西门子模块6ES7222-1HD22-0XA0诚信经营
项目背景:
传统的抛光加工,一般采用手工打磨,不能适应现代多品种、小批量的生产要求,一般手工作业不仅费时费力、工作效率低下,产品一致性差,且操作环境恶劣,粉尘也严重影响工人的健康亟待改进。
随着机械工业的发展,顾客对产品外形和表面质量要求的不断提高,抛光越来越广泛地应用在工业及民用产品上。采用新型的机器人抛光系统要比普通手工抛光更能保证加工精度,使加工效率大大提高,工人工作环境得到改善,为复杂空间曲面的加工开辟了一条更先进的途径。
行业工艺流程
行李架工艺流程抛光的加工工艺流程如下,其中手工抛光用于抛产品的两端头、机器人抛光用于抛产品的本体:
半成品→抛光前检验→手工抛光→机器人自动抛光→抛光后检验
饰条类工艺流程抛光的加工工艺流程如下,其中手工抛光用于抛产品的两端头、机器人抛光用于抛产品的本体:
设备布局:包括机械人抛光区、工位器具,工装区,人工补抛区,产品暂存区,布置合理整体设备符合人机工程设计,详见平面布局图。
图1:行李架抛光机器人示意图
解决方案:
机器人抛光机设备可采用西门子S7-1500安全型PLC、西门子触摸屏12寸屏、G120系列变频器、V90伺服驱动装置和KUKA机器人制造厂家重载机器人构成,并且采用中央机架扩展配置,该系统完全采用基于PROFINET网络的分布式I/O系统,与机器人控制器也采用PROFINET通讯方式,克服了传统方案的缺点。
PLC控制系统中S7-1500产品主要特点
1)西门子公司新一代S7-1500集成了运动控制、工业信息安全和故障安全功能, 强大的CPU模块功能可供用户使用的充足的资源。
2)从硬件方面说S7-1500PLC的处理速度更快,联网能力更强,诊断能力和安全性更高,不仅可节省成本,提高生产效率,安全可靠,维护简单方便,真正成为工厂客户和现场维护人员的控制器。
3)S7-1500PLC的组态和编程效率更高,信息采集和查看更方便,这也是工程设计人员的福音。由于S7-1500PLC是无缝集成到TIA博途软件中,无论是硬件组态、网络连接和上位组态,还是软件编程,其操作均简单快捷。
系统网络结构
机器人抛光机设备的PLC控制系统主要有S7-1500F作为主站,将ET200MP分布式I/O系统、编码器、变频器、伺服驱动器V90、触摸屏、机器人控制器集成到安全可靠地PROFINET网络中下图二为网络布置图。
图2:网络布置图
S7-1500通过PROFINET通讯控制旋转工作台以及旋转工装的伺服驱动器。
S7-1500运动控制功能支持旋转轴、定位轴、同步轴和外部编码器等工艺对象,并拥有轴控制面板以及全面的在线和诊断功能,有助于轻松完成驱动装置的调试和优化工作。旋转工作台以及工装旋转采用的是西门子V90伺服驱动器,控制方式采用的是S7-1500通过PROFINET总线连接驱动及编码器,单个驱动装置连接示意图如下图三,为连接示意图。
图3:S7-1500通过PROFINET总线连接驱动器V90
S7-1500通过PROFINET通讯控制抛光机的变频器
抛光机采用的是西门子变频器G120系列,控制方式采用的是S7-1500通过PROFINET总线连接驱动器。
S7-1500通过PROFINET通讯控制抛光机器人
抛光机器人采用的库卡制造厂家重载机器人,该机为6轴关节式机器人。以西门子PLC为核心,结合KUKA机器人KRC4控制柜设计了PROFINET通讯系统如图六所示。在该系统中,采用西门子S7-1500PLC作为主站,KRC4控制柜作为从站用来控制机械臂的运动和状态。KRC4控制柜通过KLI接口与西门子交换机(SCALANCE)相连接,系统总线采用RJ45插头的双绞线。系统工作时,上级控制器S7-1500PLC通过外部自动运行接口向机器人控制系统发送机器人进程的相关信息:运行许可,故障确认,程序启动等。机器人控制系统向上级控制器S7-1500PLC发送运行状态与故障状态的相关信息。PC作为组态和监控的控制器对KRC4控制柜的PROFINET选项进行配置,并对PLC进行项目组态和运行状态的监控。
图4: 通讯系统硬件结构
基于PROFINET通讯协议的系统解决方案可以实现KUKA机器人、伺服驱动器、变频器以及触摸屏与西门子S7-1500PLC的通讯,其通讯速度快,抗干扰能力强,信号十分稳定。通讯连接简单,不需要安装通讯模块,减少了硬件的配置。并且很好的解决了在实际工程中经常出现的数据传输慢、经常断网的问题,优化了生产线的通讯结构,提高了生产的稳定性和生产效率。
高新技术作为培育创造新技术、新业态和提供新供给的生力军,在推动产业升级转型和创新发展,以及加快建设西部创新中心进程中有着不可忽视的作用。近日,天拓四方顺利完成与北京某流体系统科技有限公司合作的控制箱成套项目,此项目应用于火力电厂“烟气排放连续监测系统”,依靠的技术和优越的实力,突破科技壁垒,顺利完成环保事业和高新科技的对接。
在项目中,天拓四方技术人员通过分析项目需求,后采用西门子全新的PLC S7-200SMART标准型CPU模块,标准型作为可扩展CPU模块,可满足对I/O规模有较大需求,逻辑控制较为复杂的应用。信号板直接安装在CPU本体正面,无需占用电控柜空间,安装、拆卸方便快捷。对于少量的I/O点数扩展及更多通信端口的需求,全新设计的信号板能够提供更加经济、灵活的解决方案。
S7-200 SMARTCPU模块本体集成1个以太网接口和1个RS485接口,通过扩展CM01信号板或者EMDP01模块,其通信端口数量多可增至4个,可满足小型自动化设备与触摸屏、变频器及其它第三方设备进行通信的需求。
S7-200 SMARTCPU模块本体直接提供三轴100KHz高速脉冲输出,通过强大灵活的设置向导可组态为PWM输出或运动控制输出,为步进电机或伺服电机的速度和位置控制提供了统一的解决方案,满足小型机械设备的jingque定位需求。
SIMATIC S7-200SMART是西门子公司经过大量市场调研,为中国客户量身定制的一款高性价比小型PLC产品。结合西门子SINAMICS驱动产品及SIMATIC人机界面产品,以S7-200SMART为核心的小型自动化解决方案将为中国客户创造更多的价值。
天拓四方在以企业为主体的高新技术企业培育体系中,始终坚持掌握核心技术,拥有自主知识产权,通过自身技术的不断发展和创新,实现带动全行业整体水平的孕育和成长,此次通过与某流体系统科技公司合作,为其提供自动化控制产品
: s7-200 电机 opc 摘要:S7300系列作为西门子的中型PLC在国内拥有众多的用户,紫金桥软件也是国内非常的组态软件在国内各个领域应用的非常广泛。S7-300PLC与紫金桥软件有几种常用的通讯接口:①多点接口(MPI)。②PROFIBUS-DP接口。③工业以太网接口。紫金桥软件提供MPI驱动可直接与MPI接口通讯,而要实现与PROFIBUS-DP及工业以太网接口的通讯则通过OPC方式。详细介绍这两种通讯方式。
S7 300系列作为西门子的中型PLC在国内拥有众多的用户,紫金桥软件也是国内非常的组态软件在国内各个领域应用的非常广泛。S7-300PLC与紫金桥软件有几种常用的通讯接口:①多点接口(MPI)。②PROFIBUS-DP接口。③工业以太网接口。紫金桥软件提供MPI驱动可直接与MPI接口通讯,而要实现与PROFIBUS-DP及工业以太网接口的通讯则通过OPC方式。详细介绍这两种通讯方式。
1、紫金桥软件与S7-300的MPI通讯方式
MPI(Multi-Point)为多主站的通讯方式。在西门子公司的可编程控制器S7-300集成有MPI口,可与PC机、S7-200建立小型的MPI网。由于S7-300可以作为MPI从站,装有紫金桥的PC机与S7-300仍为主/从协议。PC机通过MPI卡(如CP5611通讯卡)接入MPI网中作为主站。
图1 PC 与PLC 的连接方式
还要安装通信软件PRODAVE 和编程用的PC/MPI 适配器,通过PLC的MPI 编程接口,实现计算机与S7-300/400的通信。将CP5611通讯卡安装在PC机中,并根据硬件安装向导安装卡的驱动程序,用PC-MPI通讯电缆将CP5611卡与MPI通讯口相连,CP5611作为主站。安装PRODAVES7,运行PG/PC-interface bbbbbeterisation,对通信参数进行配置。
(1)在桌面执行菜单命令“开始→程序→PRODAVE_S7→PG-PCInterface”,打开接口参数设置对话框。
图2 PG/PC 接口设置
(2)选中接口参数配置列表框中的“PC Adapter(MPI)”,在上面的“Access Point of theApplication(应用程序访问点)”列表框内选择“S7ONLINE(STEP7)”。点击“Properties...”(属性)按钮,打开属性对话框。将“MPI”栏中的“TransmissionRate”(波特率)设置为187.5 kbit/s,其他参数可以采用默认的设置。在“Local Connection”选项卡的“COMPort”选择框中设置实际使用的PC 串口的编号,波特率可以设置为19.2kbit/s。
对紫金桥软件MPI通讯的设置进行介绍,进入紫金桥开发环境建立设备,点开左侧“数据库”标签“设备驱动”->“PLC”->“siemens”->“S7-300/400(MPI)”对话框,在其中对S7-300设备MPI地址和槽号参数进行设置。S7-300设备的出厂设置是:MPI地址为2,槽号为2。进入紫金桥点组态数据库进行点组态,也就是我们要获取哪些S7-300的监视量和控制量,并与S7-300设备实际地址进行外部连接。后在画面上就可以应用这些点来显示生产的过程。这样紫金桥软件就可以与S7-300/400MPI 编程接口通信了。
2、紫金桥软件与S7-300的Profibus-DP及工业以太网通讯方式
Profibus-DP是用于分布式的I/O设备高速通信的一种协议,该协议定义了主站和从站,支持单主或多主系统,各主站间为令牌传递,主站与从站间为主/从传送,主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。
S7-300可作为Profibus-DP从站。使用Profibus-DP协议方式S7-300和紫金桥通讯时,需要通过OPC方式来实现,西门子提供OPCServer,紫金桥可作为OPC Client进行数据通讯。紫金桥与S7-300的工业以太网通讯也可通过OPC方式来实现。
具体Profibus-DP和工业以太网通讯方式配置过程为:
(1) 将CP5611通讯卡安装在PC机中,并根据硬件安装向导安装卡的驱动程序,用Profibus-DP通讯电缆将CP5611卡与S7-300Profibus-DP通讯口相连,CP5611作为DP主站;以太网方式通讯则在S7-300上加装以太网通讯模块,在PC机一侧使用普通网卡或西门子专用网卡都可以,但普通网卡不能完成双机热备的通讯。
(2) 在PC机上安装Simatic net 6.4软件,它用于实现OPC功能。软件安装后,选择SIMATICNET→Settings→Configuration Console,在PC Station中添加OPCServer程序及CP5611通讯卡;使用SIMATIC NET→Settings→Commissioning Wizard→PCStation Wizard创建项目和虚拟PC Station;在PCStation中设置CP5611卡的地址和通讯波特率及协议模式,此处我们将CP5611卡的地址设为1,通讯波特率设为1.5M,协议选择DP,并将CP5611卡操作模式选择设为DP Master;在HW Config窗口的DPmaster总线上添加S7-300CPU模块作为DP从站,设置其地址为2,并建立数据交换区,可根据实际需要选择交换区大小;在SET PG/PCInterface设置为S7ONLINE(STEP 7)→PC internal(local),CP_L2_1:→CP5611(PROFIBUS);将以上配置信息下载到虚拟PC站中;以太网方式通讯则选择相应参数。
(3) 通过西门子提供的OPC Server程序读写PLC中的的数据。用鼠标点击SIMATICNET→Profibus→Softnet Profibus→OPC Scout",进入OPC Server的项目配置环境;在OPCServer中用鼠标双击"OPC.SimaticNet",新建一个组名,双击创建的组则可打开"OPC-Navigator",此时可看到在配置网络过程中选择的协议;双击“DP”项,在OPC中作相应的定义。定义完毕后,运行OPCServer程序,则可通过Profibus-DP总线协议和PLC建立连接。以太网方式通讯则选择相应参数。
(4) 用紫金桥OPC Client读取OPC Server中的数据。紫金桥软件和OPC软件连接大概分3部分,步建立OPCCLIENT客户端设备,第二部在紫金桥数据库里建点与外部连接,第三部建立一些监控画面,把数据库里的过程数据呈现出来。在紫金桥中建立一种OPCIO设备,选择OPC.SimaticNET建立OPC服务器,定义OPC通讯参数。在建立完OPC(Client)设备定义后,就可以进行数据IO连接定义了。在数据库组态导航器上双击“点组态”节点项,打开数据点组态管理界面。数据库点可直接引用OPC中所定义的所有变量元素;在制作好的画面上建立变量的连接并运行紫金桥,则紫金桥可通过OPC与S7-300通信。
(5) 紫金桥软件也提供S7 NET驱动可直接与西门子OPC Server通讯。
西门子的一些如:tp/op177 ktp178tp/op277等采用的是软时钟面板,掉电后系统时间会回到出厂设置状态,有些高端硬时钟面板的触摸屏当电池电量耗尽时也会出现同样的问题。这样一来给工程上很多需要记录时间的项目带来了不便。现介绍一个在与s7-200系列进行通讯时的解决方案。
说明一下,s7-200系列plccpu224以上的版本都含有内部的时钟卡,cpu222一下的plc没有内部时钟卡,需要安装时钟卡才能实现这个功能。方法是,在系统上电后,触摸屏读取plc内的硬件时钟,并可以在触摸屏上进行时间修改和校正,实现plc与触摸屏的时间同步。
具体步骤如下:
在plc程序中加入周期调用“read_rtc"函数,以便定时读取plc的硬件时钟,并将时钟存储到v存储区,例如vb100。设置一个标准变量,与触摸屏中的“设置确认按钮”进行连接,例如v20.0。用来触发“set_rtc”如下图示:
程序中的后一条是为了保证星期日的设置不为“0”
在触摸屏中建立一个时间设置确认按钮与v20.0连接,用来确认时间的修改。并建立6个数值输入键,对应vb70-vb75(年、月、日、时、分、秒)数据类型为十六进制“byte”变量。
建立完成后上电时,须在触摸屏窗口内进行时间的校对,确认即可。别忘了在触摸屏组态时,建立时钟地址的连接“vw100".具体看副件的图片,如果需要原程序,请在博客中留下您的邮箱号码!