自動化生產(chǎn)線圖解項(xiàng)目教程（西門子S7-200與S7-200SMART）課件 項(xiàng)目7-9 S7-200PLC與變頻器MM420之間USS通信、分揀站安裝與調(diào)試、輸送站安裝與調(diào)試

項(xiàng)目7S7-200PLC與變頻器MM420之間USS通信7.1項(xiàng)目要求用一臺CPU224XPCN對變頻器MM420進(jìn)行USS通信，控制一臺三相異步電動機(jī)。通過狀態(tài)表與USS通信，可以設(shè)定變頻器頻率，通過按鈕與USS通信，啟動變頻器或者停止變頻器?？梢愿淖冸姍C(jī)旋轉(zhuǎn)方向。電機(jī)參數(shù)：電機(jī)額定電壓380V；電機(jī)額定電流0.18A；電機(jī)額定功率0.03kW；電機(jī)額定頻率50Hz；電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1300r/min。7.2學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握初始化指令USS-INIT應(yīng)用2.掌握控制指令USS-CTRL應(yīng)用3.熟悉S7-200PLC與變頻器通信的硬件連接4.掌握S7-200PLC與變頻器USS通信的編程方法7.3相關(guān)知識S7-200PLC與西門子MicroMaster系列變頻器（如MM440、MM420、MM430、MM3系列）之間使用USS通信協(xié)議進(jìn)行通信。STEP7-Micro/WIN軟件中必須安裝指令庫Toolbox。7.3.1初始化指令USS-INIT在程序編輯器界面中，左側(cè)目錄樹中雙擊USS-INIT指令，出現(xiàn)指令框如下圖所示。7.3.2控制指令USS-CTRL控制指令USS-CTRL用于控制變頻器，在USS-INIT指令的Active參數(shù)中選擇該變頻器，僅限為每臺變頻器指定一條USS-CTRL指令，該指令的如下圖所示。7.4項(xiàng)目解決步驟步驟1.硬件和軟件配置硬件：S7-200PLC（CPU224XPCN）1臺變頻器MM420一臺帶編程口的DP頭1個(gè)PROFIBUD-DP電纜1根USB/PPI編程電纜（S7-200PLC下載線）1根裝有STEP7-Micro/WIN軟件的計(jì)算機(jī)（也稱編程器）1臺軟件：STEP7-Micro/WINV4.0SP6及以上版本編程軟件（含指令庫）步驟2.通信的硬件連接步驟3.變頻器參數(shù)設(shè)置步驟4.輸入地址分配步驟5.接線圖步驟6.符號表步驟7.編寫程序步驟8.聯(lián)機(jī)調(diào)試確保連線正確的情況下，送電，保存，編譯，下載程序。通過狀態(tài)表把頻率值（實(shí)數(shù)值）寫入到VD120，然后通過USS通信改變頻率值。在不同頻率下，按下啟動變頻器按鈕，看到三相異步電動機(jī)啟動。按下慣性停止或者快速停止按鈕，看到三相異步電動機(jī)停止。按下改變方向按鈕，看到三相異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向改變。滿足上述情況，調(diào)試成功。如果不能滿，檢查原因，糾正問題，重新調(diào)試，直到滿足上述情況為止。項(xiàng)目8分揀站安裝與調(diào)試8.1項(xiàng)目要求（分揀站結(jié)構(gòu)與動作過程）8.1.1分揀站結(jié)構(gòu)分揀站動作過程：

分揀站是生產(chǎn)線中的最末站，本項(xiàng)目對分揀任務(wù)作了簡化，分揀三種工件，分別是塑料芯金屬外殼工件，塑料芯白色塑料外殼工件，塑料芯黑色塑料外殼工件。如圖所示。分揀站動作過程：當(dāng)傳送帶入料口檢測傳感器檢測到有工件時(shí)，將信號傳輸給PLC，通過PLC的程序啟動變頻器，變頻器立即以10Hz頻率啟動，驅(qū)動傳動電動機(jī)將貨物帶往分揀區(qū)。為了在分揀時(shí)準(zhǔn)確推出工件，要求使用旋轉(zhuǎn)編碼器作定位檢測。設(shè)備上電和氣源接通后，若工作單元的三個(gè)氣缸均處于縮回位置。如果進(jìn)入分揀區(qū)為塑料芯金屬外殼工件，則1號槽推料氣缸啟動，將此工件推到1號槽里。如果進(jìn)入分揀區(qū)為塑料芯白色塑料外殼工件，2號槽推料氣缸啟動，將其推到2號槽里。如果進(jìn)入分揀區(qū)為塑料芯黑色塑料外殼工件，3號槽推料氣缸啟動，將其推到3號槽里。入料口的光電傳感器檢測工件是否放到傳送帶入料口，檢測顏色的光纖傳感器，檢測金屬的電感傳感器，它們的安裝位置如下圖所示。傳感器安裝位置：8.3相關(guān)知識（旋轉(zhuǎn)編碼器）8.4項(xiàng)目解決步驟

步驟1.機(jī)械安裝⑴完成傳送機(jī)構(gòu)的組裝，裝配傳送帶裝置及其支座，然后將其安裝到底板上。⑵完成驅(qū)動電動機(jī)組件裝配，進(jìn)一步裝配聯(lián)軸器，把驅(qū)動電動機(jī)組件與傳送機(jī)構(gòu)相連接并固定在底板上，步驟2.氣路連接和調(diào)試步驟3.變頻器參數(shù)設(shè)置 一、基礎(chǔ)設(shè)置P0010=30P0970=1復(fù)位和恢復(fù)出廠設(shè)置

P004=0不過濾任何參數(shù)

P0003=3專家級

P0010=1快速調(diào)試

二、電動機(jī)參數(shù)設(shè)置（以實(shí)際使用電動機(jī)銘牌為準(zhǔn)）P0100=0設(shè)置使用地區(qū)，0=歐洲，功率以kW表示，頻率為50Hz

P304=380V電動機(jī)的額定電壓（電動機(jī)銘牌為準(zhǔn)）P305=0.13A電動機(jī)的額定電流（電動機(jī)銘牌為準(zhǔn)）P307=0.025KW電動機(jī)的額定功率（電動機(jī)銘牌為準(zhǔn)）P311=1300r/min電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)數(shù)（電動機(jī)銘牌為準(zhǔn)）P310=50Hz電動機(jī)的額定頻率

P0010=0結(jié)束快速調(diào)試

三、固定頻率P003=3專家級

P0004=0不過濾任何參數(shù)

P0700=2端子排輸入

P0701=17二進(jìn)制編碼選擇+ON命令（P0701~P0703=17）

P0702=17

P0703=17

P1000=3固定頻率

P1001=10Hz

步驟4.輸入和輸出信號器件分析輸入：旋轉(zhuǎn)編碼器B相旋轉(zhuǎn)編碼器A相旋轉(zhuǎn)編碼器Z相進(jìn)料口檢測光電開關(guān)SC1（常開觸點(diǎn)）光纖傳感器SC2（常開觸點(diǎn)）金屬傳感器SC3（常開觸點(diǎn)）推桿1推出到位檢測開關(guān)1B（常開觸點(diǎn)）推桿2推出到位檢測開關(guān)2B（常開觸點(diǎn)）推桿3推出到位檢測開關(guān)3B（常開觸點(diǎn)）啟動按鈕SB1（常開觸點(diǎn)）停止按鈕SB2（常開觸點(diǎn)）輸出：變頻器DIN1（5）推桿1電磁閥YV1線圈推桿2電磁閥YV2線圈推桿3電磁閥YV3線圈步驟5.硬件PLC配置分揀單元PLC選用S7-200系列CPU224XPCNAC/DC/RLY，共14點(diǎn)輸入和10點(diǎn)繼電器輸出。步驟6.輸入和輸出信號器件地址分配旋轉(zhuǎn)編碼器B相：I0.0旋轉(zhuǎn)編碼器A相：I0.1旋轉(zhuǎn)編碼器Z相：I0.2入口檢測光電開關(guān)SC1（常開觸點(diǎn)）：I0.3光纖傳感器SC2（常開觸點(diǎn)）：I0.4金屬傳感器SC3（常開觸點(diǎn)）：I0.5推桿1推出到位檢測開關(guān)1B（常開觸點(diǎn)）：I0.7推桿2推出到位檢測開關(guān)2B（常開觸點(diǎn)）：I1.0推桿3推出到位檢測開關(guān)3B（常開觸點(diǎn)）：I1.1啟動按鈕SB1（常開觸點(diǎn)）：I1.3停止按鈕SB2（常開觸點(diǎn)）：I1.2輸出：變頻器DIN1（5）：Q0.0推桿1電磁閥YV1線圈：Q0.4推桿2電磁閥YV2線圈：Q0.5推桿3電磁閥YV3線圈：Q0.6步驟7.繪制接線圖步驟8.符號表步驟9.編寫控制程序第一步：在STEP7-Micro/WIN編程界面中，單擊“工具”按鈕，然后下拉菜單選擇“指令向?qū)А?。第二步：在指令向?qū)υ捒蛑羞x擇“HSC”，單擊“下一步”按鈕第三步：在“HSC指令向?qū)А睂υ捒蛑?，配置“HC0”計(jì)數(shù)器，然后選擇“模式9”，單擊“下一步”按鈕第四步：在“HSC指令向?qū)А睂υ捒蛑校Ａ裟J(rèn)模式（即增計(jì)數(shù)模式，并采用4倍頻計(jì)數(shù)），單擊“下一步”按鈕第五步：不采用中斷模式，直接單擊“下一步”按鈕第六步：直接單擊“完成”按鈕第七步：完成向?qū)渲脝幔繂螕簟笆恰卑粹o，如圖8-20所示。即可生成名為“HSC-INIT”的高速計(jì)數(shù)器子程序。第八步：在STEP7-Micro/WIN編程界面中，單擊調(diào)用子程序左面“+”，看到生成名為“HSC-INIT（SBR1）”的高速計(jì)數(shù)器子程序?qū)⑵渲苯油戏诺匠绦蛑懈鶕?jù)分揀站的項(xiàng)目要求，根據(jù)I/O地址分配，編寫分揀站的主程序。根據(jù)分揀站的項(xiàng)目要求，根據(jù)I/O地址分配，編寫分揀站分揀子程序高速計(jì)數(shù)器子程序步驟10.聯(lián)機(jī)調(diào)試第一步：指示燈聯(lián)機(jī)調(diào)試第二步：分揀站聯(lián)機(jī)調(diào)試

分揀站調(diào)試滿足要求，調(diào)試成功。如果不能滿足要求，則檢查原因，修改程序，重新調(diào)試，直到滿足要求。

謝謝！項(xiàng)目9輸送站安裝與調(diào)試

9.1項(xiàng)目要求（輸送站結(jié)構(gòu)與動作過程）

9.1.1．輸送站結(jié)構(gòu)

輸送站由抓取機(jī)械手裝置、直線運(yùn)動傳動組件、拖鏈裝置、PLC模塊、電磁閥組、氣缸、傳感器、伺服驅(qū)動器、伺服電動機(jī)、接線端口及按鈕/指示燈模塊等部件組成。9.3相關(guān)知識（伺服技術(shù)）

9.3.1伺服電動機(jī)與伺服驅(qū)動器9.3.2MAP指令庫安裝及指令應(yīng)用利用S7-200PLC的MAP指令庫可以實(shí)現(xiàn)脈沖輸出。S7-200PLC提供了MAPSERVQ0.0和MAPSERVQ0.1兩個(gè)定位控制指令庫，分別用于Q0.0和Q0.1的脈沖串輸出，其功能完全相同。1.MAP指令庫的安裝由于MAP指令庫不包含在STEP7-Micro/WIN編程軟件基本庫指令中，所以使用前需到西門子官方網(wǎng)站下載文件“MAPSERV.zip”后進(jìn)行安裝。安裝時(shí)，打開STEP7-Micro/WIN軟件，在指令目錄樹下，右擊“庫”，單擊“添加/刪除庫”,添加下載的庫文件即可2.MAP指令庫各功能塊功能9.4項(xiàng)目解決步驟

步驟1.機(jī)械安裝步驟2.氣路連接和調(diào)試步驟3.輸入和輸出信號器件分析輸入：原點(diǎn)檢測傳感器SC1（常開觸點(diǎn)）右限位保護(hù)SQ1（常開觸點(diǎn)）左限位保護(hù)SQ2（常開觸點(diǎn)）機(jī)械手提升下限檢測1B1（常開觸點(diǎn)）機(jī)械手提升上限檢測1B2（常開觸點(diǎn)）機(jī)械手旋轉(zhuǎn)左限檢測2B1（常開觸點(diǎn)）機(jī)械手旋轉(zhuǎn)右限檢測2B2（常開觸點(diǎn)）機(jī)械手伸出檢測3B1（常開觸點(diǎn)）機(jī)械手縮回檢測3B2（常開觸點(diǎn)）手爪夾緊檢測4B（常開觸點(diǎn)）伺服報(bào)警（常開觸點(diǎn)）啟動按鈕SB1（常開觸點(diǎn)）復(fù)位按鈕SB2（常開觸點(diǎn)）急停按鈕SB3（常閉觸點(diǎn)）方式選擇（單站/全線）SA（常開觸點(diǎn)）輸出：脈沖

方向提升臺上升電磁閥線圈回轉(zhuǎn)氣缸左旋電磁閥線圈回轉(zhuǎn)氣缸右旋電磁閥線圈手爪伸出電磁閥線圈手爪夾緊電磁閥線圈手爪放松電磁閥線圈報(bào)警指示運(yùn)行指示停止指示步驟4.硬件PLC配置輸送單元所需的I/O點(diǎn)數(shù)較多。輸出到伺服電機(jī)驅(qū)動器的脈沖信號和驅(qū)動方向信號；由于需要輸出驅(qū)動伺服電動機(jī)的高速脈沖，PLC應(yīng)采用晶體管輸出型?；谏鲜隹紤]，選用西門子S7-226CPUDC/DC/DC型PLC，共24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)晶體管輸出。步驟5.輸入和輸出信號器件地址分配輸入：原點(diǎn)檢測傳感器SC1（常開觸點(diǎn)）：I0.0右限位保護(hù)SQ1（常開觸點(diǎn)）：I0.1

左限位保護(hù)SQ2（常開觸點(diǎn)）：I0.2機(jī)械手提升下限檢測1B1（常開觸點(diǎn)）：I0.3機(jī)械手提升上限檢測1B2（常開觸點(diǎn)）：I0.4機(jī)械手旋轉(zhuǎn)左限檢測2B1（常開觸點(diǎn)）：I0.5機(jī)械手旋轉(zhuǎn)右限檢測2B2（常開觸點(diǎn)）：I0.6機(jī)械手伸出檢測3B1（常開觸點(diǎn)）：I0.7機(jī)械手縮回檢測3B2（常開觸點(diǎn)）：I1.0手爪夾緊檢測4B（常開觸點(diǎn)）：I1.1伺服報(bào)警（常開觸點(diǎn)）：I1.2啟動按鈕SB1（常開觸點(diǎn)）：I2.4復(fù)位按鈕SB2（常開觸點(diǎn)）：I2.5急停按鈕SB3（常閉觸點(diǎn)）：I2.6方式選擇（單站/全線）SA（常開觸點(diǎn)）：I2.7輸出：脈沖：Q0.0

方向：Q0.2機(jī)械手提升電磁閥YV1線圈：Q0.3回轉(zhuǎn)氣缸左旋電磁閥YV2線圈：Q0.4回轉(zhuǎn)氣缸右旋電磁閥YV3線圈：Q0.5手爪伸出