西门子S7-200模块CPU222CN中央处理器

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SIEMENS可编程控制器

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此套系统的总控系统控制器采用西门子S7-1500PLC作为主控制器，WinCCProfessionalV13SP1作为上位机操作画面，TP1200作为操作面板，天车、机器人和供漆系统分别采用S7-1200作为控制器。S7-1500总控系统通过PROFINET总线与喷涂机器人系统、供漆系统和悬挂行走系统通讯，完成系统整体控制，实现对系统运行状态的实时监控及操作，保证对整个工件的连续喷涂。控制系统架构如图4所示，主控系统硬件设备表单，如下表1所示。

四、控制系统实现的功能

悬挂式机器人喷涂系统可以实现对天车系统和机器人喷涂系统的单独进行操作。在现场天车可以通过操作屏TP700进行操作，分别对X、Y和Z轴伺服电机进行上电、零点校准、**定位等。

供漆系统的现场屏TP700可以显示油漆液位、清洗剂液位、固化剂液位、管路压力、电磁阀状态、流体调压器状态、2KS系统各种油漆的自动配比情况、气动泵以及防空打保护器等。

S7-1500使用SIMATIC存储卡作为程序存储器。SIMATIC存储卡主要有以下功能:

作为CPU的装载存储区,离开存储卡CPU就无法运行。

可以用于更新S7-1500CPU及集中式IO模块的固件版本。

读取服务数据。

清除存储卡中的项目数据

有些情况需要清除存储卡中的项目数据:

忘记了设置的读写保护密码,如果需要再次下载程序时。

当前要下载的博途项目版本比存储卡里的项目版本低,比如,存储卡中的博途项目版本是V16,但是当前需要下载V15版本的项目,就有可能下载不了。

下载项目过程中发生了意外终止,比如网络中断,这样会造成存储卡中的项目不完整,TIA STEP7无法再连接CPU进行下载。

清除存储卡项目数据的方法:

通过 CPU 的显示屏进行格式化。

使用TIA STEP 7 进行格式化。

使用市售SD卡读卡器删除项目文件。

1.通过 CPU 的显示屏进行格式化

这种方式无需额外硬件和软件,但要求CPU和显示屏的固件版本必须大于或等于V2.0。这种方式适用于忘记读写保护密码的情况。具体操作步骤如下:

(1) 通过左右箭头键选择Settings菜单,点击OK键进入,如图1所示。

图 1 选择进入Settings菜单

(2) 通过下箭头键选择Card handling菜单项,单击OK键进入,如图2所示。

图 2 选择进入Card handling菜单项

(3) 选择Format card菜单项,单击OK键进入,如图3所示。

图 3 选择进入Format card菜单项

(4) 单击OK键确认进行格式化操作,PLC将进入STOP模式,如图4所示。

图 4 确认格式化操作

2.使用TIA STEP7 进行格式化

这种方式需要一台安装了博途软件的计算机,并跟CPU在线连接,这种方式不适用于忘记读写保护密码的情况。

具体操作步骤如下:

① 在项目树中双击“在线访问"。

② 选择电脑网卡。

③ 双击“更新可访问的设备"菜单项。

④ 选择搜索到的连接的CPU。

⑤ 打开 CPU 的“在线与诊断"视图。

⑥ 选择"功能"菜单中的"格式化存储卡"。

⑦ 单击"格式"。

⑧ 单击"是"确认提示

S7-200 有两个 置PTO/PWM 发生器，用以建立高速脉冲串（PTO）或脉宽调节（PWM） 信号波形。

当组态一个输出为PTO 操作时，生成一个50%占空比脉冲串用于步进电机或伺服电

机的速度和位置的开环控制。 置PTO 功能提供了脉冲串输出，脉冲周期和数量可由用户控制。但应用程序必须通过PLC内置I/O 提供方向和限位控制。

为了简化用户应用程序中位控功能的使用，STEP7--Micro/WIN 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM，PTO 或位控模块的组态。向导可以生成位置指令，用户可以用这些指令在其应用程序中为速度和位置提供动态控制。

2、开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息

借助位控向导组态PTO 输出时，需要用户提供一些基本信息，逐项介绍如下：

⑴ *大速度 （MAX_SPEED）和启动/停止速度 （SS_SPEED）

1是这2 个概念的示意图。

MAX_SPEED 是允许的操作速度的*大值，它应在电机力矩能力的范围 。 驱动负载所需的力矩由摩擦力、惯性以及加速/减速时间决定

1  *大速度和启动/停止速度示意

SS_SPEED：该数值应满足电机在低速时驱动负载的能力，如果SS_SPEED 的数值过 低，电机和负载在运动的开始和结束时可能会摇摆或颤动。如果SS_SPEED 的数值过高，电机会在启动时丢失脉冲，并且负载在试图停止时会使电机超速。通常，SS_SPEED 值是MAX_SPEED 值的5%至15%。

⑵加速和减速时间

加速时间ACCEL_TIME：电机从 SS_SPEED速度加速到MAX_SPEED速度所需的时间。 减速时间DECEL_TIME：电机从MAX_SPEED速度减速到SS_SPEED速度所需要的时间。

2 加速和减速时间

加速时间和减速时间的缺省设置都是1000 毫秒。通常，电机可在小于1000 毫秒的时间工作。参见图2。这2 个值设定时要以毫秒为单位。

注意：电机的加速和失速时间要 过测试来确定。开始时，您应输入一个较大的值。逐渐减少这个时间值直至电机开始失速，从而优化您应用中的这些设置。

⑶移动包络

一个包络是一个预先定义的移动描述，它包括一个或多个速度，影响着从起点到终点的移动。一个包络由多段组成，每段包含一个达到目标速度的加速/减速过程和以目标速度匀速运行的一串固定数量的脉冲。 位控向导提供移动包络定义界面，在这里，您可以为您的应用程序定义每一个移动包络。PTO 支持*大100 个包络。

定义一个包络，包括如下几点：①选择操作模式；②为包络的各步定义指标。③为包络定义一个符号名。

⑴选择包络的操作模式：PTO 支持相对位置和单一速度的 续转动，如图3所示，相对位置模式指的是运动的终点位置是从起点侧开始计算的脉冲数量。单速续转动则不需要提供终点位置，PTO 一直持续输出脉冲，直至有其他命令发出，例如到达原点要求停发脉冲。

3   一个包络的操作模式

⑵包络中的步

一个步是工件运动的一个固定距离，包括加速和减速时间 的距离。PTO 每一包络*大允许29 个步。

每一步包括目标速度和结束位置或脉冲数目等几个指标。图4 所示为一步、两步、三步和四步包络。注意一步包络只有一个常速段，两步包络有两个常速段，依次类推。步的数目与包络中常速段的数目一致。

4   包络的步数示意

7.2.5    使用位控向导编程

STEP7 V4.0 软件的位控向导能自动处理PTO 脉冲的单段管线和多段管线、脉宽调

制、SM 位置配置和创建包络表。

本节将给出一个在YL-335A 上实现的简单工作任务例子，阐述使用位控向导编程的方法和步骤。表1 是YL-335A 上实现步进电机运行所需的运动包络。

表1                步进电机运行的运动包络

1、使用位控向导编程的步骤如下：

1）为S7--200 PLC选择选项组态 置PTO/PWM操作。

在STEP7 V4.0软件命令菜单中选择 工具→位置控制向导并选择配置S7-200PLC内

置PTO/PWM操作，如图5所示。

图5 位控向导启动界面

2）单击“下一步"选择“QO.0"，再单击“下一步"选择“线性脉冲输出 PTO）"