西门子MAP库指令在三轴机械手设备中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 西门子 MAP 库指令在三轴机械手设 备中的应用 摘 要：本文介绍应用西门子 MAP 库指令发出脉冲控制三轴机械手 设备运行的方法，系统阐述了机械手基 于 MAP 库指令的应用及使用方法。以 SKPLC-2 自动化生产线为例，采用 MAP 库指令实现了机械手 Y 轴、Z 轴 精确移动定位，从而更精确地将分拣物 品进行准确的位置分拣，并给出三轴机 械手定位系统的硬件设计及软件设计。 中国论文网 /4/view-12800613.htm 关键词：MAP 库指令； S7-200 PLC （CPU224 ） ；SKPLC-2 中图分类号： TP241 文献标识 码： A 文章编号： 1673- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 1069（2016）20-130-2 0 引言 随着工业水平不断提高，越来越 多的工业控制设备越来越自动化、集成 化、智能化，工业对设备的要求也越来 越高，精度高、速度快、智能化等，定 位精度在很多企业当中对所使用设备要 求越来越高。因此，如何更方便、准确 地实现定位控制在自动化生产线中具有 重要意义，在要求较高的开环系统中一 般采用步进电机进行系统定位控制；在 要求高的闭环控制系统中采用伺服电机， 伺服电机在过载能力、速度、定位精度 方面均有良好的表现。所以在精度比较 高的场合常采用伺服电动机控制，如数 控机床、工业机器手、码垛机、立体车 库等对定位精度要求高的控制系统采用 伺服电动机控制。 1 三轴机械手设备及 MAP 库简 介 西门子 S7-200PLC 控制伺服电机 运行方法有多种，常用的可以通过软件 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 向导创建，调用 PLC 向导生成的包络 指令控制设备运行，控制方法不很方便， 不适用复杂控制要求程序编写；第二种 采用西门子公司提供的 MAP 库直接调 用生成的脉冲控制指令，可以实现复杂 控制要求的程序编写、调试运行。 三轴机械手设备共有 X 轴、Y 轴、 Z 轴控制，其中 X 轴由 EM253 定位模 块控制（由软件向导自动创建，本文不 在叙述） 。Y 轴、Z 轴由 S7-200PLC 的 两个输出点控制，其中 Y 轴、Z 轴分别 有左右限位开关及原点，用于防止机械 手发生碰撞。自动生产线设备通过三轴 机械手的精确定位实现灌装瓶不同工位 放置，设备 I/O 见表 1。 2 MAP 库指令控制三轴机械手方 案 硬件选用两台汇川 IS500PS1R6I 伺服驱动器分别控制机械手 Y 轴、Z 轴， 西门子 S7-200CPU224 可编程控制器， 威伦触摸屏。软件部分进行 PLC 梯形 图程序设计，触摸屏组态画面设计，见 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 图 2。通过对程序、触摸屏画面参数调 整，完成设备对产品的准确分拣控制。 根据自动生产线控制要求，首先 进行 PLC 的 I/O 表分配，PLC 线路图绘 制，根据 PLC 线路图进行设备线路连 接并通电调试检测设备 I/O 点准确性。 程序结构包括：MAP 库初始化 子程序调用、回参考点子程序调用、手 动测试位置子程序调用及机械手自动运 行子程序调用。 （图 2-图 5） 设备硬件及程序调试运行如下。 检查接线。 检测设备上各电器元件的接线是 否正确，并利用万用表测量线路是否导 通，确保设备上 PLC 电源、触摸屏、 限位开关、电磁阀、机械手等可以正常 工作。 设备接线中需要注意几点：a 传 感器信号线与电源线不可接错，b PLC 供电电源必须采用设备要求的标准电压 供电，c 限位开关的位置及线路必须确 保正确，以防止机械手发生碰撞导致设 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 备产生误差。 系统上电。 a 设备上电前必须使用万用表测 量电源输入电压确定在允许范围内后， 系统上电。b 测量开关电源提供给传感 器的输出电压 24V 是否正常。C.观察 PLC 电源指示灯是否正常，触摸屏是否 正常开机并显示。 仿真测试程序和组态画面。 将 S7-200PLC 控制程序和触摸屏 及上位机组态画面用仿真软件和编写的 模拟运行程序进行仿真测试。确保做到： a PLC 程序 IO 变量与实际 PLC 模块地址对应正确。b PLC 程序各子程 序功能可行且可靠，模拟能考虑到的各 种现场情况并测试它们对程序运行产生 的影响，修改完善子程序功能。模拟并 排查程序运行一段时间可能产生的问题。 尽量使子程序代码健壮，重用性强，同 时优化程序执行时间。c 触摸屏和上位 机组态画面建立的外部变量地址与 PLC -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 程序中的相应变量对应正确，确保触摸 屏可以准确控制设备准确运行。 下载 PLC 程序和组态画面并 调试通讯。 将触摸屏与 PLC 通信线连接并 检查通讯设置是否正确，向 PLC 下载 程序。检查 PLC 之间的通讯设置，观 察 PLC 通讯指示灯是否正常。通过触 摸屏组态画面监控测试 PLC 之间通讯 是否成功，测试 PLC 与触摸屏通讯是 否成功。 调试程序及调整传感器检测硬 件结构位置，使得三轴机械手可以安装 控制要求完成物品分拣功能。 3 结论 目前生产工业中设备关于应用定 位精度越发重要，伺服电动机的应用在 准确定位中起到了非常重要的作用。基 于西门子 S7-200PLC 的定位控制，采用 西门子 MAP 库指令可以很方便地实现 比较复杂的多轴的定位控制功能，利用 定位库指令极大的方便了控制步进电机、 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 伺服电机的 PLC 控制程序编写，实现 自动化生产设备的稳定，准确、可靠地 运行。 参 考 文 献 1王永华 .现代电气控制及 PLC 应用技术M