上海慶惜自動化設備有限公司 代理、西門子人機界面、西門子變頻器 、西門子伺服、西門子數(shù)控、西門子電機、西門子工業(yè)通信、西門子樓宇控制 、西門子電氣設備、西門子自動化設備、西門子機電設備的安裝、西門子電氣設備及配件、數(shù)控設備及配件、機電設備、工程機械設備及配件、電線電纜、自動化成套設備及配件、低壓電器元件、西門子S7-200 300 400 1200 1500 、西門子屏 西門子直流調速器、西門子電源、西門子閥門、西門子軟啟動器、西門子各種系列、打造高品質產(chǎn)品、是我永遠的追求。
西門子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項
西門子S7-300安裝注意事項一)輔助電源功率較小,只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子),不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項三)PLC存在I/O響應問題,尤其在快速響應設備中應加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項四)輸出有繼電器型,晶體管型(高速輸出時宜選用),輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等
目前,工業(yè)機器人關節(jié)主要是采用交流伺服進行控制,本研究將技術成熟、編程方便、可靠性高、體積小的SIEMENS S-200可編程控制器,應用于可控環(huán)流可逆調,研制出機器人關節(jié)直流伺服,用以對工業(yè)機器人關節(jié)進行伺服控制。
??1 工業(yè)機器人關節(jié)直流伺服
??工業(yè)機器人關節(jié)是由直流伺服電機驅動,通過環(huán)流可逆調速控制電機的正反轉來達到對工業(yè)機器人關節(jié)的伺服控制的目的。
??1.1 控制結構
??采用SIEMEN S7-200型PLC,外加D/A數(shù)模轉換模塊,將PLC數(shù)字變成模擬,通過BT—I變流調速(主要由轉速調節(jié)器ASR、電流調節(jié)器ACR、環(huán)流調節(jié)器ARR,正組觸發(fā)器GTD、反組觸發(fā)器GTS、電流反饋器TCV組成)驅動直流電機運轉,驅動機器人關節(jié)按控制要求進行。結構如圖1所示。
給定為零時,轉速調節(jié)器ASR、電流調節(jié)器ACR被零速鎖零。此時,主要由環(huán)流調節(jié)器ARR組成交叉反饋的恒流。由于環(huán)流給定的影響,2組可控硅均處于整流狀態(tài),輸出的電壓大小相等、極性相反,直流電機電樞電壓為零,電機停轉,輸出的電流流經(jīng)2組可控硅形成環(huán)流。環(huán)流不宜過大,一般在電機額定電流的5%左右。正向啟動時,隨著轉速Ugn的增大,解除,轉速調節(jié)器ASR輸正,電機正向運行。此時,正組電流反饋電壓+Ufi2反映電機電樞電流與環(huán)流電流之和;反組電流反饋電壓-Uril反映了電樞電流,因此可以對主電流進行調節(jié)。而正組環(huán)流調節(jié)器輸入端所加的環(huán)流給定-Ugih和交叉電流反饋-Ufil對這個調節(jié)影響極小。反組環(huán)流調節(jié)器的輸入電壓為(+Uk)+(-Ugih)+(Ufi2),隨著電樞電流的不斷增大,當達到一定程度時,環(huán)流自動消失,反組可控硅進入待逆變狀態(tài)。反向啟動時情況相反。另外,可控環(huán)流可逆調速制動時仍然具有本橋逆變,反接制動和反饋制動等。由于啟動也是環(huán)流逐漸減小的,因此,電機停轉時,的環(huán)流達大值。環(huán)流有助于越過切換死區(qū),過渡特性。
程序設計
??程序設計方案為手動輸入一個角度值,讓電機轉動,通過與電動機相聯(lián)的光電碼盤來檢測電動機轉的角度,將轉動角度變成脈沖。由于電動機的轉速非常快,所以只能把脈沖送往PLC的高速計數(shù)器。然后將計數(shù)器的脈沖記錄與手輸入的進行比較,如果兩者相等說明電動機已經(jīng)到達角度位置,否則繼續(xù)進行修正。值得注意的是,由于電動機從轉動突變到停止會有一定的慣性,因此在進行比較時應允許有一定的誤差,不然電動機就會始終處在修正位置狀態(tài)。程序框圖如圖3所示。
??3 結論
??基于PLC研制的直流伺服,利用PLC擴展能力強的特點,添裝手動輸放裝置,實現(xiàn)工業(yè)機器人關節(jié)直流伺服的可視操作。其優(yōu)點是:(1)無需改變電路結構,即可通序實現(xiàn)電機正反轉的控制;(2)能夠使電機不等待停止轉動即可立刻反方向轉動;(3)可令電機急停,避免電機慣性轉動;(4)編程、方便。
?西門子模塊基于PLC研制的直流伺服,利用PLC擴展能力強的特點,添裝手動輸放裝置,實現(xiàn)工業(yè)機器人關節(jié)直流伺服的可視操作。其優(yōu)點是:(1)無需改變電路結構,即可通序實現(xiàn)電機正反轉的控制;(2)能夠使電機不等待停止轉動即可立刻反方向轉動;(3)可令電機急停,避免電機慣性轉動;(4)編程、方便。
??1.PLC控制的硬件設計
??硬件設計是PLC控制的至關重要的一個環(huán)節(jié),這關系著PLC控制運行的可靠性、性、性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。
??(1)PLC控制的輸入電路設計。PLC供電電源一般為AC85-240V,適應電源范圍較寬,但為了抗,應加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:1隔離變壓器等);隔離變壓器也可以采用雙隔離技術,即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地,次級線圈屏蔽層接PLC輸入電路的地,以減小高低頻脈沖。
??PLC輸入電路電源一般應采用DC24V,同時其帶負載時要注意容量,并作好防短路措施,這對供電和PLC至關重要,因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行,一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍,PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲,防止短路。
??(2)PLC控制的輸出電路設計。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求,各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調速器的啟動停止應采用晶體管輸出,它適應于高頻,并且響應時間短;如果PLC輸出為每分鐘6次以下,應選繼電器輸出,采用這種,輸出電路的設計簡單,抗和帶負載能力強。如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負載,負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊,為此,對直流感性負載應在其旁邊并接續(xù)流二極管,對交流感性負載應并接浪涌吸收電路,可有效保護PLC。當PLC掃描為10次/min以下時,既可以采用繼電器輸出,也可以采用PLC輸出驅動中間繼電器或者固態(tài)繼電器(SSR),再驅動負載。
??對于兩個重要輸出量,不僅在PLC內部互鎖,建議在PLC外部也進行硬件上的互鎖,以加強PLC運行的性、可靠性。 ?程序中大量使用的內部繼電器或者中間標志位(不是I/O位),也要統(tǒng)一編號,進行分配。
??在地址分配完成后,應列出I/O分配表和內部繼電器或者中間標志位分配表。
??彼此有關的輸出器件,如電機的正/反轉等,其輸出地址應連續(xù)安排,如Q2.0/Q2.1等。
??(3)PLC控制編程。PLC程序設計的原則是邏輯關系簡單明了,易于編程輸入,少占內存,掃描時間,這是PLC編程必須遵循的原則。
??下面介紹幾點:
??PLC各種觸點可以多次重復使用,無需用復雜的程序來觸點使用。
??同一個繼電器線圈在同一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出,雙線圈輸出容易引起誤,在程序中盡量要避免線圈重復使用。如果必須是雙線圈輸出,可以采用置位和復位操作(以S7-300為例如SQ4.0或者RQ4.0)。
??如果要使PLC多個輸出為固定值1(常閉),可以采用字傳送指令完成,例如Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同時都為1,可以使用一條指令將十六進制的數(shù)據(jù)0A9H直接傳送QW2即可。
??對于非重要設備,可以通過硬件上多個觸點串聯(lián)后再接入PLC輸入端,或者通過PLC編程來I/O點數(shù),節(jié)約資源。例如:我們使用一個按鈕來控制設備的啟動/停止,就可以采用二分頻來實現(xiàn)。
??模塊化編程思想的應用:我們可以把正反自鎖互鎖轉程序封裝成為一個模塊,正反轉點動封裝成為一個模塊,在PLC程序中我們可以重復調用該模塊,不但編程量,而且內存占用量,有利于大型PLC程序的編制。
基本程序:既可以作為程序控制簡單的生產(chǎn)工藝,也可以作為組合模塊結構中的單元程序;依據(jù)計算機程序的設計思想,基本程序的結構只有三種:順序結構、條件分支結構和循環(huán)結構。
模塊化程序:把一個的控制目標程序分成多個具有明確子任務的程序模塊,分別編寫和調試,后組合成一個完成任務的完整程序。這種叫做模塊化程序設計。我們建議經(jīng)常采用這種程序設計思想,因為各模塊具有相對性,相互連接關系簡單,程序易于調試修改。特別是用于復雜控制要求的生產(chǎn)。(2)PLC控制的程序設計要點。PLC控制I/O分配,依據(jù)生產(chǎn)流水線從前至后,I/O點數(shù)由小到大;盡可能把一個、設備或部件的I/O集中編址,以利于。定時器、計數(shù)器要統(tǒng)一編號,不可重復使用同一編號,以確保PLC工作運行的可靠性。
針對負載情況要注意兩點:由于PLC在恒壓供水中的功能較多,模擬量單元及PID調節(jié)都需要編制初始化及中斷程序,因此本程序可分為三部分:主程序、子程序和中斷程序。
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西門子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項
西門子S7-300安裝注意事項一)輔助電源功率較小,只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子),不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項三)PLC存在I/O響應問題,尤其在快速響應設備中應加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項四)輸出有繼電器型,晶體管型(高速輸出時宜選用),輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等
西門子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項
西門子S7-300安裝注意事項一)輔助電源功率較小,只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子),不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項三)PLC存在I/O響應問題,尤其在快速響應設備中應加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項四)輸出有繼電器型,晶體管型(高速輸出時宜選用),輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等
西門子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項
西門子S7-300安裝注意事項一)輔助電源功率較小,只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子),不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項三)PLC存在I/O響應問題,尤其在快速響應設備中應加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項四)輸出有繼電器型,晶體管型(高速輸出時宜選用),輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等
西門子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項
西門子S7-300安裝注意事項一)輔助電源功率較小,只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點數(shù)(即空地址接線端子),不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項三)PLC存在I/O響應問題,尤其在快速響應設備中應加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項四)輸出有繼電器型,晶體管型(高速輸出時宜選用),輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等
目前,工業(yè)機器人關節(jié)主要是采用交流伺服進行控制,本研究將技術成熟、編程方便、可靠性高、體積小的SIEMENS S-200可編程控制器,應用于可控環(huán)流可逆調,研制出機器人關節(jié)直流伺服,用以對工業(yè)機器人關節(jié)進行伺服控制。
??1 工業(yè)機器人關節(jié)直流伺服
??工業(yè)機器人關節(jié)是由直流伺服電機驅動,通過環(huán)流可逆調速控制電機的正反轉來達到對工業(yè)機器人關節(jié)的伺服控制的目的。
??1.1 控制結構
??采用SIEMEN S7-200型PLC,外加D/A數(shù)模轉換模塊,將PLC數(shù)字變成模擬,通過BT—I變流調速(主要由轉速調節(jié)器ASR、電流調節(jié)器ACR、環(huán)流調節(jié)器ARR,正組觸發(fā)器GTD、反組觸發(fā)器GTS、電流反饋器TCV組成)驅動直流電機運轉,驅動機器人關節(jié)按控制要求進行。結構如圖1所示。
給定為零時,轉速調節(jié)器ASR、電流調節(jié)器ACR被零速鎖零。此時,主要由環(huán)流調節(jié)器ARR組成交叉反饋的恒流。由于環(huán)流給定的影響,2組可控硅均處于整流狀態(tài),輸出的電壓大小相等、極性相反,直流電機電樞電壓為零,電機停轉,輸出的電流流經(jīng)2組可控硅形成環(huán)流。環(huán)流不宜過大,一般在電機額定電流的5%左右。正向啟動時,隨著轉速Ugn的增大,解除,轉速調節(jié)器ASR輸正,電機正向運行。此時,正組電流反饋電壓+Ufi2反映電機電樞電流與環(huán)流電流之和;反組電流反饋電壓-Uril反映了電樞電流,因此可以對主電流進行調節(jié)。而正組環(huán)流調節(jié)器輸入端所加的環(huán)流給定-Ugih和交叉電流反饋-Ufil對這個調節(jié)影響極小。反組環(huán)流調節(jié)器的輸入電壓為(+Uk)+(-Ugih)+(Ufi2),隨著電樞電流的不斷增大,當達到一定程度時,環(huán)流自動消失,反組可控硅進入待逆變狀態(tài)。反向啟動時情況相反。另外,可控環(huán)流可逆調速制動時仍然具有本橋逆變,反接制動和反饋制動等。由于啟動也是環(huán)流逐漸減小的,因此,電機停轉時,的環(huán)流達大值。環(huán)流有助于越過切換死區(qū),過渡特性。
程序設計
??程序設計方案為手動輸入一個角度值,讓電機轉動,通過與電動機相聯(lián)的光電碼盤來檢測電動機轉的角度,將轉動角度變成脈沖。由于電動機的轉速非常快,所以只能把脈沖送往PLC的高速計數(shù)器。然后將計數(shù)器的脈沖記錄與手輸入的進行比較,如果兩者相等說明電動機已經(jīng)到達角度位置,否則繼續(xù)進行修正。值得注意的是,由于電動機從轉動突變到停止會有一定的慣性,因此在進行比較時應允許有一定的誤差,不然電動機就會始終處在修正位置狀態(tài)。程序框圖如圖3所示。
??3 結論
??基于PLC研制的直流伺服,利用PLC擴展能力強的特點,添裝手動輸放裝置,實現(xiàn)工業(yè)機器人關節(jié)直流伺服的可視操作。其優(yōu)點是:(1)無需改變電路結構,即可通序實現(xiàn)電機正反轉的控制;(2)能夠使電機不等待停止轉動即可立刻反方向轉動;(3)可令電機急停,避免電機慣性轉動;(4)編程、方便。
?西門子模塊基于PLC研制的直流伺服,利用PLC擴展能力強的特點,添裝手動輸放裝置,實現(xiàn)工業(yè)機器人關節(jié)直流伺服的可視操作。其優(yōu)點是:(1)無需改變電路結構,即可通序實現(xiàn)電機正反轉的控制;(2)能夠使電機不等待停止轉動即可立刻反方向轉動;(3)可令電機急停,避免電機慣性轉動;(4)編程、方便。
??1.PLC控制的硬件設計
??硬件設計是PLC控制的至關重要的一個環(huán)節(jié),這關系著PLC控制運行的可靠性、性、性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。
??(1)PLC控制的輸入電路設計。PLC供電電源一般為AC85-240V,適應電源范圍較寬,但為了抗,應加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:1隔離變壓器等);隔離變壓器也可以采用雙隔離技術,即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地,次級線圈屏蔽層接PLC輸入電路的地,以減小高低頻脈沖。
??PLC輸入電路電源一般應采用DC24V,同時其帶負載時要注意容量,并作好防短路措施,這對供電和PLC至關重要,因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行,一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍,PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲,防止短路。
??(2)PLC控制的輸出電路設計。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求,各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調速器的啟動停止應采用晶體管輸出,它適應于高頻,并且響應時間短;如果PLC輸出為每分鐘6次以下,應選繼電器輸出,采用這種,輸出電路的設計簡單,抗和帶負載能力強。如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負載,負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊,為此,對直流感性負載應在其旁邊并接續(xù)流二極管,對交流感性負載應并接浪涌吸收電路,可有效保護PLC。當PLC掃描為10次/min以下時,既可以采用繼電器輸出,也可以采用PLC輸出驅動中間繼電器或者固態(tài)繼電器(SSR),再驅動負載。
??對于兩個重要輸出量,不僅在PLC內部互鎖,建議在PLC外部也進行硬件上的互鎖,以加強PLC運行的性、可靠性。
?程序中大量使用的內部繼電器或者中間標志位(不是I/O位),也要統(tǒng)一編號,進行分配。
??在地址分配完成后,應列出I/O分配表和內部繼電器或者中間標志位分配表。
??彼此有關的輸出器件,如電機的正/反轉等,其輸出地址應連續(xù)安排,如Q2.0/Q2.1等。
??(3)PLC控制編程。PLC程序設計的原則是邏輯關系簡單明了,易于編程輸入,少占內存,掃描時間,這是PLC編程必須遵循的原則。
??下面介紹幾點:
??PLC各種觸點可以多次重復使用,無需用復雜的程序來觸點使用。
??同一個繼電器線圈在同一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出,雙線圈輸出容易引起誤,在程序中盡量要避免線圈重復使用。如果必須是雙線圈輸出,可以采用置位和復位操作(以S7-300為例如SQ4.0或者RQ4.0)。
??如果要使PLC多個輸出為固定值1(常閉),可以采用字傳送指令完成,例如Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同時都為1,可以使用一條指令將十六進制的數(shù)據(jù)0A9H直接傳送QW2即可。
??對于非重要設備,可以通過硬件上多個觸點串聯(lián)后再接入PLC輸入端,或者通過PLC編程來I/O點數(shù),節(jié)約資源。例如:我們使用一個按鈕來控制設備的啟動/停止,就可以采用二分頻來實現(xiàn)。
??模塊化編程思想的應用:我們可以把正反自鎖互鎖轉程序封裝成為一個模塊,正反轉點動封裝成為一個模塊,在PLC程序中我們可以重復調用該模塊,不但編程量,而且內存占用量,有利于大型PLC程序的編制。
基本程序:既可以作為程序控制簡單的生產(chǎn)工藝,也可以作為組合模塊結構中的單元程序;依據(jù)計算機程序的設計思想,基本程序的結構只有三種:順序結構、條件分支結構和循環(huán)結構。
模塊化程序:把一個的控制目標程序分成多個具有明確子任務的程序模塊,分別編寫和調試,后組合成一個完成任務的完整程序。這種叫做模塊化程序設計。我們建議經(jīng)常采用這種程序設計思想,因為各模塊具有相對性,相互連接關系簡單,程序易于調試修改。特別是用于復雜控制要求的生產(chǎn)。(2)PLC控制的程序設計要點。PLC控制I/O分配,依據(jù)生產(chǎn)流水線從前至后,I/O點數(shù)由小到大;盡可能把一個、設備或部件的I/O集中編址,以利于。定時器、計數(shù)器要統(tǒng)一編號,不可重復使用同一編號,以確保PLC工作運行的可靠性。
針對負載情況要注意兩點:由于PLC在恒壓供水中的功能較多,模擬量單元及PID調節(jié)都需要編制初始化及中斷程序,因此本程序可分為三部分:主程序、子程序和中斷程序。