技能模块-plc控制的立体仓库系统

PLC控制的立体仓库系统PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页知识要点和技能操作要点：1、步进电机和驱动器硬件安装和DIP的调试2、S7-200高速脉冲输出指令3、单段管线、多段管线的编程4、PTO、PWM向导配置5、用软件编程实现步进电机三段管线速度控制并调试实现6、用向导配置方法编程立体仓库模立的左右和垂直两个方向的步进电机，并课余练习PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页一、步进电机和驱动器硬件安装和DIP的调试Kinco®56系列两相步进电机Kinco®86系列两相步进电机Kinco®2M412步进电机驱动器(两相双极微步型)Kinco®2M530步进电机驱动器(两相双极核微步型)立体仓库横轴步进电机与驱动器立体仓库纵轴步进电机与驱动器PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页驱动步进电机电路的连接:驱动器1驱动器2步进电机1步进电机2继电器3PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页步进电机典型接线图PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页步进电机DIP开关功能说明PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页二、S7-200高速脉冲输出指令1.脉冲输出（PLS）指令脉冲输出（PLS）指令功能为：使能有效时，检查用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器位（SM），然后执行特殊存储器位定义的脉冲操作。指令格式如下表6-11所示。LADSTL操作数及数据类型PLSQQ：常量（0或1）数据类型字PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页2、用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器Q0.0和Q0.1对PTO/PWM输出的控制字节Q0.0Q0.1说明SM67.0SM77.0PTO/PWM刷新周期值0：不刷新；1：刷新SM67.1SM77.1PWM刷新脉冲宽度值0：不刷新；1：刷新SM67.2SM77.2PTO刷新脉冲计数值0：不刷新；1：刷新SM67.3SM77.3PTO/PWM时基选择0：1µs；1：1msSM67.4SM77.4PWM更新方法0：异步更新；1：同步更新SM67.5SM77.5PTO操作0：单段操作；1：多段操作SM67.6SM77.6PTO/PWM模式选择0：选择PTO1：选择PWMSM67.7SM77.7PTO/PWM允许0：禁止；1：允许Q0.0和Q0.1对PTO/PWM输出的周期值Q0.0Q0.1说明SMW68SMW78PTO/PWM周期时间值（范围：2至65535）Q0.0和Q0.1对PTO/PWM输出的脉宽值Q0.0Q0.1说明SMW70SMW80PWM脉冲宽度值（范围：0至65535）PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页2、用于脉冲输出（Q0.0或Q0.1）的特殊存储器（续上）Q0.0和Q0.1对PTO脉冲输出的计数值Q0.0Q0.1说明SMD72SMD82PTO脉冲计数值（范围：1至4294967295）Q0.0和Q0.1对PTO脉冲输出的多段操作Q0.0Q0.1说明SMB166SMB176段号（仅用于多段PTO操作），多段流水线PTO运行中的段的编号SMW168SMW178包络表起始位置，用距离V0的字节偏移量表示（仅用于多段PTO操作）Q0.0和Q0.1的状态位Q0.0Q0.1说明SM66.4SM76.4PTO包络由于增量计算错误异常终止0：无错；1：异常终止SM66.5SM76.5PTO包络由于用户命令异常终止0：无错；1：异常终止SM66.6SM76.6PTO流水线溢出0：无溢出；1：溢出SM66.7SM76.7PTO空闲0：运行中；1：PTO空闲PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页三、单段管线、多段管线的编程PTO的种类及特点PTO功能可输出多个脉冲串，现用脉冲串输出完成时，新的脉冲串输出立即开始。这样就保证了输出脉冲串的连续性。PTO功能允许多个脉冲串排队，从而形成流水线。流水线分为两种：单段流水线和多段流水线。单段流水线是指：流水线中每次只能存储一个脉冲串的控制参数，初始PTO段一旦起动，必须按照对第二个波形的要求立即刷新SM，并再次执行PLS指令，第一个脉冲串完成，第二个波形输出立即开始，重复此这一步骤可以实现多个脉冲串的输出。单段流水线中的各段脉冲串可以采用不同的时间基准，但有可能造脉冲串之间的不平稳过渡。输出多个高速脉冲时，编程复杂。PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页多段流水线是指在变量存储区V建立一个包络表。包络表存放每个脉冲串的参数，执行PLS指令时，S7–200PLC自动按包络表中的顺序及参数进行脉冲串输出。包络表中每段脉冲串的参数占用8个字节，由一个16位周期值（2字节）、一个16位周期增量值Δ（2字节）和一个32位脉冲计数值（4字节）组成。从包络表起始地址的字节偏移段说明VBn段数（1～255）；数值0产生非致命错误，无PTO输出VBn+1段1初始周期（2至65535个时基单位）VBn+3每个脉冲的周期增量Δ（符号整数：-32768至32767个时基单位）VBn+5脉冲数（1至4294967295）VBn+9段2初始周期（2至65535个时基单位）VBn+11每个脉冲的周期增量Δ（符号整数：-32768至32767个时基单位）VBn+13脉冲数（1至4294967295）VBn+17段3初始周期（2至65535个时基单位）VBn+19每个脉冲的周期增量值Δ（符号整数：-32768至32767个时基单位）VBn+21脉冲数（1至4294967295）PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页四、PTO、PWM向导配置向导配置脉冲串输出上面的具体操作步骤虽然烦琐但比较直观，是初学者应该掌握的。随着西门子S7-200编程软件STEP7不但的完善提高，一种比较新型的脉冲发送向导代替了我们烦琐的程序编写。我们在本套设备中所附带的PLC程序就使用了向导来配置的PTO脉冲发送。如下图所示：PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页上图就是PTO脉冲发送配置的画面图，它的打开步骤是在STEP7主窗口中选择指令树栏中的向导选项，点击后再选择PTO/PWM选项，然后就可以进入向导，根据向导的提示来进行脉冲串输出和脉冲包络轮廓的配置。PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页五、用软件编程实现步进电机三段管线速度控制并调试实现例：根据控制要求列出PTO包络表。步进电机的控制要求如下图6-14所示。从A点到B点为加速过程，从B到C为恒速运行，从C到D为减速过程。f（KHz）ABCD4000个脉冲200200210（1）在本例中：流水线可以分为3段，需建立3段脉冲的包络表。起始和终止脉冲频率为2kHz，最大脉冲频率为10kHz，所以起始和终止周期为500µs，与最大频的周期为100µs。1段：加速运行，约200个脉冲时达到最大脉冲频率；2段：恒速运行，约3600个脉冲；3段：减速运行应在约200个脉冲时完成。1段的周期增量值Δ为-2µs，2段的周期增量值Δ为0，3段的周期增量值Δ为2µs。PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页（2）用向导配置方法编程立体仓库模立的左右和垂直两个方向的步进电机，并课余练习PLC输入口的分配：输入口的连接方式如下图所示，按钮一端接24V+，另端接到PLC的输入口上，24V-接到输入的1M和2M上。PLC及其应用—PLC技能应用模块湖南机电职业技术学院下一页返回上一页PLC输出口的分配：输出口的分配比较少，但相对输入口要复杂一些。西门子224PLC支持两路的PTO脉冲输出，分别是Q0.0，Q0.1。Q0.0用来控制上下电机的运动，.Q0.1用来控制左右电机的运动。另外步进电机还有正反转控制功能，我们定义，Q0.2用来控制上下电机的运动方向，Q0.3用来控制左右电机的运行方向。此外还有一个存取货物的直流电机，分别定义Q0.4，Q0.5为直流电机的正反转控制，控制系统的存取货物。具体的输出口连接见下图：