變頻試驗(yàn)臺直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)及基于S7-200速度示教系統(tǒng)控制軟件與上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】

變頻試驗(yàn)臺直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)及基于S7-200速度示教系統(tǒng)控制軟件與上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,說明書+CAD,變頻試驗(yàn)臺直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)及基于S7-200速度示教系統(tǒng)控制軟件與上位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,變頻,試驗(yàn)臺,直線運(yùn)動,結(jié)構(gòu),基于,s7,速度,系統(tǒng),控制,節(jié)制,軟件,上位,監(jiān)控,設(shè)計(jì) PLC簡介 可編程控制器是60年代末在美國首先出現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用來取代繼電器。以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。提出PLC概念的是美國通用汽車公司。PLC的基本設(shè)計(jì)思想是把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，控制器的硬件是標(biāo)準(zhǔn)的、通用的。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對象，將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序存儲器內(nèi),使控制器和被控對象連接方便。 70年代中期以后，PLC已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的PLC已不再是僅有邏輯(Logic)判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國際電工委員會(IEC)頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中對可編程控制器作了如下的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計(jì)。 可編程控制器對用戶來說，是一種無觸點(diǎn)設(shè)備，改變程序即可改變生產(chǎn)工藝。目前，可編程控制器已成為工廠自動化的強(qiáng)有力工具，得到了廣泛的普及推廣應(yīng)用。 可編程控制器是面向用戶的專用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn)。 ①可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； ②編程直觀、簡單； ③適應(yīng)性好； ④功能完善，接口功能強(qiáng)。 通訊方式選擇 S7--200 PPI MPI 您可以有兩種方式連接 和您的編程設(shè)備：通過 多主站電纜直接連接，或者通過帶有 電 CP 纜的通訊處理器（ ）卡連接。 S7--200 PPI S7--200 要將計(jì)算機(jī)連接至 ，使用 多主站編程電纜是最常用和最經(jīng)濟(jì)的方式。它將 的編程 RS--232 PPI S7--200 口與計(jì)算機(jī)的 相連。 多主站編程電纜也能用來將其它通訊設(shè)備連接至 。 S7--200的特性S7--200提供了幾條特殊的性能幫助您更好地運(yùn)用S7--200的功能，完成應(yīng)用程序。 S7--200允許您在程序中立即讀寫I/O 在S7--200的指令集中提供了立即讀寫物理I/O點(diǎn)的指令。盡管通常情況下我們使用映象寄存器作為源 地址和目的地址來訪問I/O，但這些立即I/O指令卻允許我們直接訪問真正的輸入、輸出點(diǎn)。 當(dāng)使用立即指令訪問一個輸入點(diǎn)時(shí)，相應(yīng)的過程映象輸入寄存器不會發(fā)生改變。而當(dāng)您使用立即指令 訪提除問示非一您個使輸能出了點(diǎn)模時(shí)擬，量相輸應(yīng)入的濾過波程功映能象，輸否出則寄S存7-器-2會00被將同直步接刷從新模。塊上讀取模擬量輸入值。當(dāng)您將一個 數(shù)值寫到模擬量輸出時(shí)，輸出值會立即更新。 通常認(rèn)為在執(zhí)行應(yīng)用程序時(shí)，用過程映象寄存器會比使用直接訪問輸入、輸出具有優(yōu)越性。之所以這 樣有以下三個原因： - 所有輸入點(diǎn)的采樣是在掃描周期的一開始同步進(jìn)行的。在整個掃描周期的程序執(zhí)行過程中輸入 值被凍結(jié)。而輸出點(diǎn)按照映象寄存器中的值刷新是在程序執(zhí)行完成之后。這樣會使系統(tǒng)更加穩(wěn) 定。 - 訪問映象寄存器的速度比直接訪問I/O點(diǎn)要快，有利于程序快速運(yùn)行。 - I/O點(diǎn)是位實(shí)體，只能按位或者字節(jié)來訪問，而您可以按位、字節(jié)、字或者雙字的形式來訪問映 象寄存器。通過這種方式，映象寄存器將為您提供額外的靈活性。 S7--200如果您允使許用了在中程斷，序與掃中描斷事周件期相中關(guān)的使中用斷服務(wù)斷程序作為程序的一部分被保存。中斷程序并不作為正 常掃描周期的一部分來執(zhí)行，而是當(dāng)中斷事件發(fā)生時(shí)才執(zhí)行（可能在掃描周期的任意點(diǎn)）。 在中斷優(yōu)先級相同的情況下，S7--200遵循先來先服務(wù)的原則來執(zhí)行中斷服務(wù)程序。關(guān)于中斷指令的 更多信息。 S7--200允許您為運(yùn)行模式編輯和執(zhí)行狀態(tài)分配處理時(shí)間 您可以設(shè)定一個掃描周期的百分比用來處理運(yùn)行模式編輯或執(zhí)行狀態(tài)相關(guān)的通訊請求。（運(yùn)行模式編STEP 7--Micro/WIN輯和執(zhí)行狀態(tài)是 提供的備選功能，能使您更輕松地調(diào)試程序。）在您 增加用于通信訊請求處理時(shí)間百分比的同時(shí)，掃描時(shí)間也會隨之增加，從而會導(dǎo)致控制過程運(yùn)行速度變慢。在默認(rèn)設(shè)置下，用于處理運(yùn)行模式編輯和執(zhí)行狀態(tài)通訊請求的時(shí)間百分比為10% 。這個默認(rèn)設(shè)置為在對控制過程影響最小的前提下處理編譯和狀態(tài)操作，提供了一個合理的時(shí)間。您可以在5% 到50%之間調(diào)節(jié)這個值。要想設(shè)置背景通訊的掃描周期時(shí)間片，按以下步驟： 1. 點(diǎn)選View > Component >System Block菜單命令并選中Background Time。 2. 在Background標(biāo)簽下，通過下拉選框選擇通訊背景時(shí)間。 3點(diǎn)擊. OK保存您的選擇。 4. 將改變后的系統(tǒng)塊下載到S7--200中。 理解 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本概念 為網(wǎng)絡(luò)選擇通訊接口 S7--200 SET PG/PC Interface可以支持各種類型的通訊網(wǎng)絡(luò)。在 屬性對話框中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇。一個選定的網(wǎng)絡(luò)將被作為一個接口來使用。能夠訪問這些通訊網(wǎng)絡(luò)的各類接口包括： 多主站PPI電纜 CP通訊卡 以太網(wǎng)通訊卡 為網(wǎng)絡(luò)選擇通訊協(xié)議 S7-200CPU支持下通訊協(xié)議中的一種或多種，它允許你配置網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)你的應(yīng)用要求： 點(diǎn)對點(diǎn)接口（PPI） 多點(diǎn)接口（MPI） PROFIBUS 在開放系統(tǒng)互聯(lián)（OSI）七層模式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，這些通訊協(xié)議在一個令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)，令派環(huán)網(wǎng)絡(luò)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50170中定義的PROFIBUS標(biāo)準(zhǔn)。這些協(xié)議是非同步的字符協(xié)議，有1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，偶效驗(yàn)位和1位停止位。通訊結(jié)構(gòu)依賴于特定的起始字符和停止字符、源和目地站地址，報(bào)文長度和數(shù)據(jù)效驗(yàn)和。如果使用相同的波特率，這些協(xié)議可以在同一個網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)運(yùn)行而互不干擾。 PPI協(xié)議 PPI是一種主-從協(xié)議：主站設(shè)備發(fā)送要求到從站設(shè)備，從站設(shè)備響應(yīng)，。從站不發(fā)信息，只是等待主站的要求和對要求作出響應(yīng)。主站靠一個PPI協(xié)議管理的共享連接來與從站通訊。PPI并不限制與任意一個從站通訊的主站數(shù)量，但是在一個網(wǎng)絡(luò)中，主站的個數(shù)不能超過32。 選擇PPI高級允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建立一個設(shè)備與設(shè)備之間的邏輯連接。對于PPI高級。每個設(shè)備的連接個數(shù)是有限制的。 如果在用戶程序中使能PPI主站模式，S7-200CPU在運(yùn)行模式下可以作主站。在使能PPI主站模式之后，可以使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令來讀寫另外一個S7-200。當(dāng)S7-200作PPI主站時(shí)，它仍然可作為從站響應(yīng)其它主站的請求。 你可以使用PPI協(xié)議所有S7-200CPU通訊。當(dāng)與EM277通訊時(shí)，你必須使能PPI高級。 通訊接口的安裝和刪除 在SET PG/PC interface對話框中，你可以使用安裝/刪除接口對話框來安裝或者刪除計(jì)算機(jī)上的通訊接口。 1． 在SET PG/PC interface對話框中，點(diǎn)擊訪問安裝/刪除接口對話框。選擇框中列出了可以使用的接口，安裝中顯示計(jì)算機(jī)上已經(jīng)安裝了的接口。 2． 要添加一個接口：選擇計(jì)算機(jī)上已經(jīng)安裝了的通訊硬件并點(diǎn)擊安裝。當(dāng)關(guān)閉安裝/刪除借口對話框后，SET PG/PC interface對話框中會在interface parameter assignment used 框中顯示該接口。 3． 要刪除一個接口：選擇要刪除的接口并點(diǎn)擊刪除。當(dāng)關(guān)閉安裝/刪除接口對話框后，SET PG/PC interface對話框中會在在interface parameter assignment used 框中刪除該接口。 網(wǎng)絡(luò)的建立 基本原則 導(dǎo)線必須安裝合適的浪涌抑制器，這樣可以避免雷擊浪涌。 應(yīng)避免將低壓信號線和通訊電纜與交流導(dǎo)線和高能量、快速開關(guān)的直流導(dǎo)線布置在同一線槽中。要成對使用導(dǎo)線，用中性線或公共線與能量線或信號線配對。 S7--200 CPU的端口是不隔離的。如果想使網(wǎng)絡(luò)隔離，應(yīng)考慮使用RS--485中繼器或者EM277 。 小心 具有不同參考電位的互聯(lián)設(shè)備有可能導(dǎo)致不希望的電流流過連接電纜。 這種不希望的電流有可能導(dǎo)致通訊錯誤要確保用通訊電纜連接在一起的所有設(shè)備具有相同的參考電位，或者彼此隔離，來避免產(chǎn)生這種不希望的電流。 為網(wǎng)絡(luò)確定通訊距離、通訊速率和電纜類型 網(wǎng)段的最大長度取決于兩個因素：隔離（使用RS--485中繼器）和波特率。 當(dāng)您連接具有不同地電位的設(shè)備時(shí)需要隔離。當(dāng)接地點(diǎn)之間的距離很遠(yuǎn)時(shí)，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機(jī)械的負(fù)載電流也能導(dǎo)致地電位不同。 在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器 RS--485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻，中繼器有以下用途： 增加網(wǎng)絡(luò)的長度：在網(wǎng)絡(luò)中使用一個中繼器可以使網(wǎng)絡(luò)的通訊距離擴(kuò)展50米。如果在已連接的兩個中繼器之間沒有其它節(jié)點(diǎn)，那么網(wǎng)絡(luò)的長度將能達(dá)到波特率允許的最大值。在一個串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，您最多可以使用9個中繼器，但是網(wǎng)絡(luò)的總長度不能超過9600 米。 為網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)備：在9600的波特率下，50米距離之內(nèi)，一個網(wǎng)段最多可以連接32個設(shè)備。使用一個中繼器允許您在網(wǎng)絡(luò)上再增加32個設(shè)備。 實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)段的電氣隔離：如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位，將它們隔離會提高網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量。 一個中繼器在網(wǎng)絡(luò)中被算作網(wǎng)段的一個節(jié)點(diǎn)，盡管如此，它沒有被指定站地址。 用自由口模式創(chuàng)建用戶定義的協(xié)議 自由口模式允許應(yīng)用程序控制S7-200 CPU的通訊端口。你可以在自由口模式下使用用戶定義的通訊協(xié)議來實(shí)現(xiàn)與多種類型的智能設(shè)備的通訊。自由口模式支持ASCII碼和二選進(jìn)制協(xié)議。 要使能自由口模式，你需要使用特殊存儲器字節(jié)SMB 30（端口0）和SMB 130（端口1）。應(yīng)用程序中使用以下步驟控制通訊口的操作： 發(fā)送指令（XMT）和發(fā)送中斷：發(fā)送指令允許S7-200的通訊口上發(fā)送最多255個字節(jié)。發(fā)送中斷通知程序發(fā)送完成。 接收指令（RCV）：接收指令從通訊接收整條信息，當(dāng)接收完成后產(chǎn)生中斷通知應(yīng)用程序。你需要在SM存儲器中定義條件來控制接收指令開始和停止接收信息。接收指令可以根據(jù)特定的字符或時(shí)間間隔來啟動和停止接收信息。接收指令可以實(shí)現(xiàn)多數(shù)通訊協(xié)議。 自由口模式只有在S7-200處于RUN模式時(shí)才能被激活。將S7-200轉(zhuǎn)入STOP模式會中斷所有自由口通訊，并且通訊端口會按照S7-200系統(tǒng)塊中的配置轉(zhuǎn)換到PPI協(xié)議。 使用PC/PPI電纜和自由口模式連接RS-232接口設(shè)備 使用PC/PPI電纜和自由口通訊功能，可以將S7-200連接到帶有RS-200兼容標(biāo)準(zhǔn)接口的多種設(shè)備。 當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-232接口傳輸?shù)絉S-485接口時(shí)，PC/PPI電纜處于發(fā)送模式。當(dāng)空閑或者數(shù)據(jù)從RS-485接口傳輸?shù)絉S-232接口時(shí)，電纜處于接收模式。當(dāng)電纜檢測到RS-232傳送線上的字符時(shí)，會馬上由接收模式轉(zhuǎn)入發(fā)送模式。 PC/PPI電纜支持的波特率為1200~115。2K使用PC/PPI電纜上的DIP開關(guān)來為電纜配置正確的波特率。 當(dāng)RS-232傳輸線從空閑狀態(tài)切換到接收模式時(shí)，需要一個時(shí)間周期，這個時(shí)間周期被定義為電纜的轉(zhuǎn)換時(shí)間。電纜的轉(zhuǎn)換時(shí)間取決于所選擇的波特率。 如果在使用自由口通訊的系統(tǒng)中用PC/PPI電纜，在以下情況下S7-200的程序中必須考慮轉(zhuǎn)換時(shí)間： S7-200響應(yīng)RS-232設(shè)備發(fā)送的信息。 在S7-200接收到RS-232設(shè)備發(fā)送的要求信息之后，S7-200必須延時(shí)一段時(shí)間才能發(fā)送數(shù)據(jù)。延時(shí)時(shí)間應(yīng)該大于或者等于電纜的轉(zhuǎn)換時(shí)間。 RS-232響應(yīng)S7-200發(fā)送的信息。 在S7-200接收到RS-232設(shè)備的應(yīng)答信息之后，S7-200必須延時(shí)一段時(shí)間才能發(fā)送下一條信息。延時(shí)時(shí)間應(yīng)該大于或者等于電纜的轉(zhuǎn)換時(shí)間。 在以上兩種情況下，延時(shí)允許PC/PPI電纜有足夠的時(shí)間從發(fā)送模式切換到接受模式，從而使數(shù)據(jù)能夠從RS-485端口傳誦到RS-232端口。 1.2鍵區(qū)中每個鍵的名字和功能 1．3 各鍵的作用 名字 作用 轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換鍵轉(zhuǎn)換功能代碼和它的目錄， 當(dāng)參數(shù)設(shè)定時(shí)，轉(zhuǎn)換鍵在參數(shù)功能和它的目錄之間轉(zhuǎn)換； 當(dāng)變頻器工作時(shí)，轉(zhuǎn)換鍵在運(yùn)行顯示和它的目錄之間轉(zhuǎn)換； 當(dāng)變頻器出錯時(shí)，轉(zhuǎn)換鍵在錯誤顯示和它的目錄之間。 增加 用來選中功能代碼和它的目錄。 當(dāng)顯示功能代碼時(shí)，向前選擇參數(shù)設(shè)置和錯誤的顯示功能代碼； 當(dāng)在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)時(shí)，如果顯示功能代碼的目錄，向后選擇功能代碼的目錄，同時(shí)顯示燈數(shù)字二極管閃亮。 當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí)，如果鍵區(qū)的數(shù)字輸入是激活的，那么向后選擇參數(shù)輸入，這就是鍵區(qū)的調(diào)整功能。 減少 用來選中功能代碼和它的目錄。 當(dāng)顯示功能代碼時(shí)，向后選擇參數(shù)設(shè)置和錯誤的顯示功能代碼； 當(dāng)在參數(shù)設(shè)置狀態(tài)時(shí)，如果顯示功能代碼的目錄，向后選擇功能代碼的目錄，同時(shí)顯示燈數(shù)字二極管閃亮。 當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí)，如果鍵區(qū)的數(shù)字輸入是激活的，那么向后選擇參數(shù)輸入，這就是鍵區(qū)的調(diào)整功能。 設(shè)置 當(dāng)參數(shù)設(shè)置時(shí)，存儲參數(shù)設(shè)置功能代碼的目錄值； 當(dāng)變頻器運(yùn)行時(shí)，先前選擇運(yùn)行顯示功能代碼。 運(yùn)行 當(dāng)使用鍵區(qū)控制模式時(shí)，開始運(yùn)行。 停止 重置 當(dāng)運(yùn)用鍵區(qū)控制模式時(shí)，停止變頻器。 當(dāng)參數(shù)設(shè)置時(shí)，重新存儲功能代碼的目錄； 當(dāng)顯示參數(shù)設(shè)置功能代碼時(shí)，在F10和F66功能代碼之間轉(zhuǎn)換. 從錯誤狀態(tài)返回到參數(shù)設(shè)置狀態(tài)。 1．4組裝時(shí)的需要： 注意事項(xiàng) 1， 在傳輸時(shí)，請抓緊變頻器的底部，如果只拿住前蓋，主體可能會突然掉下來砸傷腳。 2， 請安裝變頻器到不可燃性的材料板上，安裝變頻器到可燃性的材料板上可能會引起火災(zāi)。 3， 要使變頻器的工作環(huán)境的溫度在40度以下，過熱可能會引起火災(zāi)或事故。 1．5 變頻器的各接線端子 1．6 組名 端子標(biāo)志 腳注 功能 模擬輸入 10V/18 連續(xù)電壓信號 +10V VS/23 相關(guān)設(shè)置 電壓輸入 正極端子 0~10V VF/24 反饋電壓 信號輸入 正極端子 0~10V IS/26 相關(guān)設(shè)置 電流信號輸入 正極端子 4~20MA IF/27 反饋電流 信號輸入 正極端子 4~20MA GND/25 相關(guān)設(shè)置 信號接地點(diǎn) 控制信號 RUN/12 運(yùn)行命令（端子控制模式） 公共端子，運(yùn)行，停止的捷徑 F/R/11 加速轉(zhuǎn)動命令 公共端子，正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)，剎車的捷徑 JOG/9 JOG 命令 在變頻器不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，公共端子的捷徑是激活的， JOG 頻率是第二重的速度 X1/20 多級速度 ，多重功能命令 通過X1，X2，X3組能得到七種 X2/19 2．3．1 安裝位置 安裝的必須符合下面所說的情況； 1 在室內(nèi)空氣較好的地方 2 周圍環(huán)境的溫度-10C~40C，表面的溫度-10-50 3 盡可能避免高溫度和高濕度，濕度應(yīng)少于90%RH，沒有冷凝水。 4 不要安裝易燃性材料上，比如木材。 5 應(yīng)避免陽光直射。 6 沒有易燃和易腐蝕的氣體和液體。 7 沒有灰塵，拂塵，懸浮纖維和金屬顆粒。 8 安裝在穩(wěn)固并沒有顫抖的地方。 9 沒有電子干擾和遠(yuǎn)離干擾資源。 2．3．2．環(huán)境溫度 為了提高變頻器運(yùn)行的可靠性，請把它安裝在空氣較好的地方。如果變頻器必須在封閉的盒子里使用，請安裝制冷風(fēng)扇或空調(diào)，并保持環(huán)境溫度低于40度。 2．3．3．注意事項(xiàng) 在安裝的操作中，請防灰塵的蓋子蓋上變頻器，在像轉(zhuǎn)孔的操作中所產(chǎn)生的金屬碎片不允許進(jìn)入到變頻器中。安裝完后，請撤下防沉蓋。