項(xiàng)目二-YL-335A自動(dòng)生產(chǎn)線(上)

PAGE2-項(xiàng)目二YL-335A自動(dòng)生產(chǎn)線現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備（自動(dòng)生產(chǎn)線）的最大特點(diǎn)是它的綜合性和系統(tǒng)性，在這里，機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多種技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到生產(chǎn)設(shè)備中；而系統(tǒng)性指的是，生產(chǎn)線的傳感檢測(cè)、傳輸與處理、控制、執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)等機(jī)構(gòu)在微處理單元的控制下協(xié)調(diào)有序地工作，有機(jī)地融合在一起?？删幊绦蚩刂破鳎≒LC）以其高抗干擾能力、高可靠性、高性能價(jià)格比且編程簡(jiǎn)單而廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備中，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)線的大腦——微處理單元的角色。因此，培養(yǎng)掌握機(jī)電一體化技術(shù)，掌握PLC技術(shù)及PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的技術(shù)人才是當(dāng)務(wù)之急。YL-335A自動(dòng)生產(chǎn)線分析1.基本組成YL-335A型自動(dòng)生產(chǎn)線裝備由安裝在鋁合金導(dǎo)軌式實(shí)訓(xùn)臺(tái)上的送料單元、加工單元、裝配單元、輸送單元和分揀單元5個(gè)單元組成。其外觀如圖2-1所示。圖2-1外觀圖其中，每一工作單元都可自成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，同時(shí)也都是一個(gè)機(jī)電一體化的系統(tǒng)。各個(gè)單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)基本上以氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為主，但輸送單元的機(jī)械手裝置整體運(yùn)動(dòng)則采取步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、精密定位的位置控制，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有長(zhǎng)行程、多定位點(diǎn)的特點(diǎn)，是一個(gè)典型的一維位置控制系統(tǒng)。傳送帶驅(qū)動(dòng)則采用了通用變頻器驅(qū)動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的交流傳動(dòng)裝置。位置控制和變頻器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)應(yīng)用最為廣泛的電氣控制技術(shù)。在YL-335A設(shè)備上應(yīng)用了多種類(lèi)型的傳感器，分別用于判斷物體的運(yùn)動(dòng)位置、物體通過(guò)的狀態(tài)、物體的顏色及材質(zhì)等。傳感器技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化的前提之一。在控制方面，YL-335A采用了基于RS415串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)控制方案，即每一工作單元由一臺(tái)PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過(guò)RS415串行通訊實(shí)現(xiàn)互連的分布式控制方式。用戶(hù)可根據(jù)需要選擇不同廠家的PLC及其所支持的RS415通信模式，組建成一個(gè)小型的PLC網(wǎng)絡(luò)。小型PLC網(wǎng)絡(luò)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的特點(diǎn)在小型自動(dòng)生產(chǎn)線仍然有著廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信中仍占據(jù)相當(dāng)?shù)姆蓊~。另一方面，掌握基于RS415串行通信的PLC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將為進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等打下了良好的基礎(chǔ)。2.基本功能如圖2-2的俯視圖所示,各個(gè)單元的基本功能如下：圖2-2俯視圖圖2-4設(shè)置輸送站PLC端口0參數(shù)(2)利用網(wǎng)絡(luò)接頭和網(wǎng)絡(luò)線把各臺(tái)PLC中用作PPI通信的端口0連接，所使用的絡(luò)絡(luò)接頭中，2#～5#站用的是標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號(hào)：6ES7972-0BA12-0XA0），1#站用的是帶編程接口的連接器（訂貨號(hào)：6ES7972-0BB12-0XA0），該編程口通過(guò)RS--232/PPI多主站電纜或USB/PPI多主站電纜與個(gè)人計(jì)算機(jī)連接。然后利用STEP7V4.0軟件和PPI/RS415編程電纜搜索出PPI網(wǎng)絡(luò)的5個(gè)站。如圖2-5所示。圖2-5PPI網(wǎng)絡(luò)上的5個(gè)站圖2-5表明，5個(gè)站已經(jīng)完成PPI網(wǎng)絡(luò)連接。(3)PPI網(wǎng)絡(luò)中主站（輸送站）PLC程序中，必須在上電第1個(gè)掃描周期，用特殊存儲(chǔ)器SMB30指定其主站屬性，從而使能其主站模式。SMB30是S7-200PLCPORT-0自由通信口的控制字節(jié)，各位表達(dá)的意義如表2-1所示。表2-1SMB30各位表達(dá)的意義bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0ppdbbbmmpp:校驗(yàn)選擇d:每個(gè)字符的數(shù)據(jù)位mm:協(xié)議選擇00=不校驗(yàn)0=8位00=PPI/從站模式01=偶校驗(yàn)1=7位01=自由口模式10=不校驗(yàn)10=PPI/主站模式11=奇校驗(yàn)11=保留（未用）bbb:自由口波特率（單位：波特）000=38400011=4100110=115.2k001=19200100=2400111=49.6k010=9520101=1200在PPI模式下，控制字節(jié)的2到7位是忽略掉的。即SMB30=00000010，定義PPI主站。SMB30中協(xié)議選擇缺省值是00=PPI從站，因此，從站側(cè)不需要初始化。YL-335A系統(tǒng)中，按鈕及指示燈模塊的按鈕、開(kāi)關(guān)信號(hào)連接到輸送單元的PLC（S7-226CN）輸入口，以提供系統(tǒng)的主令信號(hào)。因此在網(wǎng)絡(luò)中輸送站是指定為主站的，其余各站均指定為從站。圖2-6所示為YL-335A的PPI網(wǎng)絡(luò)。圖2-6PPI網(wǎng)絡(luò)(4)編寫(xiě)主站網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)程序段如前所述，在PPI網(wǎng)絡(luò)中，只有主站程序中使用網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令來(lái)讀寫(xiě)從站信息。而從站程序沒(méi)有必要使用網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令。在編寫(xiě)主站的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)程序前，應(yīng)預(yù)先規(guī)劃好下面數(shù)據(jù)：①主站向各從站發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）②發(fā)送的數(shù)據(jù)位于主站何處。③數(shù)據(jù)發(fā)送到從站的何處。④主站從各從站接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）⑤主站從從站的何處讀取數(shù)據(jù)。⑥接收到的數(shù)據(jù)放在主站何處。以上數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)工作要求，信息交換量等統(tǒng)一籌劃?？紤]YL-335A中，各工作站PLC所需交換的信息量不大，主站向各從站發(fā)送的數(shù)據(jù)只是主令信號(hào)，從從站讀取的也只是各從站狀態(tài)信息，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)均1個(gè)字（2個(gè)字節(jié)）已經(jīng)足夠。作為例子，所規(guī)劃的數(shù)據(jù)如表2-2所示。表2-2網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)規(guī)劃實(shí)例輸送站1#站（主站）供料站2#站（從站）加工站3#站（從站）裝配站4#站（從站）分揀站5#站（從站）發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)從主站何處發(fā)送VB1000VB1000VB1000VB1000發(fā)往從站何處VB1000VB1000VB1000VB1000接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)數(shù)據(jù)來(lái)自從站何處VB1010VB1010VB1010VB1010數(shù)據(jù)存到主站何處VB1200VB1204VB1208VB1212網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令可以向遠(yuǎn)程站發(fā)送或接收16個(gè)字節(jié)的信息，在CPU內(nèi)同一時(shí)間最多可以有8條指令被激活。YL-335A有4個(gè)從站，因此考慮同時(shí)激活4條網(wǎng)絡(luò)讀指令和4條網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)指令。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，即可編制主站的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)程序。但更簡(jiǎn)便的方法是借助網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)向?qū)С绦?。這一向?qū)С绦蚩梢钥焖俸?jiǎn)單地配置復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)指令操作，為所需的功能提供一系列選項(xiàng)。一旦完成，向?qū)樗x配置生成程序代碼。并初始化指定的PLC為PPI主站模式，同時(shí)使能網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)操作。要啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)向?qū)С绦?，在STEP7V4.0軟件命令菜單中選擇工具→指令導(dǎo)向，并且在指令向?qū)Т翱谥羞x擇NETR/NETW（網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)），單擊“下一步”后，就會(huì)出現(xiàn)NETR/NETW指令向?qū)Ы缑?，如圖2-7所示。本界面和緊接著的下一個(gè)界面，將要求用戶(hù)提供希望配置的網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)操作總數(shù)、指定進(jìn)行讀寫(xiě)操作的通信端口、指定配置完成后生成的子程序名字，完成這些設(shè)置后，將進(jìn)入對(duì)具體每一條網(wǎng)絡(luò)讀或?qū)懼噶畹膮?shù)進(jìn)行配置的界面。在本例子中，8項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)操作如下安排：第1～4項(xiàng)為網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)操作，主站向各從站發(fā)送數(shù)據(jù)；主站讀取各從站數(shù)據(jù)。第5～8項(xiàng)為網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)操作，主站讀取各從站數(shù)據(jù)。圖2-7為第1項(xiàng)操作配置界面，選擇NETW操作，按表2-2，主站（輸送站）向各從站發(fā)送的數(shù)據(jù)都位于主站PLC的VB1000～VB1001處，所有從站都在其PLC的VB1000-VB1001處接收數(shù)據(jù)。所以前4項(xiàng)填寫(xiě)都是相同的，僅站號(hào)不一樣。圖2-7NETR/NETW指令向?qū)Ы缑鎴D2-8對(duì)供料單元的網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)操作完成前4項(xiàng)數(shù)據(jù)填寫(xiě)后，再單擊“下一項(xiàng)操作”，進(jìn)入第5項(xiàng)配置，5～8項(xiàng)都是選擇網(wǎng)絡(luò)讀操作，按表2-2中各站規(guī)劃逐項(xiàng)填寫(xiě)數(shù)據(jù)，直至8項(xiàng)操作配置完成。圖2-8是對(duì)2#從站（供料單元）的網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)操作配置.圖2-9對(duì)供料單元的網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)操作配置8項(xiàng)配置完成后，單擊“下一步”，導(dǎo)向程序?qū)⒁笾付ㄒ粋€(gè)V存儲(chǔ)區(qū)的起始地址，以便將此配置放入V存儲(chǔ)區(qū)。這時(shí)若在選擇框中填入一個(gè)VB值（例如，VB1000），單擊“建議地址”，程序自動(dòng)建議一個(gè)大小合適且未使用的V存儲(chǔ)區(qū)地址范圍。圖2-10為配置分配存儲(chǔ)區(qū)單擊“下一步”，全部配置完成，向?qū)樗x的配置生成項(xiàng)目組件，如圖2-11所示。修改或確認(rèn)圖中各欄目后，點(diǎn)擊“完成”，借助網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)向?qū)С绦蚺渲镁W(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)操作的工作結(jié)束。這時(shí)，指令向?qū)Ы缑鎸⑾?，程序編輯器窗口將增加NET_EXE子程序標(biāo)記。圖2-11生成項(xiàng)目組件3.實(shí)施要在程序中使用上面所完成的配置，須在主程序塊中加入對(duì)子程序“NET_EXE”的調(diào)用。使用SM0.0在每個(gè)掃描周期內(nèi)調(diào)用此子程序，這將開(kāi)始執(zhí)行配置的網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)操作。梯形圖如圖2-12所示。圖2-12子程序NET_EXE的調(diào)用由圖可見(jiàn)，NET_EXE有Timeo