天水西门子PLC代理商

一． 概述

在自动化控制领域中，相同功能有不同实现方式，针对不同的设备对精度和响应速度的要求，选用合适的定位控制系统以实现优的性价比。本文介绍的一种应用西门子S7-300 plc的高速计数模块ET200S和70系列变频器通过PROFIBUS总线通讯的功能来实现的定位控制的实际应用。

二． 控制思路

横移车是钢管生产线中不可缺少的辅机设备，它主要完成将**工序生产的钢管搬运到下一工序，或有序地暂放在台架的每个工位上。随着对生产线自动化程度要求的日益提高，减轻操作人员的工作量和操作失误。要求对横移车实现全自动准确定位控制。

其控制**就是利用装在横移车车轮上的编码器采集的位置信号，通过PLC的高速计数模块读取，CPU经过运算处理与设定位置作比较，控制变频器的多段速度，从而实现横移车的准确 定位控制。因为考虑到控制成本和操作方便，采用PROFIBUS总线控制方式，减少了布线，控制方便，灵活。

三．系统的构成和特点

1．PLC作为控制的**，主要用来接收编码器的反馈信号，与设定的位置信号作比较，通过通讯功能来控制变频器的输出频率减小，提前减速，到位前低速运转，到位时准确停止。为了实现精确定位还设有零位置传感器，到零位时将计数器的计数值清零，消除累积误差，保证定位的准确，使横移车能平稳地放下和举起钢管。

由于放置主站CPU和变频器的控制柜与横移车比较远，在横移车上放置了远程I/O模块和高速计数器模块ET200S，通过 PROFIBUS总线相连，将现场的传感器，编码器信号直接连接在远程I/O和计数模块上，减少了现场的走线和故障的发生，维护方便。通讯速率可过 1.5M，整个系统的系统框图如1。

由于使用通讯功能，可以省去用于控制变频器的几个输出点，PLC的输出点也减少了。

2．高速计数器模块ET200S的应用

控制系统中所选的编码器分辨率为2048P/R，轮径φ250，齿轮比3，可计算出脉冲精度：250×3.14/2048×3=0.127mm/脉。能完全满足横移车的准确定位精度。

精确定位过程如下：

首先设定好横移车运行的一个方向为正方向（加脉冲），当横移车向设定的位置运行时（工作运行速度），高速计数器自动进行加/减速计数，在距离设定位置300—400mm时，控制变频器的输出频率，以低速运行，在到达设定的位置时，停止变频器的输出，同时实施机械抱闸，完成了准确定位。

读取高数计数模块的程序段如下：

L PID 272 //模块开始地址，将计数器模块状态值存放到MD20~MD27

T MD 20 //当前计数值

L PID 276

T MD 24

L 123 //装载比较值

T MD 30

SET

= M 34.0 //打开软件门

A M 10.0 //使能传送比较值功能

= M35.2

L MD 30

T PQD 272

L MD 34

T PQD 276

3．PLC和变频器通讯

在CPU进行硬件配置时，对挂在总线PROFIBUS 站点都分配了物理地址，PLC与变频器进行通讯也有相应的物理地址，CPU内部有**通讯功能块SFC14，SFC15，使用内部的寄存器DB块存放数据，当PLC对变频器进行数据的写入和读出时，就需知道PLC和变频器定义的相关功能的地址，然后依据这些地址进行数据的写入和读出，才能实现对变频器的控制。

此控制系统变频器需设定的参数介绍如下：

P60=1，P53=6，P554=3100，P571=3101

P572=3102，P443=3002，P566=3107

P734.1=32,，P734.2=148

其它的参数可以按出厂默认值即可

一．结束语

通过这次的电气改进，现场布线减少，自动化程度提高了，人为参与减少了，加强了安全生产。生产效率有了很大的提高，通讯控制替代了硬接线的端子控制，不仅降低了成本，面且操作方便，性价比优异。也证明了西门子plc和变频器的通讯功能非常强大和好用。

  PLC系统设计的主要任务包括分析工艺流程，明确控制要求、确定控制方案、选择机型和输入输出设备选择及输入输出点分配，施工设计、总装调试等。

（一）分析工艺流程，明确控制要求，确定控制方案

首先要详细分析实际生产的工艺流程，工作特点及控制系统的控制任务、控制过程、控制特点，控制功能，明确输入，输出量的性质，充分了解被控对象的控制要求。

在分析被控对象的基础上，根据PLC的特点，与继电器控制系统和计算机控制系统进行控制方案的分析与比较，如果被控系统的应用环境较差，而安全性，可靠性要求较高，输入输出多为开关量，而用常规的继电器接触器实现，系统较复杂或难以实现，工艺流程经常改变，那么，用可编程序控制器进行控制将是合适的。

（二）选择机型

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和型号越来越多，功能日趋完善。从美国，日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC产品已有几十个系列。上百种型号。其结构形式、性能、容量、指令系统，编程方法、价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选择PLC产品，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说，各个厂家生产的产品在可靠性上都是过关的，机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要，而不浪费机器容量。PLC的选择主要包括机型选择，容量选择，输入输出模块选择、电源模块选择等几个方面。

（三）输入输出设备选择及输入输出点分配

在PLC控制系统中，通常用作输入器件的强电元件是控制按钮，行程开关、继电器等的触点。PLC的执行元件通常有接触器、电动机、电磁阀，信号灯等。要根据控制系统的需要进行选择。

（四）施工设计

与一般电气施工设计相同，  PLC控制系统的施工设计需完成下列工作：画出完整的电路图；注明电气元件清单；画出电气柜内电器位置图和电器安装接线互连图。

（五）总装调试

1、程序调试

将设计好的程序用编程器输入到PLC中，进行编辑和检查，发现问题，立即修改和调整程序。

2、现场调试

现场安装完毕后，可对硬件和软件进行联调，实现对某些参数的现场确定和调整。

3、安全检查

后对系统的所有安全措施作彻底检查，准确无误后即可投入试运行，待一切正常后，将程序固化在有长久记忆功能的只读存储器EPROM中长期保存。

在工业控制中，对于控制任务的复杂控制系统，不可能单靠增大PLC的输入、输出点数或改进机型来实现复杂的控制功能，于是便想到将多台PLC相互连接形成网络。要想使多台PLC能联网工作，其硬件和软件都要符合一定的要求。硬件上，一般要增加通信模块、通讯接口、终端适配器、网卡、集线器、调制解调器、缆线等设备或器件；软件上，要按特定的协议，开发具有一定功能的通讯程序和网络系统程序，对PLC的软件、硬件资源进行统一管理和调度。

根据PLC网络的连接方式，可将其网络机构分为总线结构、环形结构和星形结构三种基本形式，如图所示，每种结构都有各自得优点和缺点，可根据具体情况选择。总线结构，以其结构简单、可靠性高、易于扩展，被广泛应用。

6ES7288-1SR20-0AA1	S7-200 SMART，CPU SR20，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 或110 DC供电，12 输入/8 输出
6ES7288-1ST20-0AA1	S7-200 SMART，CPU ST20，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，12 输入/8 输出
6ES7288-1SR30-0AA1	S7-200 SMART，CPU SR30，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 或110 DC供电，18 输入/12 输出
6ES7288-1ST30-0AA1	S7-200 SMART，CPU ST30，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，18 输入/12 输出
6ES7288-1SR40-0AA1	S7-200 SMART，CPU SR40，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，24 输入/16 输出
6ES7288-1ST40-0AA1	S7-200 SMART，CPU ST40，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，24 输入/16 输出
6ES7288-1SR60-0AA1	S7-200 SMART，CPU SR60，标准型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC 或110 DC供电，36 输入/24 输出
6ES7288-1ST60-0AA1	S7-200 SMART，CPU ST60，标准型 CPU 模块，晶体管输出，24 V DC 供电，36 输入/24 输出
6ES7288-1CR20-0AA1	S7-200 SMART，CPU CR20s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，12 输入/8 输出
6ES7288-1CR30-0AA1	S7-200 SMART，CPU CR30s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，18 输入/12 输出
6ES7288-1CR40-0AA1	S7-200 SMART，CPU CR40s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，24 输入/16输出
6ES7288-1CR60-0AA1	S7-200 SMART，CPU CR60s，经济型 CPU 模块，继电器输出，220 V AC或110 DC 供电，36 输入/24 输出