例：PLC(主站)→MM440：变频器的控制字STW——PQW520。启动：W#16#47F;停止：W#16#47E;变频器速度控制字HSW——PQW522。PLC(主站)←MM440：ZSW——PIW560；速度反馈HIW——PIW562。二、PLC对线体的控制

HSW：PZD任务报文的第2个字是主设定值（HSW）。这就是主频率设定值，是由主设定值信号源提供的，（参看参数P1000）。

数值是以十六进制数的形式发送，即4000H（16384）规格化为由P2000设定的频率（比如本例为默认值50Hz），那么2000H即规格化为25Hz，负数则反向。变频器速度控制字HSW——PQW522。二、PLC对线体的控制二、PLC对线体的控制变频器带动线体运转后，可以通过检测线体各个位置，对托盘进行分道挡停和放行控制。各个I/O如表所示，可以直接利用进行程序控制。（可参考FC21线体控制）具体到每个机器人上下料工作位置的托盘进行挡停和放行控制，则在对应PLC上进行控制。

RI、R2ABB机器人工位315PLC控制的各个输入信号如表所示，可以直接利用进行程序控制。二、PLC对线体的控制具体到每个机器人上下料工作位置的托盘进行挡停和放行控制，则在对应PLC上进行控制。

RI、R2ABB机器人工位315PLC控制的各个输出信号如表所示，可以直接利用进行程序控制。二、PLC对线体的控制现场安全注意事项

按照安全作业要求，查看《安全操作规程》，在进行各个危险工位动作时可能产生危险的区域进行危险预判。根据《自动生产线使用说明书》明确自动线环境的作业区域，整个自动线区域均有围栏进行安全隔离，如果需要进入工位进行调试保养作业等，都必须按照安全操作规程进行。尤其是对机器人工位、数控机床加工工位等极易发生危险环境，都必须双人进行，不允许单人进行作业。

进入工作区域必须按照劳保用品穿戴规范着装，正确佩戴戴好安全帽，并按照规程和标示进行训练。劳保用品穿戴标准及正确佩戴戴好安全帽如图所示：机器人区域的安全机器人可以在很短的时间,以很高的速度移动很大的距离﹐所以要特别注意安全﹐小心谨慎操作。1、机器人操作以“安全第一、预防为主”为原则﹗2、机器人操作人员熟悉并了解机器人操作手册及机器人编程手册中内容及对操作人员的定义进行机器人操作权限限制及操作安全注意事项等。没经过培训的人员,严禁操作机器人!!!现场安全注意事项3、机器人在运行和等待中﹐绝不可进人机器人的工作区域。在开机或启动机器人前﹐务必确认已符合各项安全条件﹐清除一切阻碍机器人运动范围内的阻挡物﹐同时不要试图操作机器人做危险动作﹐要使机器人立即停下来﹐请按紧急停止按钮。4、操作前请仔细阅读完整理解操作、示教、维护等安全事项。连接电源电缆前﹐请确认供电电源电压、频率、电缆规格符合要求确保机器人控制箱可靠接地﹐确认外部动力电源包含控制电源、气源能被切断。5、建议在安全围栏之外完成示教﹐但如果确实需要进入安全围栏内﹐请严格执行下述事项：6、请清楚标示示教工作正在进行中﹐以免有人通过控制器、示教器、等误操作机器人系统装置。7、完成示教工作后，请在围栏外确认工作﹐这时﹐机器人的速度选择低速以下﹐直到运动确认正常。8、示教过程中﹐确认机器人的运动范围﹐不要大意靠近机器人或进入机器人手臂的下方。现场安全注意事项示教和手动移动机器人时：1、禁止带手套操作示教器和操作面板并使用专用的示教笔操作机器人。2、在点动操作机器人时要采用较低的速度比率以增加对机器人的控制的机会。3、校正模式只能在做机械原点时使用﹐其它任何情形禁止使用。4、进入现场对设备进行调试及维护时，请严格遵守以下事项：5、机器人急停开关(ESTOP)决不允许被短接。6、禁止非专业人员检修和拆卸机器人任何部件﹐电控箱内有高压电禁止带电维护和保养。7、进入安全围栏前﹐请确认所有的安全措施都已准备好并且功能良好。8、进入安全围栏前﹐请切断控制电源一直到机器人总电源﹐并放置清晰的标示“维护进行中”！9、在拆除关键