西门子6ES216-2AD23-0XB8原装代理

西门子6ES216-2AD23-0XB8原装代理

为了不增加改造成本，对不同部分设备的PLC控制软件进行了深入的研究，发现CC09-RB056的MOBY-i程序把读写的结果存放在一个数据块DB580内部，而程序的其他部分都从数据块获取车型信息，于是我们把研究方向放在该数据块上。在CC09-RB056工位，若当前实际的车型为B12，则对MOBY-i的读写进行修改，最终解决了这个问题。

我公司计划推出一款B级新车B12，由于工艺线路的特殊性，此车型需要在四厂涂装车间喷涂，然后经过二厂涂装车间的喷蜡线进入二厂总装车间装配。B12经过RB003～RB001至CC09-TC/RB048，然后经过CC09-RB050、CC09-RB052/054到CC09-RB056，经过此处的MOBY-i读写头，读取滑橇上的移动数据载体内的信息，并将其中的车型信息发给总装车间。其他车型来自CC09-RD026或CC09-RD06，通过CC09-TC/RB048进入喷蜡线。但是B12车型所用的滑橇是从滑橇返回线随机抽取的，滑橇数据载体内部仍然记录着先前携带车身的有关信息，与当前携带的车型B12并不相符。为了保证此处读取的车型信息与实际车型一致，最直接的办法是在此读写站之前新增一个读写站，通过人工方式，将车型信息写入滑橇数据载体。

由于二厂涂装车间的设备由德国Dürr公司提供，输送系统采用滚床和滑橇的输送方式。设备的控制采用了Dürr公司基于西门子S7-PLC开发的模块化标准程序。为了实现输送设备和自动喷涂系统之间的车型、喷涂颜色信息传递，以及根据质量信息，判断车身物流走向等目的，输送设备采用了RFID射频识别系统。 
二厂涂装车间采用的是西门子MOBY-i识别系统，其硬件系统包括安装在滑橇上的数据载体MDS430，安装在特定位置的读写头SLG43，安装在PLC主机架上的ASM451接口模块，接口模块内置CM422通信卡与读写头进行通信。 
另外MOBY-i的软件系统也比较复杂，Dürr公司在其软件内部进行了大量的封装处理，给用户调整其软件带来了很大的困难。 
同时，增加MOBY-i系统还需要增加相关的硬件设备，并且要求将读写头安装在图1中红色设备上，而红色部分与黑色部分分别属于两个不同的PLC控制组，两者之间需要设计大量的连锁信号，这也给我们带来了很大的技术难度。 
解决方案 
为了不增加改造成本，我们另寻其他途径，并对这两部分设备的PLC控制软件进行了深入的研究，发现CC09-RB056的MOBY-i程序把读写的结果存放在一个数据块DB580内部，而程序的其他部分都从数据块获取车型信息，于是我们把研究方向放在该数据块上。在CC09-RB056工位，若当前实际的车型为B12，则对MOBY-i的读写进行修改，最终解决了这个问题。 
首先定义4个布尔类型变量，分别记录进入CC09-RB048、RB050、RB052和RB056的车型是否为B12，

由于来自RB001（红色部分）的车型都是新车型B12，而来自CC09-RD026、CC09-RD046（黑色部分）的车型都不是B12，利用这个规律可以判断进入CC09-TC/RB048的车型，并将判断结果存在RB048-TYPE-B12中，当滑橇由CC09-RB048进入CC09-RB050时，把变量RB048-TYPE-B12的信息复制到变量RB050-TYPE-B12，依次传递下去。在CC09-RB056滚床位置，MOBY-i读写头读取滑橇MDS内部的全部信息，并存储在数据块DB580内部。这时我们可以据变量RB056-TYPE-B12的状态来决定是否对数据块DB580内部的车型信息数据进行中途修改： 
若RB056-TYPE-B12＝“TRUE”，则修改； 
若RB056-TYPE-B12＝“FALSE”，则数据不变。 
其他的程序将根据DB580内部存储的车型信息，给总装设备发送信息，通知其发送相应的吊具来接喷漆车身。 
上述的方法中涉及到3个关键技术环节，即信息的获取、传递和修改。

1．RB048-TYPE-B12初始信息的获取 
关键是检测滚床在运动状态下，CC09-RB048上的3个接近开关的触发顺序：若RB001的占位开关和CC09-RB048的前占位开关同时触发，表明车型为B12，RB048-TYPE-B12＝“TRUE”；若CC09-RD026或者CC09-RD026的占位开关与CC09-RB048的后占位开关同时触发，表明车型非B12， RB048-TYPE-B12=“FALSE”。

2．车型信息传递 
车型信息要从RB048-TYPE-B12传给RB050-TYPE-B12，从RB052-TYPE-B12到RB056-TYPE-B12。以车身滑橇从CC09-RB048移动到CC09-RB050为例，其关键步骤是判断在车身由CC09-RB048进入CC09-RB050的过程中，若RB048-TYPE-B12＝“TRUE”，则对RB050-TYPE-B12进行置位操作，否则对RB050-TYPE-B12进行复位操作，

3．车型信息的 
按照车间车型定义表，B12车型代号定义为“0940”。在CC09-RB056位置，MOBY-i读写站读取滑橇MDS信息中，并存储在在数据块DB580中，以后的操作都依此数据为准。若RB056-TYPE-B12＝“TRUE”，则用新车型信息“0940”修改数据块DB580。后面的程序将根据数据块内部的车型信息来通知总装车间发送相应的吊具过来。

结语 
至此，我们就完成了相关的技术改造，在不增加任何硬件投资的前提下，仅通过对现有软件的探索和增加部分PLC程序，实现了与增加MOBY-i站完全相同的功能，大大简化了项目改造技术方案，并节省了设备投资费用以及聘请Dürr公司专家的劳务费用，同时也极大地鼓舞了员工学习、研究和提升业务技能的积极性。

一、状态编程思想引入

使用经验法及基本指令编制的程序存在以下一些问题。

（1）工艺动作表达繁琐。

（2）梯形图涉及的联锁关系较复杂，处理起来较麻烦。

（3）梯形图可读性差，很难从梯形图看出具体控制工艺过程。

思考：寻求一种易于构思，易于理解的图形程序设计工具。它应有流程图的直观，又有利于复杂控制逻辑关系的分解与综合，这种图就是状态转移图。

引出：状态编程思想即将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各个状态的工作细节（状态的功能、转移条件和转移方向），再依据总的控制顺序要求，将这些状态联系起来，形成状态转移图，进而编绘梯形程序。状态转移图是状态编程的重要工具，图中以“S□□”标志的方框表示“状态”，方框间的连线表示状态间的联系，方框间连线上的短横线表示状态转移的条件，方框上横向引出的类似于梯形图支路的符号组合表示该状态的任务。

 

台车自动往返控制的流程图

 

台车自动往返控制的状态转移图

二、三菱FX2N系列PLC的状态元件

三菱PLC的状态元件即状态继电器，它是构成状态转移图的重要元件。

三、FX2N系列PLC的步进顺控指令

PLC的步进顺控指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指令RET。

1.步进接点指令STL

从下图不难看出，转移图中的一个状态在梯形图中用一条步进接点指令表示。STL指令的意义为“”某个状态，在梯形图上体现为从主母线上引出的状态接点，有建立子母线的功能，使该状态的所有操作均在子母线上进行。其梯形图符号也可用空心粗线绘出，以与普通常开触点区别。“”的第二层意思是采用STL指令编程的梯形图区间，只有被的程序段才被扫描执行，而且在状态转移图的一个单流程中，一次只有一个状态被，被的状态有自动关闭它的前个状态的能力。这样就形成了状态间的隔离，使编程者在考虑某个状态的工作任务时，不必考虑状态间的联锁。

 

图7-3状态转移图与状态梯形图对照

2.步进返回指令RET

RET的意义用于返回主母线。梯形图符号为，使步进顺控程序执行完毕后，非状态程序的操作在主母线上完成，防止出现逻辑错误。状态转移程序的结尾必须使用RET指令。

四、运用状态编程思想解决顺控问题的方法步骤

运用状态编程思想设计状态转移图的方法和步骤：

步骤1：状态分解，分配状态元件

步骤2：标明状态的功能

步骤3：标明状态的转移条件

台车自动往返控制状态转移图

步骤1：状态分解，分配状态元件。即将整个过程按任务要求分解，其中的每个工序均对应一个状态，并分配状态元件。

每个工序（或称步）用一矩形方框表示，方框中用文字表示该工序的动作内容或用数字表示该工序的标号。与控制过程的初始状态相对应的步称为初始步，用双线框表示。方框之间用线段连接表示状态间的联系。

例如台车自动往返控制实例中：

（1）初始状态S0

（2）第一次前进S20

（3）第一次后退S21

（4）延时S22

（5）第二次前进S23

（6）第二次后退S24

 

步骤1：状态分解，分配状态元件

步骤2：弄清每个状态的功能、作用

在状态转移图中标明状态功能，例如在台车自动往返控制实例中：

S0PLC上电作好工作准备

S20第一次前进（输出Y1，驱动电动机正转）

S21第一次后退（输出Y2，驱动电动机反转）

S22延时(定时器T0延时到T0动作）

S23第二次前进（输出Y1，驱动电动机正转）

S24第二次后退（输出Y2，驱动电动机反转）

各状态的功能是通过PLC驱动其各种负载来完成的。负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软元件触点的逻辑组合驱动。

 

步骤2：标明状态功能

步骤3：找出每个状态的转移条件

在状态转移图中标明每个状态的转移条件，方框之间线段上的短横线表示状态转移条件。例如台车自动往返控制实例中：

S20转移条件SB

S21转移条件SQ1

S22转移条件SQ2

S23转移条件T0

S24转移条件SQ3

状态的转移条件可以是单一的，也可以是多个元件的串、并联组合。

 

步骤3：标明转移条件

通过以上三步，可得到台车自动往返控制状态转移图，每步所驱动的负载（线圈）用线段与方框连接。

 

台车自动往返控制状态转移图

 在工业自动化场合，可编程序控制器与变频器的应用越来越广泛，传统的控制方式一般是使用PLC的数字输入输出端子接到变频器的输入输出端子，PLC的模拟量输入输出点控制变频器的模拟量输入输出，这种方式实际上占用了PLC宝贵的输入输出点，特别是模拟量接口，所费代价很大。随着PLC及变频器的发展，特别是通讯处理能力的扩展，目前一般的变频器都带有485通讯接口，而PLC的通讯功能也得到长足的发展，所以考虑使用PLC与变频器直接通过通讯方式连接，应该是比较经济的方法。问题是：众多的变频器厂家，由于技术和市场的原因，通讯协议五花八门，相互的兼容性很差。针对这种现状，光洋电子（KOYO）使用“无协议通讯”的技术很好的解决了这个问题。所谓无协议，即是自由协议方式，协议的格式由用户自己定义，这样用户就可以根据变频器的协议格式组织数据，实现与变频器的通讯。光洋电子的SN系列PLC，是小型一体化可扩展PLC，具有强大的通讯功能，基本配置有两个通讯接口（一个RS232，一个RS485），除支持无协议通讯方式外，还支持MODBUS协议、CCM协议、K协议。本论文主要介绍无协议通讯功能。

SN通讯功能介绍:
    SN系列PLC本体带有2个通讯口，一为RS-232C口，另一为RS485口，可用于与各种带有串行口的设备通讯。
各通讯口的通讯功能如下：
    Port0（编程口）：
    通讯方式 ： ＲＳ－２３２Ｃ
    通讯速度 ： ３００ｂｐｓ～３８．４Ｋｂｐｓ
    连接方式 ： 6芯电话插座
    支持协议 ： Ｋ协议（Ｓ），无协议（Ｍ/Ｓ），CCM2（Ｓ）
    传送距离 ： 手持编程器（9600bps、38400bps） 1.5m以内
    DirectSOFT（9600bps） 5m以内
    无协议、CCM（9600bps） 15m以内
    Port1（通用通讯口）:
    通讯方式 ： ＲＳ－４８５
    通讯速度 ： ３００ｂｐｓ～３８．４Ｋｂｐｓ
    连接方式 ： 3P 端子台
    支持协议 ： ＣＣＭ２（Ｍ／Ｓ），ＣＣＭ３（Ｍ／Ｓ），无协议（Ｍ／Ｓ），K协议（Ｓ）
    传送距离 ： 9600bps以下，最大1km
    （19200bps以上，最大500m）

应用: 基于以上思路的程序编制方法，只需改变发送程序中的变频器参数地址，就可以控制变频器中其他参数（变频器中能够通过通讯改变的参数）。程序跳转稍加修改，可以控制多个参数。当使用多台变频器时，只需把变频器的通讯地址设为不同的就可以了。本方法已在拉丝机械，纺织机械（染整设备、浆纱机）等多种设备中得到应用，不但节省了PLC模拟量模块，而且解决了由于变频器的模拟量输入通道的限制，不能同时改变多个参数的问题，经济效益非常明显。需要注意的是，PLC与变频器的连线需使用屏蔽双绞线，并可靠接地，以解决因电气干扰可能造成的通讯故障。

1、基本概念
 我们生活在一个物质的世界中。世间所有的物质都包含了化学和物理特性，我们是通过对物质的表观性质来了解和表述物质的自有特性和运动特性。这些表观性质就是我们常说的质量、温度、速度、压力、电压、电流等用数学语言表述的物理量，在自控领域称为工程量。这种表述的优点是直观、容易理解。在电动传感技术出现之前，传统的检测仪器可以直接显示被测量的物理量，其中也包括机械式的电动仪表。
 2、标准信号
 在电动传感器时代，中央控制成为可能，这就需要检测信号的远距离传送。但是纷繁复杂的物理量信号直接传送会大大降低仪表的适用性。而且大多传感器属于弱信号型，远距离传送很容易出现衰减、干扰的问题。因此才出现了二次变送器和标准的电传送信号。二次变送器的作用就是将传感器的信号放大成为符合工业传输标准的电信号，如0－5V、0－10V或4－20mA（其中用得最多的是4－20mA）。而变送器通过对放大器电路的零点迁移以及增益调整，可以将标准信号准确的对应于物理量的被检测范围，如0－100℃或-10－100℃等等。这是用硬件电路对物理量进行数学变换。中央控制室的仪表将这些电信号驱动机械式的电压表、电流表就能显示被测的物理量。对于不同的量程范围，只要更换指针后面的刻度盘就可以了。更换刻度盘不会影响仪表的根本性质，这就给仪表的标准化、通用性和规模化生产带来的无可限量的好处。
 3、数字化仪表
 到了数字化时代，指针式显示表变成了更直观、更精确的数字显示方式。在数字化仪表中，这种显示方式实际上是用纯数学的方式对标准信号进行逆变换，成为大家习惯的物理量表达方式。这种变换就是依靠软件做数学运算。这些运算可能是线性方程，也可能是非线性方程，现在的电脑对这些运算是易如反掌。
 4、信号变换中的数学问题
 信号的变换需要经过以下过程：物理量－传感器信号－标准电信号－A/D转换－数值显示。
 声明：为简单起见，我们在此讨论的是线性的信号变换。同时略过传感器的信号变换过程。
 定物理量为A，范围即为A0－Am，实时物理量为X；标准电信号是B0－Bm，实时电信号为Y；A/D转换数值为C0-Cm，实时数值为Z。
 如此，B0对应于A0，Bm对应于Am，Y对应于X，及Y=f(X)。由于是线性关系，得出为Y=(Bm-B0)*(X-A0)/(Am-A0)+B0。又由于是线性关系，经过A/D转换后的数学方程Z=f(X)可以表示为Z=(Cm-C0)*(X-A0)/(Am-A0)+C0。那么就很容易得出逆变换的数学方程为X=(Am-A0)*(Z-C0)/(Cm-C0)+A0。方程中计算出来的X就可以在显示器上直接表达为被检测的物理量。
 5、PLC中逆变换的计算方法
 以S7-200和4－20mA为例，经A/D转换后，我们得到的数值是6400－32000，及C0=6400，Cm=32000。于是，X=(Am-A0)*(Z-6400)/(32000-6400)+A0。
 例如某温度传感器和变送器检测的是-10－60℃，用上述的方程表达为X=70*(Z-6400)/25600-10。经过PLC的数学运算指令计算后，HMI可以从结果寄存器中读取并直接显示为工程量。
 用同样的原理，我们可以在HMI上输入工程量，然后由软件转换成控制系统使用的标准化数值。
 在S7-200中，(Z-6400)/25600的计算结果是非常重要的数值。这是一个0－1.0（100％）的实数，可以直接送到PID指令（不是指令向导）的检测值输入端。PID指令输出的也是0－1.0的实数，通过的计算式的反计算，可以转换成6400－32000，送到D/A端口变成4－20mA输出。
 以上讲述的是PLC中工程量转换的基本方法，程序的编写则因人、因事而异。但是万变不离其衷。如果大家感兴趣，我可以给出自己编写的程序供大家参考，同时也希望各位网友不吝赐教、互相交流。

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