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| 西門子CPU模塊 SR30由把手拉動在圓導軌上 移動并可鎖定在所需位置上。工作切 削的長度，由安裝在床身上的刻度尺 指示，長度的精確調整通過手輪微調 進行。 右機頭的右邊裝有操作臺，隨鋸 頭一起運動，電氣控制元件均裝在操 作臺上。工件放到工作臺上后只要 操作人員按操作規程按動按鈕，機 器即可完成工件定位，壓緊、切割、 刀具返回、松開等工序。 該機的設計充分考慮到了工作人 員的安全。鋸頭運動部分，全部罩在 可西門子CPU模塊 SR30開啟的、堅固的安全罩內。 切割鋸工藝流程如圖 2 所示。 3 電控系統設計 3.1 PLC 控制器 鋁塑門窗雙頭切割鋸設備所需的 PLC 控制點數為數字量輸入 20 點， 數字量輸出 16 點，其中設備右鋸頭 需用伺服控制其左右移動定位，定 位信號通過磁柵尺的反饋到 PLC。 該系統中控制器選用西門子 S7-200 SMART CPU ST40，其他數字量輸入 24 點，數字量輸出 16 點。同時該 CPU 模塊具備三軸 100kHz 的高速脈 沖輸出，在不增加高速脈沖輸出模 塊的前提下即能滿足伺服定位的需 求，其磁柵尺的反饋信號可直接接 入 PLC 的輸入點中，利用 PLC 的高 速計數 A/B 相功能即可采集。 3.2 人機界面 人機界面選用西門子 SMART LINE 觸摸屏，64k 真彩顯示，通過 以太網與 S7-200 SMART 實現便捷 高效的通訊。一方面能將設備的狀 態、行走位置等數據實時的反饋至人 機界面，另一方面可以通過人機界面 上實時修改設備的運行模式、行走位 置等。 3.3 伺服驅動器 設備的右鋸頭可以左右移動， 移動通過絲杠加直線導軌的機械部 件實現行走定長功能，控制絲杠用 的 是 1.5kW 的 伺 服， 選 用 西 門 子 SINAMICS V60 驅動系統，包含有 CPM60.1 驅動模塊和 1FL5 交流伺 服電機及配套電纜。SINAMICS V60 伺服驅動器通過脈沖輸入接口來接 圖 2 工藝流程圖 P2013-03雙色.indd 42 2013-3-18 10:15:16 《PLC&FA》 2013 年 03 月 受從 S7-200 SMART 發來的脈沖序列，進行速度西門子CPU模塊 SR30和位置 控制，通過數字量接口信號來完成驅動器運行的控制和 實時狀態的輸出。根據用戶的中慣量伺服電機的需求， 選用 SINAMICS V60 7.7Nm 伺服電機及其驅動器。同時 V60 伺服具有 10000 脈沖 / 轉的高分辨率，配合設備上特 殊的機械設計，可滿足設備高 0.02mm 控制精度的要求。 硬件配置如表 1 所示。 表 1 切割鋸 PLC 硬件配置 序號 訂貨號 描述 數量 1 6 E S 7 2 8 8 - 1ST40-0AA0 S7-200 SMART 標準型 CPU 模塊，晶體 管輸出，24VDC 供電，24 輸入 /16 輸出 1 2 6 AV 6 6 4 8 - 0BC11-3AX0 SMART LINE 7 寸觸摸屏，64k 真彩， 內置以太網接口 1 3 6 F C 5 5 4 8 - 0AF04-0BA0 SINAMICS V60 驅 動 系 統，1.5kW， 1FL5- 電機 ( 不帶抱閘 )，電纜長度 10M 1 4 切割鋸軟件設計 S7-200 程序開發主要包括邏輯程序、磁柵尺高速計 數，伺服運動控制功能等。 4.1 PLC 邏輯程序 根據設備的具體工藝編寫邏輯程序，主要分為點動、 排料、角碼等，使用子程序對上述功能進行歸類，程序 邏輯更加清晰，邏輯編寫示意圖如圖 3 所示。 4.2 磁柵尺高速計數 此設備上磁柵尺用于記錄右鋸刀行走當前位置，輸出 A/B 相正交信號，利用 S7-200 SMART PLC 的高速計數 功能可非常方便的采集磁柵尺反饋的位置信號。 Micro/WIN SMART 提供高速計數器向導，高速計數 模式 9 為 A/B 相正交計數器模式，通過參數設置能夠生 成用于高速計數器的子程序，編程者只需將這些子程序 進行簡單調用，即可實現對磁柵尺信號的采集。例如先 在初始化程序中將當前值 CV 設為斷電之前的數值，將預 設值 PV 設為大，利用邊沿指令使西門子CPU模塊 SR30觸摸屏上設置的數值 改變當前值 CV 和預設值 PV。SMB37 為控制字，SMD38 為當前值 CV，SMD42 為預設值 PV，HDEF 指令將計數 器工作模式設置為 9，HSC 指令執行以上的操作。初始 化程序中設置高速計數功能圖如圖 4 所示。 4.3 伺服運動控制 S7-200 SMART 運動控制功能通過設置向導即可實 現。選擇測量系統：在 Micro/WIN SMART 運動向導 中只需通過參數設置即可實現工程單位和脈沖的轉換， 直觀的顯示了控制對象的單位，而無需進行人為的計 算。此設備選擇工程單位，電機轉一圈需要 10000 個 脈沖，電機轉一圈工作臺行走 10mm，控制精度可達 0.001mm/ 脈沖，從而能更容易的地實現用戶 0.02mm 圖 3 邏輯編寫示意圖 圖 4 設置高速計數功能圖 精度的要求。 在向導生成的功能塊中，常用到以下幾個子程序： AXISx_CTRL 子例程 ( 控制 ) 用于啟用和初始化運 動軸。 AXISx_MAN 子例程 ( 手動模式 ) 將運動軸置為手動 模式，用于電機按不同的速度運行，或沿正向或負向慢進。 (1) 初始化子程序調用圖如圖 5 所示： (2) 手S7-200產品介紹 |
| 概述 ---- SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業，各種場合中的檢測、監測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能實現復雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。 ---- S7-200系列出色表現在以下幾個方面：  --------* *的可靠性 --------* 極豐富的指令集 --------* 易于掌握 --------* 便捷的操作 --------* 豐富的內置集成功能 --------* 實時特性 --------* 強勁的通訊能力 --------* 豐富的擴展模塊 ----S7-200系列在集散自動化系統中充分發揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統。 ---- S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。 |
| CPU單元設計 集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA。可用作負載電源。 不同的設備類型 CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。 本機數字量輸入/輸出點 CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。 本機模擬輸入/輸出點 CPU 224XP具有2個輸入點，1個輸出點。 中斷輸入 允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。 高速計數器 CPU 221/222 4個高速計數器（30KHz），可編程并具有復位輸入，2個獨立的輸入端可同時作加、減計數，可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器 CPU224/224XP/226 6個高速計數器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。 CPU 222/224/224XP/226 可方便地用數字量和模擬量擴展模塊進行擴展。可使用仿真器（選件）對本 |
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