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潯之漫智控技術(shù)有限公司  上海詩(shī)慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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關(guān)鍵詞可編程控制器故障診斷邏輯圖1前言在PLC組成的各類控制系統(tǒng)中，由于復(fù)雜的邏輯關(guān)系，繁多的控制元件，分散的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和運(yùn)行設(shè)備，一旦其中發(fā)生誤操作或者外圍元件，設(shè)備的故障將會(huì)造成生產(chǎn)上的損失和事故，那么在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)必須充分考慮到這一點(diǎn)。
也可通過軟件編程實(shí)現(xiàn)控制，PTO輸出方式?jīng)]有專門的位置控制指令，只有一條脈沖串輸出指令，而且在脈沖發(fā)送過程中不能停止，也不能修改參數(shù)，為解決以上問題，可以設(shè)置脈沖計(jì)數(shù)值等于10(或更小)，并能使脈沖發(fā)送指令PLS處于激活狀態(tài)。
價(jià)格，功能等方面考慮，往往沒有或者有與其它協(xié)議不同，而且比較簡(jiǎn)單的通信，所以，在這方面主要考慮的是同一廠家不同類型PLC之間的通信,2，不同廠家產(chǎn)品間的通信，若所進(jìn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)屬于對(duì)已有的自控系統(tǒng)進(jìn)行部分改造。
但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行，小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)(運(yùn)行編程軟件)充當(dāng)編程器，2，人機(jī)界面:簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏(或觸摸屏)式的一體式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
綜合考慮系統(tǒng)成本，設(shè)備兼容性，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用的抗干擾問題隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，PLC控制系統(tǒng)的可靠性直接影響到工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
是否有利于將來(lái)，由于各廠家制定的通信協(xié)議各不相同，上也無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以在PLC選型上受到很大限制，就要考慮影響面大，有發(fā)展的，功能完備，接近通用的通信協(xié)議，四，編程程序是整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的[心臟"，程序編制的好壞直接影響到整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)作。
診斷，顯示，報(bào)警和存檔進(jìn)行了探討，并用邏輯圖進(jìn)行故障診斷，在實(shí)際的應(yīng)用設(shè)計(jì)中，要根據(jù)具體情況確定故障點(diǎn)和故障類型，并采用不同的方法去進(jìn)行編程，而選用了不同廠家的產(chǎn)品，這就需考慮不同廠家產(chǎn)品之間的通信問題,3。
可通過RS-232串口發(fā)送ASCII碼命令，實(shí)時(shí)更改速度和目標(biāo)位置，7.結(jié)束語(yǔ)高速脈沖輸出方式主要應(yīng)用于對(duì)速度及位置控制精度要求均不高的簡(jiǎn)單位置控制中，從而節(jié)省硬件資源，EM253位置控制方式編程簡(jiǎn)單。

 摘要：伴隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)其 中的位置控制度也逐步的提高，如何能方便，準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)位置控制，是一個(gè) 重大的問題，本文講述了如何采用 PLC 可編程控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。

　　分別列 舉了三項(xiàng)方法，以及他們之間的相互比較。

　　引言 隨著自動(dòng)化水平的不斷提高，越來(lái)越多的工業(yè)控制場(chǎng)合需要的位置控 制。

　　因此，如何更方便、更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)位置控制是工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要問 題。

　　位置控制的性主要取決于伺服驅(qū)動(dòng)器和運(yùn)動(dòng)控制器的精度。

　　的運(yùn)動(dòng) 控制模塊可以對(duì)伺服系統(tǒng)進(jìn)行非常復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制。

　　但在有些需要位置控制的場(chǎng) 合，其對(duì)位置精度的要求比較高，但運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜程度不是很高，這就沒有必要選 擇那些昂貴的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。

　　S7-200 系列 PLC 是一種體積小、編程簡(jiǎn)單、控制方便的可編程控制器，它 了多種位置控制方式可供用戶選擇，因此，如何利用該系列 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)伺 服電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置較為精準(zhǔn)的控制是本文的研究重點(diǎn)。

　　1、基本控制系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)分為液壓伺服系統(tǒng)、電氣－液壓伺服系統(tǒng)以及電氣伺服系統(tǒng)。

　　本文 主要討論了電氣伺服系統(tǒng)中的交流伺服系統(tǒng)，其基本組成為交流伺服電機(jī)、編碼 器和伺服驅(qū)動(dòng)器。

　　交流伺服系統(tǒng)的工作原理是伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送運(yùn)動(dòng)命令，驅(qū)動(dòng)伺 服電機(jī)運(yùn)動(dòng)， 并接收來(lái)自編碼器的反饋信號(hào)，然后重新計(jì)算伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)位 置，從而達(dá)到控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

　　本伺服系統(tǒng)中選用 Exlar 公司生產(chǎn)的 GSX50-0601 型伺服直線電動(dòng)缸。

　　該電 動(dòng)缸由普通伺服電機(jī)和一個(gè)行星滾珠絲杠組成， 用來(lái)實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€ 運(yùn)動(dòng)。

　　此外， 選用 Xenus 公司生產(chǎn)的 XenusTM 型伺服驅(qū)動(dòng)器。

　　它可以利用 RS． 232 串口通信方式和外部脈沖方式實(shí)現(xiàn)位置控制。

　　一般來(lái)說(shuō)， 一個(gè)伺服系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)需要配置一個(gè)上位機(jī)，所以本系統(tǒng)采用西門子 S7-200PLC 作為上位機(jī)控制器。

　　通過高速脈沖輸出、EM253 位置控制模塊、自 由口通信三種方式控制伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)。

　　2、高速脈沖輸出模式 西門子 CPU224XP 配置兩個(gè)內(nèi)置脈沖發(fā)生器，它有脈沖串輸出(PTO)和脈沖 寬度調(diào)制輸出兩種脈沖發(fā)生模式可供選擇。

　　這兩個(gè)脈沖發(fā)生器的脈沖輸出頻 率為 100kHz。

　　在脈沖串輸出方式中，PLC 可生成一個(gè) 50％占空比脈沖串，用于 步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的速度和位置的控制。

　　2.1 硬件構(gòu)成

　　圖 1 為高速脈沖輸出方式的位置控制原理圖。

　　控制過程中，將伺服驅(qū)動(dòng)器工 作定義在脈沖+方向模式下，Q0.0 發(fā)送脈沖信號(hào)，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和目標(biāo)位置； Qo，發(fā)送方向信號(hào)，控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向。

　　伺服電動(dòng)缸上帶有左限位開關(guān) LIM 一、右限位開關(guān) LIM+ 以及參考點(diǎn)位置開關(guān) REF 。

　　三個(gè)限位信號(hào)分別連接到 CPU224XP 的 I0.0～I(xiàn)0.2 三個(gè)端子上， 可通過軟件編程， 實(shí)現(xiàn)限位和找尋參考點(diǎn)。

　　圖 1 位置控制原理圖 2.2 程序設(shè)計(jì) 高速脈沖串輸出(PTO)可以通過 Step7Micro/WIN 的位置控制向?qū)нM(jìn)行組態(tài)， 也可通過軟件編程實(shí)現(xiàn)控制。

　　PTO 輸出方式?jīng)]有專門的位置控制指令，只有一 條脈沖串輸出指令，而且在脈沖發(fā)送過程中不能停止，也不能修改參數(shù)。

　　為解決 以上問題，可以設(shè)置脈沖計(jì)數(shù)值等于 10(或更小)，并能使脈沖發(fā)送指令 PLS 處 于激活狀態(tài)。

　　這樣，就可以在任一脈沖串發(fā)送完之后修改脈沖周期。

　　圖 2 為高速脈沖輸出方式位置控制流程圖。

　　控制思路為：通過 PTO 模式輸 出，可以控制脈沖的周期和個(gè)數(shù)；通過啟用高速計(jì)數(shù)器 HSC，對(duì)輸出脈沖進(jìn)行 實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)和定位控制，以控制伺服電機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程。

　　圖 2 位置控制流程圖 3、EM253 位置控制模塊 EM253 位置控制模塊是西門子 S7-200 的特殊功能位置控制模塊，它能夠產(chǎn) 生脈沖串用于步進(jìn)電機(jī)與伺服電機(jī)的速度和位置的開環(huán)控制。

　　3.1 硬件構(gòu)成 如圖 3 所示為 EM253 位置控制原理圖， 定義伺服驅(qū)動(dòng)器工作在脈沖+方向模 式下。

　　P0 口發(fā)送脈沖，P1 口發(fā)送方向，DIS 端硬件使能放大器，并同時(shí)清除放 大器錯(cuò)誤。

　　LIM-、LIM+、REF 分別為電機(jī)左限位、右限位以及參考點(diǎn)。

　　圖 3EM253 位置控制原理圖 3.2 程序設(shè)計(jì) EM253 位置控制模塊可以通過 Step7-Micro/WIN 進(jìn)行向?qū)渲茫?配置完成后 系統(tǒng)將自動(dòng)生成子程序，編程簡(jiǎn)單、可輕松實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)、軌跡運(yùn)行模式。

　　由 于 EM253 屬于開環(huán)控制，不能很好地反饋電機(jī)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況。

　　因此，利用伺服 驅(qū)動(dòng)器本身的差分輸出信號(hào)，通過伺服驅(qū)動(dòng)器軟件設(shè)置，反饋給 PLC，實(shí)現(xiàn)閉環(huán) 位置控制。

　　但由于直線伺服電動(dòng)缸與 PLE 可允許發(fā)送接收信號(hào)存在一定差別， 因此，需要對(duì)輸入到 PLC 的信號(hào)進(jìn)行電平的轉(zhuǎn)化以及降低伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)送的反 饋脈沖頻率。

　　PLC 對(duì)輸入脈沖進(jìn)行累加， 從而得到電機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)位置與運(yùn)轉(zhuǎn)速 度，其脈沖計(jì)數(shù)程序如下。

　　①計(jì)數(shù)器初始化程序 LDSMO.1//*掃描時(shí) MOVB16#FC,SMB47//SMB47=16#F4,SMB47 為高速計(jì)數(shù)器 1 的控制字節(jié) HDEF1，9//將 HSC1 配置為正交模式 MOVD0,SMD48//設(shè)置 HSCI 的新初始值為 0 MOVD20000，SMD52//設(shè)置 HSCI 的新預(yù)設(shè)值為 20000 HSCI//激活高速計(jì)數(shù)器 I ②脈沖計(jì)數(shù)程序 LDSMO.0 MOVDHC1，VD600//將高速計(jì)數(shù)器 1 所記數(shù)值存儲(chǔ)在 VD600 中

　　DTRVD600,VD610//VD601〕中的整數(shù)轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù)，存人 VD610 /RSOOO,VD610//VD610 除以 5000 存入 VD610,5001〕為電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周編碼 器發(fā)送脈沖數(shù) *R2.54,VD610//VD610 乘以 2.54 存人 VD610,2.54 為電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周移動(dòng)的距 離 4、RS-232 串口通信方式 4.1 硬件構(gòu)成 西門子 CPU22

順序功能圖(Grafcet)，結(jié)構(gòu)化文本(Literal)3種編程語(yǔ)言,Siemens公司的Step7編程軟件可以使用梯形圖(Ladder)，指令表(STL)兩種編程語(yǔ)言,Modicon公司的Modsoft編程軟件只使用梯形圖(984梯形)一種編程語(yǔ)言。
同時(shí)每個(gè)讀服務(wù)的使用效率都不高，畫面，變量記錄，報(bào)警，腳本系統(tǒng)等的變量請(qǐng)求對(duì)循環(huán)讀服務(wù)的占用也是相似的，關(guān)于循環(huán)讀服務(wù)可以參考WinCC的在線幫助，里面有較詳盡的解釋，2.WinCC使用的變量在PLC中的地址的是否連續(xù)。

蘇州市西門子S7-300數(shù)字量輸入輸出模塊代理商它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操縱的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與產(chǎn)業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。PLC 的組成結(jié)構(gòu)主要由中央處理單元, 儲(chǔ)存器，輸入輸出單元，通信接口，擴(kuò)展接口和電源等組成。中央處理器單元即CPU，一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成。CPU 通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與儲(chǔ)存單元、輸入輸出單元、通信接口、擴(kuò)展接口相連。CPU 是 PLC 的核心，輸入單元將采集的輸入信號(hào)傳送到CPU，CPU執(zhí)行用戶程序并將運(yùn)算結(jié)果傳送到輸出單元，用以驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。選擇CPU通常需要考慮一下幾個(gè)方

模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等，這都屬于PLC制造廠對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行電磁兼容設(shè)計(jì)的內(nèi)容，比較復(fù)雜，作為應(yīng)用部門是無(wú)法改變，可不考慮，但要選擇具有較多應(yīng)用實(shí)績(jī)或經(jīng)過考驗(yàn)的系統(tǒng)，3PLC控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計(jì)為了保證系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少內(nèi)外電磁干擾。

接地線采用截面大于22mm2的銅導(dǎo)線，總母線使用截面大于60mm2的銅排，接地極的接地電阻小于2Ω，接地極埋在距建筑物10~15m遠(yuǎn)處，而且PLC系統(tǒng)接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)相距10m以上，信號(hào)源接地時(shí)。
該電動(dòng)缸由普通伺服電機(jī)和一個(gè)行星滾珠絲杠組成，用來(lái)實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，此外，選用Xenus公司生產(chǎn)的XenusTM型伺服驅(qū)動(dòng)器，它可以利用RS．232串口通信方式和外部脈沖方式實(shí)現(xiàn)位置控制，一般來(lái)說(shuō)。

PLC故障與顯示方法在PLC控制系統(tǒng)中由于誤操作，外圍元件設(shè)備故障等會(huì)經(jīng)常引發(fā)生產(chǎn)上的損失和事故，因此本文著重探討故障形成的各種類型并進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，同時(shí)將故障診斷信息通過特定的途徑進(jìn)行顯