自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試(西門子-S7-200-SMART系列)課件項目九-YL-335B自動化生產(chǎn)

1、 自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 SMART系列）項目九、YL-335B自動化生產(chǎn)線的總體安裝與調(diào)試2主講人：XXX所在院系： XX學院XX系020 自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試（西門子 S7-200 項目目標：掌握西門子SMART CPU以太網(wǎng)組網(wǎng)的相關知識和基本技能。掌握SMART CPU與G120C變頻器之間的USS協(xié)議通信。3.掌握自動線整體安裝和調(diào)試的基本方法和步驟。項目描述： YL-335B自動化生產(chǎn)線，各工作單元PLC、人機界面，采用以太網(wǎng)實現(xiàn)互連。輸送站PLC做主站。主令信號由人機界面發(fā)出，人機界面能實時顯示各工作站狀態(tài)。分揀站PLC與變頻器采用USS協(xié)議通信?？?cè)蝿找?/p>

2、求：按下人機界面上的啟動按鈕，輸送站機械手抓取供料站工件，送往裝配站裝配，裝配好的工件再送往分揀站進行分揀。根據(jù)實際安裝與調(diào)試工作過程，本項目設置了2個工作任務。通過完成這2個工作任務，使學習者掌握自動線系統(tǒng)機械安裝、以太網(wǎng)控制系統(tǒng)組建，SMART CPU與變頻器之間USS協(xié)議通信等相關知識點與技能點。目標 項目目標：目標項目九準備知識任務一 自動線設備的安裝和調(diào)整任務二 系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程目 錄CONTENTS010203項目九準備知識任務一 自動線設備的安裝和調(diào)整任務二 系統(tǒng)聯(lián)準備知識1SMART系列PLC的以太網(wǎng)通信方式SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)

3、議通信準備知識1SMART系列PLC的以太網(wǎng)通信方式SMART系列準備知識一、SMART系列PLC的以太網(wǎng)通信方式 S7-200 SMART CPU的以太網(wǎng)接口是標準的RJ45口，可以自動檢測全雙工或半雙工通信，10Mbps和100Mbps通信速率。通過基于TCP/IP的S7協(xié)議可以實現(xiàn)S7-200 SMART CPU與編程設備、HMI（人機界面）、上位機以及S7-200 SMART CPU之間的以太網(wǎng)通信。S7-200 SMART CPU可同時支持的最大通信連接資源數(shù)如下： 1個編程連接：用于與STEP7-Micro/WIN SMART軟件的通信。 最多8個HMI連接：用于與HMI之間的通信

4、。 最多8個GET/PUT主動連接：用于與其他S7-200 SMART CPU之間的GET/PUT主動連接。 最多8個GET/PUT被動連接：用于與其他S7-200 SMART CPU之間的GET/PUT被動連接。1.SMART系列PLC以太網(wǎng)通信特性準備知識一、SMART系列PLC的以太網(wǎng)通信方式 準備知識2.以太網(wǎng)網(wǎng)絡組態(tài)示例 任務要求：2臺S7-200 SMART CPU、1臺工業(yè)交換機、1臺觸摸屏，要求進行以太網(wǎng)組網(wǎng)，完成如下功能： 將1號站（主站）的I2.5的狀態(tài)映射到2號站的Q0.7； 將2號站（從站）的I1.3的狀態(tài)映射到1號站的Q1.5； 將HMI（連接在主站）上按鈕的狀態(tài)映射

5、到2號站的Q1.0。（1）硬件系統(tǒng)構(gòu)成準備知識2.以太網(wǎng)網(wǎng)絡組態(tài)示例 任務要求：2臺S7-200準備知識（2）分配 Internet 協(xié)議 (IP) 地址編程設備分配 IP 地址：192.168.0.9，子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0然后為PLC分配地址CPU1的IP地址為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0CPU2的IP地址為192.168.0.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0（3）GET/PUT向?qū)ЫM態(tài)指定所需要的網(wǎng)絡操作數(shù)目準備知識（2）分配 Internet 協(xié)議 (IP) 地址準備知識 指定網(wǎng)絡操作圖9-5對2號站的網(wǎng)絡寫操作圖9-6 對2號站的

6、網(wǎng)絡讀操作如圖9-5所示，選中Operation，類型選擇“Put”（寫操作），傳送1字節(jié)，遠程CPU的IP：192.168.0.5，本地地址：VB1000， 遠程地址：V1000。 如圖9-6所示，選中Operation02，類型選擇“Get”（讀操作），傳送1字節(jié)，遠程CPU的IP：192.168.0.5，本地地址：VB1050， 遠程地址：V1050。準備知識 指定網(wǎng)絡操作圖9-5對2號站的網(wǎng)絡寫操作圖9-6準備知識 分配V存儲器； 生成代碼塊用戶配置的每項網(wǎng)絡操作都需要16個字節(jié)V 存儲區(qū)，在 GET/PUT 向?qū)Р藛沃袉螕簟按鎯ζ鞣峙洹保驅(qū)詣咏ㄗh一個起始地址，可以編輯該地址，但

7、一般選擇建議就好，如圖9-7所示。在GET/PUT向?qū)Р藛沃袉螕簟敖M件”(Components)，根據(jù)向?qū)勺永檀a如圖9-8所示。點擊“下一頁”按鈕，單擊“生成”(Generate) 即完成向?qū)ЫM態(tài)。準備知識 分配V存儲器； 生成代碼塊用戶配置的每項網(wǎng)絡操準備知識（4）組網(wǎng)程序的編寫與下載圖9-9 1號主站程序圖9-10 2號從站程序準備知識（4）組網(wǎng)程序的編寫與下載圖9-9 1號主站程序圖9準備知識（5）人機界面組態(tài)（6）聯(lián)網(wǎng)調(diào)試 按下CPU1側(cè)I2.5按鈕，CPU2側(cè)的Q0.7指示燈點亮，松開即熄滅。按下CPU2側(cè)的I1.3按鈕，CPU1側(cè)的Q1.5指示燈點亮，松開即熄滅。按下HMI

8、界面上按鈕，CPU2側(cè)的Q1.0點亮，松開即熄滅。HMI界面指示燈跟隨CPU2側(cè)的Q1.0狀態(tài)。準備知識（5）人機界面組態(tài)（6）聯(lián)網(wǎng)調(diào)試 按下準備知識二、SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)議通信 USS協(xié)議(Universal Serial Interface Protocol，通用串行接口協(xié)議)是西門子專為驅(qū)動裝置開發(fā)的通用通信協(xié)議，它是種基于串行總線進行數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。USS工作機制是由主站不斷輪詢各個從站，從站不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。準備知識二、SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)準備知識1.USS通信指令 變頻器初始化指令USS_INIT用來使能、初始化或禁止變頻器

9、通信。站點號具體計算如表9-2所示，D0D31代表32臺變頻器，表中將D0位置“1”，其16進制為16#1，表示激活第0臺變頻器。如要激活第18臺變頻器，Active端應為16#00040000。準備知識1.USS通信指令 變頻器初始化指令US準備知識 USS_CTRL 指令 變頻器控制指令USS_CTRL用于控制處于激活狀態(tài)的西門子變頻器，每條變頻器只能使用一條USS_CTRL指令。準備知識 USS_CTRL 指令 變頻器控制指令U準備知識 USS_RPM指令參數(shù)讀出指令USS_RPM用于讀取變頻器參數(shù)值。準備知識 USS_RPM指令參數(shù)讀出指令USS_RPM用于準備知識 USS_WPM指令

10、參數(shù)寫入指令USS_WPM_X用于寫入變頻器的參數(shù)值。準備知識 USS_WPM指令參數(shù)寫入指令USS_WPM_X準備知識3.SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)議通信實例SMART 200 PLC與G120C變頻器之間采用USS協(xié)議通信，實現(xiàn)對變頻器的運行控制以及參數(shù)讀寫。具體要求：旋合開關I1.2，變頻器啟動并以設定的頻率百分比運行；每隔0.3秒，讀取參數(shù)r0024的數(shù)值，以監(jiān)視變頻器實際輸出頻率；在I1.5的上升沿，寫入變頻器運行的斜坡上升時間（P1120=3.0s）。已知三相異步電動機參數(shù)：額定功率為25W，額定轉(zhuǎn)速1300r/min，額定電壓380V，額定電流0.18A，額

11、定頻率為50HZ。硬件接線 采用屏蔽雙絞線，將G120C的現(xiàn)場總線通信端子P+（2），N（3）分別接至SMART 200的RS485通信端口的3號與8號針即可準備知識3.SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)準備知識變頻器參數(shù)設置準備知識變頻器參數(shù)設置準備知識PLC程序編寫每隔0.3秒產(chǎn)生一脈沖。利用此脈沖上升沿發(fā)參數(shù)讀出請求。 變頻器未運行時，或參數(shù)讀出指令未使能時，送0.0給VD1060；當變頻器運行且執(zhí)行參數(shù)讀出指令正確后，讀出結(jié)果送V1060。變頻器初始化指令：USS協(xié)議，選CPU集成的RS485通信口，波特率9600，激活第0臺變頻器。正確執(zhí)行完后Q0.7為1。準備知識PL

12、C程序編寫每隔0.3秒產(chǎn)生一脈沖。利用此脈沖準備知識按下I1.2時，當M1.5M1.6V100.3為0時，變頻器以VD52中指定的頻率百分比運行。 變頻器運行時，Q1.0為1。 注意：a.實際運行頻率= P2000中基準頻率*VD52設定百分比。b.VD52存浮點數(shù)，百分比輸入應為小數(shù)。c.若出現(xiàn)變頻器報警，故障解除后，可按I1.3對變頻器故障復位。按下I1.4時，每隔0.3秒，T37接通一次，利用其上升沿觸發(fā)參數(shù)讀出請求。參數(shù)讀出結(jié)果暫存VD72中。正確執(zhí)行完后V100.5為1。準備知識按下I1.2時，當M1.5M1.6V100.3準備知識按下I1.5時，利用其上升沿把Value處輸入的“3

13、.0”寫入?yún)?shù)P1120中。正確執(zhí)行完后Q1.2為1。程序編輯完后，在編譯前需要給USS指令庫指定402字節(jié)的全局V存儲器，一般單擊“建議地址”，使用自動生成的即可。此外，還需注意：不要帶電插拔USS通信電纜，尤其是正在通信過程中，否則極易損壞變頻器和PLC的通信端口。即使掉電后，也要等幾分鐘，讓電容放電后，再去插拔通信電纜。準備知識按下I1.5時，利用其上升沿把Value處輸入的“任務一 自動線設備的安裝和調(diào)整2工作任務YL-335B系統(tǒng)安裝及調(diào)整任務一 自動線設備的安裝和調(diào)整2工作任務YL-335B系統(tǒng)任務一、自動線設備的安裝和調(diào)整一、工作任務YL-335B自動化生產(chǎn)線的設備布局如圖9-2

14、1所示。任務一、自動線設備的安裝和調(diào)整一、工作任務YL-335B自動任務一、自動線設備的安裝和調(diào)整二、YL-335B系統(tǒng)安裝及調(diào)整 各工作單元裝置側(cè)在工作臺面的安裝與定位 注意事項：供料、裝配單元物料臺中心位置沿工作臺面T形槽方向的定位，是以輸送單元原點傳感器中心線為基準的。所以，整體安裝首先要考慮的是輸送單元在工作臺面上的定位與安裝。其余工作單元定位前，務必在相應T形槽預置入數(shù)量足夠的緊定螺母。要定位某工作單元，在大體找好位置后，將其放置在工作臺面上，調(diào)整固定該單元的緊定螺母的位置，然后用緊定螺栓穿過安裝孔旋入螺母中（注意不要旋緊）；接著即可進行沿T形槽方向的準確定位。安裝工作完成后，必須進

15、行必要的檢查、局部試驗等工作。在投入運行前，應清理工作臺上殘留線頭、管線、工具等，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。各從站的工作單元在工作臺面上定位以后，緊定螺栓暫不要完全緊固，可在完成電氣接線以及伺服驅(qū)動器有關參數(shù)設置后，編制一個簡單的輸送單元測試程序，運行此測試程序，檢查各工作單元的定位是否滿足任務書的要求，進行適當?shù)奈⒄{(diào)，最后才將緊定螺栓完全緊固。任務一、自動線設備的安裝和調(diào)整二、YL-335B系統(tǒng)安裝及調(diào)任務二 系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程3以太網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建人機界面的組態(tài)PLC控制程序的編寫系統(tǒng)調(diào)試任務二 系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程3以太網(wǎng)系任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和P

16、LC編程一、以太網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建任務要求：（1）人機界面提供系統(tǒng)啟停及復位等主令信號，能顯示各站聯(lián)機/就緒等工作狀態(tài)，能設置變頻器運行頻率，并實時顯示輸出頻率。（2）裝配站采用裝配單元。（3）分揀站變頻器G120C與CPU SR40采用USS協(xié)議通信。1.系統(tǒng)IP地址分配輸送單元（主站）：IP地址為192.168.0.1供料單元：IP地址為192.168.0.2裝配單元：IP地址為192.168.0.3分揀單元：IP地址為192.168.0.5觸摸屏：IP地址為192.168.0.6任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程一、以太網(wǎng)系統(tǒng)任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程2.網(wǎng)絡讀寫

17、數(shù)據(jù)規(guī)劃3.GET/PUT向?qū)ЫM態(tài)步驟1：添加GET/PUT 網(wǎng)絡讀寫操作6項。任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程2.網(wǎng)絡讀寫數(shù)任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程步驟2：Operation配置本地CPU（輸送站）向遠程CPU（供料站）網(wǎng)絡寫操作（PUT）。主站VB1000-VB1007數(shù)據(jù)寫入供料站VB1000-VB1007。Operation2、Operation3：寫裝配站與分揀站，配置類似，只遠程IP不一樣。每完成一項設置，點擊按鈕“下一個”。步驟3 ：Operation04配置本地CPU（輸送站）從遠程CPU（供料站）網(wǎng)絡讀操作（GET）。主站VB1020-VB

18、1029從供料站VB1020-VB1029讀數(shù)據(jù)。Operation5與Operation6：讀裝配站與分揀站，配置類似，只讀出字節(jié)與遠程IP不一樣，詳見表9-12。任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程步驟2：Ope任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程步驟4：存儲器分配6項配置完成后，向?qū)С绦驅(qū)⒁笾付ㄒ粋€V存儲區(qū)的起始地址，以便將此配置放入V存儲區(qū)?？稍诳蛑凶孕刑钊隫存儲區(qū)起始值，也可單擊“建議”按鈕，系統(tǒng)自動建議一個大小合適且尚未使用的V存儲區(qū)。步驟5：全部配置完成后，向?qū)樗x的配置生成項目組件。單擊“生成”按鈕，編程軟件STEP 7-Micro/WIN SMART

19、項目樹“指令-調(diào)用子例程”將增加NET_EXE子程序可供調(diào)用。任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程步驟4：存儲器任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程二、人機界面的組態(tài)任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程二、人機界面的任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程任務二、系統(tǒng)聯(lián)機運行的人機界面組態(tài)和PLC編程三、PLC控制程序的編寫 GET/PUT網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)規(guī)劃 主站控制程序編寫3.從站控制程序編寫4.主從站工藝控制信息交換 主站啟停編程要點：網(wǎng)絡子例程調(diào)用；系統(tǒng)復位；聯(lián)機與就緒檢查；系統(tǒng)啟動；系統(tǒng)運行；系統(tǒng)停止；啟用和初始化運動軸，輸送站手爪位置