西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8接线方法
一、概述
随着人们生活水平的日益提高，对建筑中瓷砖的美观要求也越来越高，形形色色各式色彩的瓷砖逐渐进入了人们的视野。
瓷砖上的花色是如何作出来的呢？本文介绍的陶瓷平板印花机就是将压好的砖坯上釉印花，再经过窑炉烧制就作成了美观的瓷砖,该印花机可印400*400到1000*1000的瓷砖,印600*600的瓷砖可达到每分钟14次,且调整容易,转换印花规格时不需更换零件,只须调整夹砖定位的行程和控制参数即可。
二、系统控制组成及其工艺要求
A）、系统构成和I/O配置
1.) 机座：用来支撑和安装各种印花部件的机架,保证整机运行时的平稳和水平.
2.) 花网架：:支撑花网使花网升起清洗.换网或下降准备布釉印花.
3.) 花网：按瓷砖设计图案制作好的丝网,当印花时釉料透过网孔粘附在砖坯上,经过烧制即
制成成品砖.
4.) 送砖部分:由送砖皮带、变频和电机构成,用于将砖坯送入印花机和将印过的砖坯送出印
花机至下一个工序.
5.)印砖部分:由印花电机、变频、机头、刮刀构成，印花电机带动链条驱动机头前后移动，刮刀配合向前、向后、压紧、松开。
6.) 定位汽缸：当砖坯离开进砖检测电眼时延时升起挡住砖坯定位。
7.) 托铁：当定位汽缸上升、送砖皮带停止时托铁上升使砖坯升起缓停到定位处。
8.) 夹板：当砖坯准确停止后夹板夹紧砖坯以便印花时砖坯移位。
9.) 人机界面:显示变频器频率,设定各种动作延时时间,手动控制及实时报警显示。
B）、控制要求:
1)手动和自动两种工作状态可自由切换.手动方式时各部件均可通过按钮或人机界面直接操作调整,但其中多个点动按纽需在PLC内转为闭锁按纽。
2)自动运行时有三种印花模式,布釉印花,单次印花,重复印花.
3)在印花过程中,有时会出现断停皮带已停,但后面釉线的砖坯推挤使进砖电眼检测到砖,造成停机,在程序中增加了储砖功能,即印花时又检测到砖坯信号,等待印花完成复位再印,清除储砖记录,保证了印花机连续高效的运行.
三、系统控制技术方案：
输入20点，输出14点的I/O配置，选用艾默生EC20系列40点PLC EC20-2416BRA(24入/16出)，HMI采用EView的触摸屏。送砖电机和印花电机选用两台艾默生SK系列系列1.5KW变频器进行控制。
3．1、方案框图
SK系列变频器频率通过MODBUS总线的通讯方式给定，PLC利用输出端子控制SK系列变频器的启动和停止。
3．2、变频器通讯协议设定
变频器频率给定通过PLC给定方式， SK系列变频器支持MODBUS协议，可与EC20PLC组成485网络，下面是变频器端设置的参数：
（1）变频器通讯速度
43号参数波特率需要和PLC系统块中通讯口设置一致。
（2）变频器通讯地址（键盘设定）
44号参数应该和网络上PLC和MODBUS设备地址不同，否则产生地址冲突。
（3）控制端子设定（键盘设定）
SK变频器选择通讯控制时，可设置PR11=0，端子B4必须和24V端子接通，屏幕显示“rd”,变频器准备就绪，这时变频器才能控制。如果B4和24V断开，屏幕显示“ih”,变频器禁用。
（4）控制字使能位设定（键盘设定）
串行通讯控制通过控制字PR6.42来实现，PR6.43是控制字使能位。设置PR6.43=ON，这样PR6.42才有效。PR6.43是参数，需要映射到Pr71-Pr80内，并在Pr61-70内修改。
(5)控制字设定（通过PLC程序改写）
(6)频率设定（键盘设定）
由于SK变频器没有变频器频率给定参数，只有通过多段速预制值来实现。
5号参数要设为Pr,表示“4个预制速度”控制方式。只有在此模式下，变频器才能通过串口通讯设定频率。
(7)预制频率（通过PLC程序改写）
18号参数为预制频率1，PLC可以通过更改PR18的值来修改变频器频率。PR18对应寄存器地址（协议级）=18-1=17，PLC通过通讯修改协议地址17的值改变变频器频率。
（8）读取频率（通过PLC程序读取）
PR85是电机频率，PR85对应寄存器地址（协议级）=85-1=84，PLC通过读取协议地址
84的值得到变频器实际运行频率。
3．3、. PLC设置
1、通讯口设置
如图：
站号即PLC地址，网络上必须唯一。MODBUS主站，RTU模式，其他和变频器一致。
2、PLC程序说明
2．1、MODBUS指令说明
PLC是MODBUS主站，变频器是MODBUS从站。PLC通过MODBUS指令发送帧给变频器来读写变频器参数，变频器收到帧后根据不同的功能码返回帧。
帧结构：
MODBUS指令格式： MODBUS S1 S2 S3
其中：S1是PLC的通讯端口，只能是端口1，因为PLC的端口0只支持MODBUS从站，不能发送数据。S2是发送数据起始地址，S3是接收数据起始地址
使用MODBUS指令前，必须把发送数据赋值到S2开始的地址中。
四、结束语
本系统具有以下几个特点：
1.连续控制精度高，工作稳定。
2.新增储砖功能，减少故障停机，提高工作效率。
3.PLC内存容量大，能存放大量工艺参数，便于用户生成不同规格的产品，只需简单的调整，即能切换到不同的产品线的生产。
关于艾默生工业自动化（中国）
艾默生工业自动化（中国）是艾默生网络能源所属业务单元，EMERSON其中的工业自动化和过程控制是全球的工控产品供应商之一，能提供交直流驱动器、PLC、各类电机、各类阀门、各类分析检测仪表、过程控制系统、设备管理系统等众多产品，旗下拥有众多品牌，工业自动化包括：艾默生工业自动化（中国）、英国CT（ControlTechniques）、美国电机(Us motors)、利莱森玛（Leroy Somer）；过程控制包括：费希尔（FisherContros）、高准(Micro Motion)、罗斯蒙特（Rosemount)、西屋(Westinghouse ProcsessControl)等。
艾默生工业自动化（中国）一直致力于中国的工控领域，拥有完整的研发、销售、供应链、服务平台，是中国工控行业的主流供应商之一，产品遍及中国各行各业，能提供PLC、触摸屏、变频器等产品。
仅使用三种命令：读取、回路测试及写入。
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东元7200MA变频器采用了部分MODBUS从协议，支持03、10H两种命令，对于V80系列PLC而言，也就是读写寄存器4命令，是可以与V80直接连接的，而V80_PLC的M_BUS指令已经封装了这些数据过程。只需关心如下参数即可：
1、读写类型及设备地址。
2、目标设备的寄存器（线圈）号，本地存放数据的寄存器（线圈）号，信息长度。
3、通信间隔，也就是完成两次通信所需的时间。
4、通信参数，如波特率、奇偶校验位、通信超时时间等
编写以下程序即可实现与东元7200MA变频器的通信。
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假设东元变频器上的设备地址为1，上图的程序完成了这样功能：把PLC内部41100～41115变量的内容，写到东元变频器寄存器区域偏移为00～015的寄存器，中间继电器01000每次从0变为1，双方通信一次。注意，在之前要对PLC进行参数设置，可参见V80系列PLC的软件手册。
4与其它协议的变频器通信：
对于不兼容标准MODBUSRTU协议的变频器，可以采用自由通信功能块实现。相对于M_BUS指令，自由通信要灵活得多，类似于跟一些语言（如C语言）的编程模式。用户好具有一定的通信编程经验，并准备好如232->485转换器、串口监控软件等调试工具。
下面以正弦SINE003系列变频器为例，说明V80PLC的自由通信协议编程方法。正弦SINE003系列变频器的通信格式如下：
数据包格式
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数据含义：数据帧从机地址至数据信息的异或结果。既第2字节与第3字节异或的结果，再与第4字节异或，以此类推至第13字节。
数据类型：16进制，单字节。
发送方式：将校验和字节的高4位和低4位拆分并转换为ASCII码，先高后低发送。
结果处理：当校验结果小于等于1FH，则校验结果加20H。
该通讯协议采用ASCII码表示传输内容，用STX（02H）、ETX（03H）作为开始和结束标志。把数据转换成ASCII码，V80系列PLC提供了ASCBIN及BINASC指令，来完成“0～H”这十六个ASCII数字与十六进制码的互换。
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当发送脉冲产生时，各数据被换成ASC码并存放在发送缓冲区中，每个二进制码转换后占二个字。
SINE003采用异或校验，只针对ASC码部分，程序如下：
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对异或结果进行判断，小于1FH则加20H，之后用字组拆分指令“PACK”把它拆成两个字节，按先高后低填到发送区。下面是发送和接收程序。
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发送程序只需填一个发送长度即可，在发送的打开接收，接收程序使能开始字符和结束字符，并填好开始字符和结束字符，可参见V80系列PLC的软件手册，这样当接收到“02H”就认为是一帧的开始，接收到“03H”就认为是一帧的结束。也可以结合其它条件判断，如字符超时等，各种状态都可以在状态位里体现。
接收到完整的一帧后，状态位会有状态指示，把接收回来的数据进行校验，并重新转换成十六进制，既可进行相应处理。
5．结束语
本文分别以东元7200MA变频器和正弦SINE003系列变频器为例，说明V80系列PLC的MODBUSRTU协议和自由通信协议的编程方法，并详细介绍了V80系列PLC与变频器的通信及其实现方法。采用这种方案，可以大大地节省成本，并具备高可靠性。