西门子模块6ES7232-0HB22-0XA8供应现货

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一、概述

　　汽车转向泵是一种中汽车用的零部件，它为汽车动力转向系统提供一种高性能的动力源，与发动机转速相配合可以产生卓越的转速liuliang特性从而使得驾驶舒适。由采埃孚转向泵金城有限公司投资的转向泵自动装配线项目位于南京新港经济技术开发区，主要生产轿车和轻型商务车用的转向泵。这种汽车部件由多个零件组成，需要借助不同的设备，按照一定的工序将它们组装起来。在整个过程中，需要对装配时的压力、位移和时间等参数进行实时监控，以满足严格的工艺要求，保证装配质量。汽车转向泵自动装配线是完成上述工序的一组设备，它共有12个工位,以实现不同的装配功能，其生产流程如图1所示。

图1 汽车转向泵自动装配线生产流程图

　　系统的控制对象包括气液增力缸式压机﹑夹具﹑压力/位移监控仪﹑密封测试仪﹑综合功能测试仪和智能螺栓拧紧系统等，由于各个工位间相互独立且有一定距离，各采用一台西门子PLC作为控制器，一台SIMODRIVER 611A伺服驱动器及1FT5伺服电机用于旋铆工位的分度盘旋转台控制，另有两台MicroMaster系列MMV37变频器用于生产线的物料传输系统。表1列出了该装配线使用的西门子S7-PLC型号及其在各个工位的分布。

 表1  装配线使用的主要PLC产品

图2 生产厂房和装配线中的一个工位图。

二、系统要求

　　现以工位WS1.1为例，介绍设备的工作过程。该工位将滚针轴承压入端盖，当按下启动按钮后，设备先检测轴承放置的方向，如果正确，夹具自动锁紧，启动压装过程，否则系统报警，压机不工作，OP3操作面板显示错误信息。压装开始后，系统启动CoMo II-S智能测量仪表，对压力和位移进行监测，若整个过程的压力/位移曲线满足工艺要求（位于一定的范围内），则装配合格，绿色指示灯亮，压机退回，夹具松开，零件可转入下道工序，否则红色指示灯亮，结果不合格，系统复位后，零件经确认后转入废品站。

　　为了能实时检测压力和位移，得出两者间的实时关系曲线，并据此对过程做出评判，系统采用了Kistler的CoMo II-S智能测量仪表，它内置电荷和电压放大器，可以实时采集压力和位移两路模拟输入信号，自动选择量程和不同的坐标及佳刻度，得出测量曲线，具有阀值、公差带、方框和终位等多种分析功能，并可根据需要选择不同的组合对各种过程进行分析和监测，与PLC接口方便。压力的检测采用Kistler的压电式传感器，经电荷放大器由CoMo II-S采集到压力实时值，位移用Novotech的高精度位移传感器测量，并由CoMo II-S采集到实时值，与压力一起作为被监控的变量。压机由气压驱动的气液增力缸实现，其升降由电磁阀控制。

三、控制系统的硬件组成及软件设计

　　根据该工位的输入/输出信号的点数要求，选用CPU214 PLC作为控制核心，并扩展了一块EM223数字量模块，共有22位数字量输入点，18位数字量输出点。为了显示系统状态和输入控制参数，选用了一台OP3操作面板，经PPI通讯接口与CPU214连接。控制系统的硬件组成如图3所示。

图3 工位WS1.1 控制系统组成图

表2  工位WS1.1的I/O地址分配表

　　控制软件用STEP7 Micro/Win编写，OP3由ProTool组态软件进行配置。控制程序分自动和手动两部分，在手动部分，通过OP3可以操纵所有运动机构的动作，包括压机、夹具的动作，CoMo II-S的参数选择及启动，便于系统调试。在自动部分，所有动作按要求的次序完成，程序中定义了一些内部标志寄存器位，用于PLC和OP3间交换信息，也使用了顺序寄存器指令，使各程序步间互锁，tigao了系统的可靠性。自动部分的软件流程如图4所示。

图4 控制系统软件流程图

四、结束语

　　汽车转向泵自动装配线采用西门子S7系列PLC控制，不仅简化了系统，tigao了设备的可靠性，也大大tigao了成品率和产品质量，通过操作面板修改系统参数就可以实现多种不同产品的装配，现场设备的工作状态和产品信息都在操作面板上显示出来，方便了用户的操作和维护。该装配线自2001年投入运行以来，工作稳定可靠，加工出的产品经设备的严格测试，质量和性能完全符合要求，受到了用户的好评。

一般都是塑料外壳，在整体设计上，在背面设计了一个接地端子，如图1所示。

图1 tp1900 comfort接地及接口图

说明：1为x80接口；2为电位均衡接口（接地）；3为x2 profibus(sub-d?rs422/485)；4为x3profinet(lan)，10/100/1000mbit；5为x1profinet(lan)，10/100mbit；6为x61/x62 usb a型；7为x90音频输入/输出线；8为x60 usb迷你b型

从整体设计上看，触摸屏在电源供电方式上为24v直流电源，在电源处没有类似电源端子的pe端子，整个屏上只有一个接地端子，该接地端子必须接地。

从设计上看，该端子是内六星的设计，需要专用的工具来进行地线的连接。接地端子如图2所示。

图2 接地端子

但西门子公司的新触摸屏从7in（1in=0.0254m）起的精智面板产品都具有金属压铸外壳，具有更好的结构特性以及emc特性。并且经过了atex指令的防爆危险区2区和22区进行认证，并在相应的危险区域内使用。

而金属外壳的触摸屏安装在柜门上时，有可能与柜门的金属部分有接触。一般在安装触摸屏时会使用钢制固定夹（15〞以上）或铝质固定夹（7〞-12〞）把面板固定到电柜柜门上，如图3所示。

图3 面板的安装夹子

实际的安装图及夹子如图4所示。

图4 面板安装及夹子

新的触摸屏采用金属外売设计，安装在柜体上的也是采用金属夹子，但由于电柜表面通常都是喷漆的，面板的金属外壳与柜壳的金属部分接触面积仍然很小，新的面板也需将接地端子进行接地处理。

此时接地端子和柜体的金属框都是等电位的。但从安全的角度考虑，还是要求柜门单独与柜体的金属框架做良好的连接，如图5所示。

图5 柜门与柜体的连接

的安装及接地，应满足下列规范：

◆触摸屏安装在柜门上，应采用固定夹正确的固定。

◆触摸屏所安装的柜体内部应具有接地(或等电势)铜排。

◆触摸屏的接地端子应连接至接地(或等电势)铜排上。

◆接地(或等电势)铜排应与柜体以及柜门相连接。

◆接地(或等电势)铜排应与系统地进行做良好的连接。

◆与触摸屏通信的电缆，应采用电缆夹在接地铜排处对屏蔽层进行大面积的环接接地处理。

◆触摸屏的线、通信电缆在柜内应避免与动力电缆距离过近或平行布线。

如图显示了触摸屏的等电位连接，面板通过接地端子连接到控制柜的接地排。通信电缆通过电缆夹也连接到接地排，控制柜接地排接到工厂接地点。该连接方式也适用于其他的simatic面板。

图触摸屏接地系统图

说明：1为控制机柜；2为等电位连接导轨；3为等电位连接电缆；4为profinet数据线；5为profibus数据线；6为电缆夹；7为接地连接

1、通信口介绍

西门子公司不同面板所带的通信口可能不同，有的面板只带pr0fibus/mpi接口(比如，kt7700 basicdp)；有的只带rofinet(lani)接口(比如，ktp700 basic pn)；也有的面板两种接口都带，比如comfortpanels通信口包括一个profibus/mpi接口，一个或多个(多三个)pr0finet(lan)接口，如图1所示。

图1 面板通信口

说明：1为通过profinet(lan)与控制器连接；2为通过profibus与控制器连接

①profibus/mpi接口

设备上的接口名称：x2；sub-d插座，9针，以螺钉固定。pr0fibus/mpi接口引脚如图2所示。

图2 profibus/mpi接口引脚

②profinet(lan)接口

hmi设备上的接口名称：x1；profinet(lan)接口脚如图3所示。

图3 profinet(lan)接口 接口引脚

2、通信电缆的接地处理

使用合适的电缆夹夹紧进入等电位连接导轨上的数据线屏蔽层，如图4所示。

图4 通信电缆的接地处理

实际应用中的屏蔽层的处理可参考图5所示。

图5 屏蔽层的链接

◆尽可能缩短hmi设备和等电位连接导轨间的电缆长度。

◆平行敷设等电位连接导线和数据缆，使其相互间隙距离小