基于PLC的分拣站控制系统设计

可修編-可修編-可修編-可修編-可修編・可修編・高等教育自学考试毕业设汁课题名称：基干PLC的分拣站控制系统设计设廿学生： U 指导教师： U 专业： 机电一体化技术基于PLC的分拣站控制系统设廿自动生产线综合应用机械技术、腔制枝术、传感技术、驱动技术、啊络技术、人机接口技术等。通过一些舖助装置按工艺顺序将机械加工装置连成一It,并控制液压、气动和电气系统将各个部分动作朕系起来，完成预定的生产UDItt务。可编程控制器（PLC）H其捣杭干扰能力、高可靠性、高性能价怡比目编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大脂一一未处J!单元的用色。YL-335B采用模块组合式的结构，各工作单元式现对奴立的模块，并采用了标准模块和抽雇式模決笊置架。生产线的传感检測、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在徹处理单元的腔制下协调有序地工作，有机地融合在一起。关建字：PLC传感检測控制可修編・可修編・可修編・可修編・SortingstationPLCcontrolsystemdesignAbstractAutomaticproduct!onlineofintegratedapplicationofmechanicaltechnology,controltechnology,sensortechnology,drivetechnology,networktechnology,human-machineinterfacetechnology.Throughsomeauxiliarydeviceintheprocessingsequencewillmechanicalprocessingdeviceareconnectedintointegrationandcontrol,hydraulic,pneumaticandelectricalsystemeachpartmovestogether,isscheduledtopletetheproductiontask.Programmablecontroller(PLC)withitsengaginganti-interferenceability,highreliability,highperformancepriceratioandtheprogrammingsimpleandwidelyusedinmodernautomaticproductionequipment,loadingproductionlineofthebrain—notprocessingunitcharacter.YL-335Badoptsmodularstructure,eachworkunitareindependentmodules,andtheuseofstandardmoduleandadrawertypemodulerack・Productionlinesensing,transmissionandprocessing,control,executionanddrivingmechanisminmicroprocessingunitunderthecontrolofcoordinatedandorderlywork,organicallyfusesintogether・Keywords:PLCsensingcontrol摘52目录4前言6第一章绪论71.1引言71・2分按单元的结枸和工作Uf?7第二章《1关知识点102.1旋转编侶器腿述102.22.2西门子MM420变颉器简介13可修編・可修編・2.22.2西门子MM420变颉器简介13可修編・可修編・MM420变頻器的安装和接线13MM420变頫器的BOP慄作而板16MM420变顺器的參数17MM420变颛器的参数购冋192.2.5常用参数设置举M21第三章分抹单元的PLC控闕及编程263.1工作任务263.2PLC的I/O接线263.3分»卑元的编程要点293.3.1高速廿数器的编桿293.3.2相序结构34结it36参考文献37致37可修編・可修編・可修編・可修編・-12- —X-刖百现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合11和系统性，在这里，机械技术、锁电子技术、电工电子技术、传感测试技术、接口技术、信息变换枝术、网络通信技术等多种技术有机地结合，并综合应用到生产设备中；而系统性荷的是，生产线的传感检测、传输与处理、腔翎、执行与驱动等机构在18处理单元的腔制下t*调有序地工作，有机地融合在一起。可编程序控制器（PLC）以其高抗干扰能力、高可靠性、高11能价格比目编程简单而广泛地应用在现代化的自动生产设备中，担负着生产线的大腑一一IS513单元的角色。因此，培养掌握机电一体化技术，掌握PLC技术及PLC网络技术的枝术人林是当务之急。YL-335B里自动生产线实训考核装备在鉗合金导珈式实训台上安装送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元，构成一个典型的自动生产线的机械平台，系统各机枸的釆用了气动驱动、变频器驱动和步进（伺服）电机位置控制等技术。系统的控制方武采用毎一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通ilRS485串行通爪实现互连的分布式控初方式。因lit,YL-335B综合应用了多种技术知识，如气动控制枝术、机械枝术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC腔制和组网、步进电HI位置控制和变频器技术等。可修編-可修編-可修編-可修編-第一章绪论1.1引言在YL-335B型自动生产线分拣单元应用了多种类里的传感器，分别用于判断物休的运动位置、物体的通过状态、物休的颇色及林质等。传感器技术是机电一体化技术的关建枝术之一，是现代工业实现高度自动化的前提之一。分抹单元的传送带驱动则采用了通用变頫器驱动三相异步电动HI的交渣传动装置。变频器技术是现代工业应用最为广泛的电气控制技术。1.2分按单元的结构和工作过程分抹单元是YL-335B中的最末单元，完成对上一单元送来的已加工、装配的工件进行分拣。使不同颜色的工件从不同的料IS分流的功能。当输送站送来工件朋到传送带上并为人料口光电传感器检测到时，即启动变频器，工件开始送人分拣区进行分拣。分拣单元主要结构组成为：传送和分拣机构，传动带驱动机构，变频器模块，电磁阀组，接线端口，PLC模块，按ffl/ffi示灯模块及底极等。其中，机械部分的装配总成如图1"所示。图1-1分拣单元的机械结构总成1、传送和分拣机构传送和分挾机构主要由传送带、岀料滑I8、推料（分拣）气舌1、漫射式光电传感器、光纤传感器、龜感应接近式传感器组成。传送已经加工、装配好的工件，在光纤传感器检测到并进行分拣。传送带是把机械手聯送过来UDI»的工件进行传输，输送至分挾区。导向器是用纠偏HI械手输送过来的工件。两条物料18分别用干存放加工好的黒色、白色工件或金屈工件。传送和分抹的工作原理：当输送站送来工件朋到传送带上并为入料口漫射式光电传感器检测到时，将信号传输给PLC,通UPLC的程序启动变頫器，电机运转驱动传送带工作，把工件带进分拣区，如果进人分挾区工件为白色，则检测白色物料的光纤传感器动作，作为1号IS推料气亂启动信号，将白色料推到1号槽里，如果进人分拣区工件为黑色，检测黑色的光纤传感器作为2号I8推料气SI启动信号，将黒色料推到2号墙里。自动生产线的加工结東。

2、传动带驱动机构传动带驰和机构机沟如图1-2所示。采用的三相诚速电HI,用于拖动传送带从而输送物料。它壬要由电HI支架、电动机、朕轴器等组成。减速电动机 联轴器传感器支架定位器传送带旋转编码器图-2传动机构三相电机是传动HI构的壬要部分，电动机转速的快慢由变颛器来控制，其作用是带传送带从而输送物料。电机支架用于固定电动机。联轴器由于把电动机的轴和输送带主动轮的轴联接起来，从而组成一个传动机枸。3、电逼阀组和气动控制回路分拣单元的电龜阀级使用了三个由二位五通的带手控开关的单电控电感阀，till安装在汇流板上。这三个阀分别对金扬、白料和黑料推动气缸的气胳进行控制，以改变各自的动作状态。本单元气动控制回路的工作原理如图1-3所示。图中1A、2A和3A分别为分抹一气舌I、分拣二气亂和分挾三气舌I。1B1、2B1和3B1分别为安装在各分拣气舌I的前极限工作位置的磁感应接近开关。1Y1、2Y1和3Y1分别为控制3个分拣气虹电繼阀的电龜腔制端。

第二章相关知识点2.1旋转编码器櫛述旋转编侶器是通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位杨量转换成脉冲或数字信号的传感器，主要用干速度或位置（幷度）的检测。典型的旋I专编码器是由光柵盘和光电检测装置组成。光栅盘是在一定直径的圜板上等分地开通若干个长方形狭缝。由干光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光WI盘与电动机同速SU专，经发光二极管等电子元件组成的检測装置检測输岀若干脉冲信号，其原理示恵图如图1-4所示；通il廿算毎杪旋转编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。

图1-4旋转编昭器原理示总图一般来说，根据旋转编昭器产生脉冲的方式的不同，可以分为增量式、绝对式以及夏合式三大类。自动线上常采用的是增量武专编码器。增量式编码器是直接利用光电转换原理输岀三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90,用于辩向：当A相脉冲超前B相时为正转方向，而当B相脉冲超前A相时则为反转方向。Z相为毎｛专一个脉冲，用干基谁点定位。如图1-5所示。十廿相位差9丁II JJ|］间距』60。电气角图1-5増量式编码器输岀的三组方波脉冲YL-335B分拣单元使用了这种具有A、B两相90。相位差的通用型旋转编侶器，用干廿算工件在传送带上的也置。编码器直接连接到传送带主动轴上。该旋转编同器的三相脉冲果用NPN里集电股开路输出，分辨率500线，工作电源DC12-24V。本工作单元没有使用Z相脉冲，A、B两相输出端直接连接到PLC（S7-224XPAC/DC/RLY主单元）的高速计数器输入常。计算工件在传送带上的位置时，需晞定毎两个脉冲之间的距离即.脉冲当量。分拣单元主动轴的直径为d=43mm,则械速电机毎专一周，皮带上工件務动距离L=n.d=3.14x43=136.35mmo故脉冲当量M为m=L/500^0.273mm。按如图1-6所示的安装尺寸，当工件从下料口中心线務至传感器中心时，SU专编码器约发出430个脉冲；務至第一个推杆中心点时，约发出614个脉冲；杨至第二f推杆中心

自时，约发岀963fSi冲；務至第二个推杆巾心点时，约发岀1284免，例如传送帑主动軸倉径（色牯皮带厚度）的测量濮差，传送带的安芸備差、累度，分按单元整％在工作台面上定位偏差等等，那垢黔响理论计算H。因Uti!itit算個只能作为估算值。脉冲当量的误差斯引起的累枳误差会师着工件在传送带上运动阪离的熾大而ifi速增加，甚至达到不可容忍的地步。0而在分栋单元安装嗚试时，除了要仔细调整尽量騷少安芸倫差外，閒须观场测试脉冲当量值。现场测试脉冲当量的方法，#0何对输人到PLC的脉冲进行高速廿数，以计算工件在传送带上的位置，将结合本顶目的工作任务，在PLC编程思路中介绍。2.2西11子MM420变顺器简介MM420变颐器的安装和接线西门子MM420(MICROMASTER420)是用于腔制三相交流电动机速II的变颐器系列。该系列有多种里号。YL-335B选用的MM4201T货号为6SE6420-2UD17-5AA1,外形如图2-1示。该变频器额定参•电源电压：380V~480V,三相交流•額定输岀功率：0.75KW•額定输人电流：2.4A•額定输岀电流：2.1A•外形尺寸：A塑•操作面板：基本操作扳(BOP)图2-1变频器外形1、MM420变頫器的安装和拆卸在工程使用中，MM420变頫器通常安装在配电箱的DIN导珈上，安装和拆卸的步骤如图2-2示。»>Manati的固定机羯 ”在dm#氛上安篆变频器 c）从导氛丄拆2卩费频农图2-2MM420变頫器安装和拆卸的步骤•安装的步骤：用导珈的上Fl殖把变频器固定到导珈的安装位置上。向导珈上按压变频器，直到导珈的下Flifi嵌人到位。•从导珈上拆卸变頫器的步骤：为了松开变颐器的释61Hl构，将螺丝J1插人Stem构中。向下隨加压力，导珈的下Hifi就会松开。将变頫器从导珈上取下。2、MM420变頫器的接线打开变额器的盖子后，就可以连接电源和电动机的接线端子。接线端子在变頫器机壳下盖板，机壳盖极的拆卸步骤如图图2-3Ifi示。图2-3图2-3机壳盖扳的拆卸步骤拆卸盖极后可以看到变頫器的接线端子如图2-4所示.視BiU电源孩銭请子找厳子-互流回豁一接疥•子AOUT*AOUT-12131415V V摂拟备岀 ^785（USS叔）6676視BiU电源孩銭请子找厳子-互流回豁一接疥•子AOUT*AOUT-12131415V V摂拟备岀 ^785（USS叔）66769'Y$、/LLDTXIDIH2DTJJ3+24V0Y（隔离的）模仪扁入10傀怎1234入 2“电淖■HOYOVAJkAIM-知出堆电8!RL1RL】・B「l]rlyS H '魚岀继电1SM头图2-4MM420变頫器的接线竭子⑴变蹶器主电路的接线YL-335B分拣单元变頫器主电胳电源由配电箱通过自动开关QF单独提供一胳三相电源（ft给，连接到图2-4的电源接线端子，电动HI接线端子引岀线则连接到电动机。注愆，接地线PE助须连接到变頫器接地端子，并连接到交流电动机的外壳O⑵变频器腔初电胳的接线见图2-5EffiEEffiE：-0VE2«/r1：•AC550-E4B0V3ACPF[1FS1PEl>・XstLi.L2.23[1FS1PEl>・XstLi.L2.23图2-5MM420变频器方III图MM420变顒器的BOP操作面板图2-6是基本操作面机(B0P)的外形。利用B0P可以改变变额器的各个参HoBOP具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实Kifio参数的信息不能用B0P存齡。

图2-6B0P操作面机基本操作面极（BOP）备有8个按钮，表2-1列岀了这些按钮的ft能o表2-1基本操作面板（BOP）上的按钮及其功能显示/冬题'rOOOOLCD昱示交风JJ刍级的过定使启益交克歩此梃£能交姿2*・取省建迄疔时乂炭是安赶乞的.为了侵此髪的英生占55.应设皑pmoo・1OKf］：技」7S・忘隊详超录立疋能超速圧疲疋停车-战省隹乞厅寸此键帙打绒；为了完诈此健設作・700-1.OKH2：強此燮两氏《或一次・但时伺松垛〉旦丈札琏左世性怡电vtJ£停匸.上是•破嘘”的・8®电动机瞬动方向方巨.电戯机的反向时•用55号聂禾虫圧囚撷乂诃、敷门氏希.寂賓竺运厅刊覚3!昱安月55的.为了！£*38的篆作右欢？三浚疋PM00■:电动机点左玄頻郡对叙:的绸况P按龙犍・蹲饮电动（乩M动・井翩设定为克动续議至厅・坯31二星汩・交竣m序蛊・£i»ssa疋啟机正在适行.示二棲慈广起作用・画功直比爰宅亍刃戏鏈助竹足・去菽淨W纭氐程中・左罡忌任啊一个鲁歇耳黔尸就住井殊捋穴动？乡郭・糕昱示氐下善取虫i立交烷马运年申从妊诃一个鉢歎矛黠人I.宜痢回J»电压华玻吞-做V）二二_r救H損率<Hx>电站电弐；^ZT-*fcV>3PO（W£53*］K{£t攵臭roow总择楚云二法參?K中的吒讨一个（3.必攻5）・这里玲尸丐显袞）・辻希务次娄下二定字毛沆显示以上锥如林咖K空區云壬河一入參立!:伙XXX或PXXXX）时毁昭囱裟乍北槌.疼立他史《；到HMOU ・礬斑以接竜令3［真玄国爹厲・朝5?刮rWOU石・段乂麦坯辽区亘来忧盘示皮・匸一汇 9H.亏近畫沖町MB网衣上昱示口勢立或使・感少或使示比餐刘叮减少田梗上显吞口笋左數便・MM420变额器的参数1、参数号和参数名称参数号是指该参数的编号。参数号用0000到9999的4位数字表示。在参数号的前面冠以一个小写字母“r”时，表示该参数是“只读”的参数。其它所有参数号的前面都冠以一个大写字母“P”O这些参数的设定值可以貞接在标題栏的“最小值”和“最大值”围进行修改。［下标］表示该参数是一f带下标的参数，并目常定了下标的有效序号。通过下标，可以对同一参数的用途进行扩展，或对不同的控初对象，自动改变所显示的或所设定的参数。2、参数设置方法用BOP可以修改和设定系筑参数，使变頫器具有期望的特性，例如，斜玻时间，最小和最大颛率等。选择的参数号和设定的参数值在五位数字的LCD上显示。更改参数的数值的步骤可大致归纳为①查找所选定的参数号；②进人参数值诉间级，修改参数值；③晞认并存忸修改好的参数値。图2-5说明如何改变参数P0004的数值。按照图中说明的类做方法，可以用’BOP'设定常用的参数。参数P0004（参数il滤器）的作用是根摇所选定的一组功能，对参数进行il滤（或筛选），并集中对U滤岀的一组参数进行诉间，从而可以更方便地进行凋试。P0004可能的设定值如表2-2所示，缺省的设定值=0。表2-2参数P0004的设定值设定值所指定参数组意义设定值所指定参数组意义0全部参数12驱动装蚩的特征2变叛黠参歎13电动机的控制3电动机参数20通讯7命令.二进制I/O21报警/警告/监控S模■数转契和数-橈转袂22工艺参宣控制器（例如PID）10设定值通道/RFG（斜坡匪数发生器）假设参数P0004设定ffi=0,需要把设定值改为3O改变设定值步骤如表2-3所示。

序号操作内容表2-3改变参&P0004设罡数值的步骤序号操作内容显示的结果rOOOO0：直到显示出P0004P00040：直到显示出P0004P0004MM420变頫器的参数ifi冋MM420变频器有数干个参数，为了能快速诉间指定的参数，MM420采用把参数分类，屏厳（过滤）不需要诉间的类别的方法实现。实现这种il滤功能的有如下几个参数：⑴上面所述的参数P0004就是实观这种参数过滤助能的重要参数。当完成了P0004的设定以后再进行参数查找时，在LCD±只能看到P0004设定值所指定类别的参数。⑵参数P0010是调试参数过滤器，对与调试相关的参数进行过滤，只筛选岀那些与特定加能组有关的参数。P0010的可能设定值为：0（准备），1（快速凋试），2（变頫器），29（下载），30（工厂的缺省设定値）；缺省设定值为0。⑶参数P0003用干定义用户诉问参数组的等级，设置围为1~4,其中:“1”标准级：可以jfi冋最经常使用的参数。“2”扩展级：允许扩展前冋参数的围，例如变頫器的I/Oft能。“3”专家级：只供专家使用。“4”维修级：只供授权的维修人员使用一具有密伺保护。该参数缺省设置为等级1（标准级），对干大名数简单的应用对象，采用标准级就可以满足要求了。用户可以修改设置值，但建放不要设置为等级4（绒修级），用BOP或AOP操作板看不到第4前冋级的参数。例1用BOP进行变頫器的“快速调试”快速调试色祐电动机参数和斜玻函数的参数设定。并目，电动机参数的修改，仅当快速调试时有效。在进行“快速调试”以前，必须完成变頫器的机械和电气安装。肖选择P0010=1时，进行快速调试。表2-4是对应YL-335B上选用的电动机（塑）的电动机参数设置表。表2-4设置电动机参数表参数号出厂值役置值说明P000311设用户访问级为标准级P001001快速调试P010000设爲使用地区，0二欧洲，功率以KW农小，频率为50HzP0304100380电动机额定电压（V）P03051.900.18电动机额定电流（A）P03070.750.03电动机额定功率（KW）P03105050电动机额定频率（Hz）P031113951300电动机额定转速（r/nin）快速调试的进行与参数P3900的设定有关，当其被设定为1时，快速调试结東后，要完成必要的电动机廿算，并使其他所有的参数（P0010=1不包括在）夏位为工厂的缺省设置。当P3900=1并完成快速调试后，变顺器已作好了运行准备。例2：将变頫器夏位为工厂的缺省设定值如果用户在参数调试过程中遇到问题，并目希望重新开始调试，通常采用首先把变蹶器的全册参数夏位为工厂的缺省设定值，再重新调试的方法。为此，应按朋下面的数值设定参数：①设定P0010=30,②设定P0970=1o按下P罐，便开始参数的夏位。变频器将自动地把它的所有参数都夏位为它们各自的缺省设置值。复位为工厂缺省设置值的时间大约要60枚抑。2.2.5常用参数设置举例1、侖令信号源的选择（P0700）和頫率设定值的选择（P1000）（DP0700：迪一参数用干指定命令源，可能的设定值如表2-5所示，缺省値为2O表2-5P0700的设定值设定值所指定参数《意义设定值所指定参数＜1意义0工厂的缺省设這4通过BOP链路的USS设置1BOP〔键宜）设直5通过COM链路的USS设宣2由端子排输入6通过COM饪路的通讯板（CB）谕直8jg,当改变迪一参数时，同时也使所选项目的全部设置值夏位为工厂的缺省设置ffioIO：把它的设定值由1改为2时，所有的数字输人都將复位为缺省的设置值。⑵P1000：送一参数用于选择频率设定值的信号源。其设定值可达0~66。缺省的设置值为2O实际上，肖设定值M10时，频率设定值将来源于2个信号温的叠加。其中，主设定值由最低一位数字（个位数）来选I?（KJ0到6），而附加设定值由最高一位数字（十位数）来选择（即X0到X6,其中，XT-6）。下面只说明常用主设定值信号源的意义：0：无主设定值1：MOP（电动电位差廿）设定值。取此值时，选择基本操作机（BOP）的按握指定输岀频率。2：模81设定值：输出頫率由3-4端子两常的模01电压（0—10V）设宀疋O3：固定频率：输出頫率由数字输人端子DIN—DIN3的状态指定。用于多段速控制。

5：通过lil路的USS设定。即通过按USS协议的串行通爪线路设定输岀頫率。3、电HI速度的连续调整变频器的参数在出厂缺省值时，命令源参数P0700=2,定命令源为“外部I/O”;颉率设定值信号源P1000=2,指定额率设定信号源为“模量输人”。这时，只须在AIN+（端子③）与AIN-（端子④）加上模S1电压（DC0~10V可凋）；并使数字输人DIN1信号为ON,即可启动电动机实现电机速度连续调整。例1模电压信号从变颐器S5DC10V电源获得。按图2-3（MM420变频器方111图）的接线，用一个4.7K电位器连接部电源+10V端（常子①）和0V端（端子②），中间抽头与AIN+（端子③）相连。连接主电路后接通电源，使DIN1端子的开关短接，即可启动/停止变额器，旋动电位器即可改变擬率实现电机速度连续调整。电机速度调整围：上述电机速度的圳整操作中，电动机的最低速度取决干参数P1080（最低頫率），最高速度取决于参数P2000（基准频率）。参数P1080«T“设定值通道”参数组（P0004=10），缺省值为O.OOHZo参数P2000是串行毎胳，模01I/O和PID控制器采用的满刻度i率设定值，厲于“通爪”参数组（P0004=20），缺省值为50.00Hzo如果缺省值不满足电机速度调整的要求围，就需要调整这2个参数。另外需要拒出的是，速度相关的参数时，除了设定参数P2000外，尚须设置参数P1082另外需要拒出的是，速度相关的参数时，除了设定参数P2000外，尚须设置参数P1082（最高頫率）。参数P1082也扬于“设定値通道”参数组（P0004=10），缺省值为50.00Hzo即参数P1082限抽了电动机运行的最高额率[Hz]o因此最高速度要求高于50.00Hz的悄况下，需要修改P1082参数。电动机运行的加、减速度的快慢，可用斜玻上升和下降时间表征，分

别由参数P1120.P1121设定。gMf参数均堀干“设定值通道”参数组，并冃可在快速凋试时设定。P1120是斜玻上升时间，即电动机从静止状态加速到最高颛率（P1082）所用的时间。设定围为0-650枚，缺省值为10杪。P1121是斜玻下降时间，即电动机从最高颛率（P1082）减速到静止停车所用的时间所用的时间。设定围为0~650枚，缺省值为10枚。注jg:8U果设定的斜玻上升时间太姬，有可能导致变頫器il电流跳闸；同样，如果设定的斜玻下降时同太短，有可能导致变頫器过电流或il电压跳Ho例2模#1电压信号由外部给定，电动机可正反转。为此，参数P0700（命令源选择），P1000（频率设定值选择）应为缺省设置，即P0700=2（由端子排输人），P1000=2（模01输人）。从模«1输人端③（AIN+）和④（AIN—）输人来自外部的0~10V貞流电压（PJ«UUPLC的D/A模块获得），即可连续调节输出频率的大小。用数字输人端口DIN1fllDIN2控制电动机的正反转方向时，可通过设定参数P070KP0702实现。例如，使P0701=1（DIN1ON接通正转，0阡停止），P0702=2（DIN2ON接通反转，0阡停止）。4、多段速控制当变频器的金令源参数P0700=2（外I/O），选择頫率设定的信号源参数P1000=3（同定關率），并设定数字输人端子DIN1、DIN2、DIN3等相应的助能后，就可以通il外接的开关器件的组合通Bi改变綸人常子的状态实现电机速度的有级调整。这种腔制频率的方武称为多段速控制功能。选择数字输人1（选择数字输人选择数字输人1（选择数字输人2（选择数字输入3（DIN1）功能的参数为DIN2）功能的参数为DIN3）助能的参数为P0701,缺省值JP0702,缺省值"2P0703,缺省ffi=9为了实现多目速控抽功能，应该修改迪3为了实现多目速控抽功能，应该修改迪3个参数，给DIN1、DIN2、DIN3端子臥予相应的功能。参数P0701、P0702、P0703均馆干“命令，二进制I/O”参数组（P0004=7），可能的设定值如表2-6所示。表2-6参数P0701、P0702、P0703可能的设定值设定值所指定参数置帝义设定值所指定参数＜1意义(}禁止数字输入13MOP（电动电位计）升遠（增加频率）1接通正转/停车命令114MOP降速（减少频率）2接通反转/停车命令115固定频率设定值（直犊选择）3按惯性口由停车16固定鍍率该定值（直接选舁十0X命令）4按斜披函数曲钱快遠降速停车17固定奴率设定值（二进制编码的f-进制数CBCD码）选择命令）9故障确认21机旁/远程控制10正向点动25直疣注入制动11反向点动29由外部信号蝕发跳闸12反转33禁止附加频率设定值99使能BICO参数化由表2-5?可见，参数P0701、P0702、P0703设定值取值为15,16,17时，选择同定额率的方武确定输岀频率（PF方式）o这三种选择说明如下：直接选择（P0701—P0703=15）在这种操作方式下，一个数字输人选择一彳、同定额率。如果有几个固定频率输人同时被激活，选定的顺率是它II）的总和。例如：FF1+FF2+FF3O在这种方式下，U需要一个ON金令才能使变频器投人运行直接选择+ON金令（P0701—P0703=16）选择同定频率时，既有选定的同定頫率，Q带有ON金令，把它们组合在一起。在这种操作方武下，一个数字输人选择一个固定频率。如果有几个固定颛率输入同时被激活，选定的頫率是它II）的总和。例如：FF1+FF2+FF3二进制编码的十进制数（BCD码）选择+ON金令（P0701—P0703=17）使用迪种方法最多可以选择7f固定頫率。各个同定额率的数值如表2-7：表2-70定頫率的数値选择

DIX3DIX2D1X1OFF不澈活不激活不激活P1001FF1不激活不激活P1002FF2不激活激活不澈活P1003FF3不激活激活滋活P1004FF4激活不滋活不澈活P1005FF5橄活不激活激活P1006FF6激活激活不激活P1007FF7激活激活激活妹上所述，为实现多段速腔制的参数设置步骤如下：（1）设置P0004=7,选择“外部I/O”参数组，然后设定P0700=2；指定命令源为“由端子排输人”。⑵设定P0701.P0702、P0703=15~17,确定数字输人DIN1、DIN2、DIN3的Jj能。⑶设置P0004=10,选择“设定值通道”参数组，然后设定P1000=3,捋定颐率设定值信号源为固定颐率。⑷设定相应的固定频率值，即设定参数P1001~P1007有关对应顶。例如要求电动机能实现正反转和高、中、低三种转速的调整，高速时运行頫率为40Hz,巾速时运行顺率为25Hz,K速时运行颐率为15Hzo则变頫器参数调整的步骤如表2-8所示。表2-83段固定頫率控制参数表步骤号参数号出厂值设置值说明1P000311设用户访问级为标准级2P00040\命令组为命令和数字I/O3P070022命令源选择“由端子排输入”4P000312设用户访问级为扩展级5P0701116DIM功能设定为固定频率设定值（直接选择P\）6P07021216DI\2功能设定为固定频率设定值（直接选择弋\）7P0703912DI\3功能设定为接通时反转8P0004010命令组为设定值通道和斜坡丞数发生器9P100023频率给定输入方式设定为固定频率设定值10P1001025固定频率111P1002515固定频率2第三章分按单元的PLC控制及编程3.1工作任务1、 设备的工作目标是完成对白色茜金慨工件、白色芯塑料工件和黑色茜的金超或塑料工件进行分拣。为了在分拣时准确推出工件，要求使用旋转编侶器作定位检测。并冃工件林料和茜体颜色堀性应在推料气亂前的适应I5置被检測岀来。2、 设备上电和气源接通后，若工作单元的三个气41均处干缩回位置，则“正常工作”荷示ffHL1常亮，表示设备准备好。否则，该荷示灯以1Hz频率闪So3、 若设备准备好，按下启动按01,系统启动，“设备运行”描示灯HL2常亮。当传送带入料口人工笊下已装配的工件时，变頫器即启动，驱动传动电动机以频率固定为30Hz的速度，把工件带往分ftgo如果工件为白色芯金憾件，则该工件对到达1号滑I8中间，传送带停止，工件对被推到1号橹中；如果工件为白色茜塑料，«该I件对到达2号滑槽中间，传送带停止，工件对被推到2号槽中；如果工件为黒色«该工件对到达3号滑槽中同，传送带停止，工件对被推到3号橹中。工件被推岀滑僧后，该工作单元的一个工作周期結東。仅当工件被推岀滑I8后，才能再次向传送带下料。如果在运行期间按下停止按S!,该工作单元在本工作周期给東后停止运fiO3.2PLC的I/O接线根据工作任务要求，设备机植装配和传感器安装如图3-1所示。

茨裟光纤传感器图3-1分掠单元机械安装效果图分拣单元装置侧的接线竭口信号端子的分配如表3-1所示。由于用T判别工件林料和芯体硕色橢性的传感器只须安装在传感器支架上的电感武传感器和一个光纤传感器，故光纤传感器2可不使用。表3-1分拣单元装置（M的接线端口信号端子的分配输入端口中间层输出端口中间层端子号设备符号信号线端子号设备袴号信号线2DECODE靛转编码器B相21Y推杆1电磁阀3養转编码器A相32Y推杆2电磁阀4SCI说纤传感器143Y推杆3电磁阀5SC2光纤传感器26SC3送料口工件检测7SC4电感式传感器891B推杆1推出到位102B推杆2推出到位113B推杆3推岀到位12?-17?端子没有连接菲〜14端子没有连接分拣单元PLC选用S7-224XPAC/DC/RLY主单元，共14点输入和10点继电器输岀。选用S7-224XP主单元的原因是，当变頫器的频率设定值由HMI指定时，菽顺率设定值是一个砸机SL需要由PLC通过D/A变换方式向变频器输人模#1量的颐率荷令，以实现电机速度连续调整。S7-224XP主单元集成有2路模01量输人，1路模Ifl量输岀，有两个RS-485通信口。可满足D/A变换的编程要求（见顶目兀）O本顶目工作任务仅要求以30Hz的固定頫率驰动电动机运转，只须用固定颐率方式控制变頫器即可。本側中，选用MM420的端子“5”（DIN1）作电机启动和頫率控制，PLC的信号表见表3-2,I/O接线原理图如表3-2所示。表3-2分拣单元PLC的I/O信号表序号PLC输入点信号名称信号来源序号PLC输出点信号名称信号输岀目标110.0錠转编码器B相1Q0.0电机启动变频器210.1旋转编码器A相2Q0.1310.2光纤传感器13Q0.2410.3丸纤传感器24510.4进料口工件检测装昼侧5Q0.3610.5电感式传感器6Q0.4710.67Q0.5810.7推杆1推出到位8Q0.6911.0推杆2推出到位9Q0.7HL1按钮/指1011.1推杆3推出到位10Q1.0HL2示灯模块1111.2启动按钮按钮/指示灯模块12IL3停止按钮1311.41411.5单站/全线为了实现国定频率聯出，变頫器的参数应如下设置：•金令源P0700=2（外部I/O）,选择颛率设定的信号温参数P1000=3（固定额率）；•DIN1助能参数P0701=16（直接选择+ON金令），P1001=30Hz；•斜玻上升时间参数P1120设定为1杪，斜玻下降时间参数P1121设定为0.2杪。（注：由于驱动电动机功率很小，此参数设定不会引起变頫器il电压跳H）可修編-可修編-可修編-可修編-可修編・可修編・秋420变频JSOY电巒观OV拎示JT来自电海紀电箱拔富漣復)視拟盘控制启/停空!I巒黄色绿色红色0Y —'irfZl2丫之HL1AC23?V(HL2«IVMA+-93.0QO.1QO.2QO.3|2LQ0.4|QD.s|e0.8|XQ0.7Q1.0Ql.lNLIS7-200-224XPCNAC/DC/RLY1N10.010.110.2irfZl2丫之HL1AC23?V(HL2«IVMA+-93.0QO.1QO.2QO.3|2LQ0.4|QD.s|e0.8|XQ0.7Q1.0Ql.lNLIS7-200-224XPCNAC/DC/RLY1N10.010.410.510.610.72H11.011.1|ri.2|ll.3|ll.411.5ML+ISC3床例中没有连孩ff3TIS联转編翊入口

工件工件两色栓测2t39外绑玄流电滋推杆到位检刘电涼未便用启动单蝴全线全届工件来自开关空Y稳厘电酒停止ma图3-2分拣单元PLC的I/O接线原理图3.3分拣单元的编程要点3.3.1高速廿数器的编程高速廿数器的编程方法有两种，一是釆用梯形图或珞旬表进行正常编程，二是通ilSTEP7-Micro/WIN编程軟件进行引导式编程。不论影一种方法，都先要根据计数输人信号的形式与要求确定计数模式；然后选择计数器编号，确定输人地址。分拣单元所配置的PLC是S7-224XPAC/DC/RLY主单元，集成有6点的高速廿数器，编号为HSC0-HSC5,毎一编号的廿数器均分配有固定地址的输人端。同时，高速计数器可以被配置为12种模式中的任意_种o如表3-3所示o

表3-3S7-200PLC的HSCO~HSC5输人地址和廿数模式模弍中断描述输入点HSCO10.010.110.2HSC110.610.711.011.1HSC211.211.311.411.5HSC310.1HSC410.310.410.5HSC510.40时钟1带有内部方向控制的单相计数器时钟复位2时钟复位启动3带有外部方向控制的单相计数器时畀方向4时钟方向复位5时钟方向复位启动6带有增减计数时绅的双相计数器增时钟减时钟增时钟减时钟复位8增时钟减时钟复位启动9••VB相正交计数器时钟A时钟B10时钟A时钟B复位11时钟A时钟B复位启动根据分拣单元旋转编阳器输出的脉冲信号形式（A/B相正交脉冲，Z相脉冲不使用，无外甜复位和启动信号），由表5-11容易确定，所采用的廿数模式为模式9,选用的计数器为HSCO,B相脉冲UI0.0输人，A相脉冲从10.1输入，it数倍颐设定为4倍頫。分拣单元高速计数器编程要求较简单，不考虑中Bfi子程序，预置值等。使用引导式编程，很容易自动生成了符号地址为“HSC」NIT”的子程序。其程序清单如图3-3示。（引导式编程的步骤从略，请参考S7-200系筑手册）

fSNB37—计敎番控制信号（L宇节）；^bi!7=l,允许执行HSC“使能"指令外,;其余均为0.；SHD38—现行计歿佢（2字，连坝Q字'1T）；SMM2；SMM2—计数预置佰（2宇，连续4宇节）;配蓋恋0为模式g,CV=0,PV=O,蛰十数,并妝中断,启动计数老图3-3子程序HSCJNIT清单在主程序块中使用SM0.1（上电首次甘描ON）调用此子程序，即完成高速廿数器定义并启动计数器。6）:旋转编伺器脉冲当量的现场測试。前面已经指岀，根据传送带壬动轴直径廿算旋转编码器的脉冲当量，其結果只是一个估算値。在分拣单元安装调试时，除了要仔细调整尽量减少安装偏差外，尚须现场测试脉冲当量慎。一种测试方法的步骤如下:（1）分拣单元安装常试时，必须任细调整电动机与主动轴»轴的同心度和传送皮带的紧Itoifi］节紧度的两个调节螺栓应平ifi调节，避免皮带运行时胞偏。传送带紧度以电动机在输人頫率为1HZ时能顺利启动，低于1Hz时难以启和为宜。测试时可把变额器设置为在BOP操作1ft操作（启动/停止和頫率调节）的运行模武，即设定参数P0700=1（使能BOP操作板上的起动/停止按昂），P1000=1（使能电动电位计的设定值）O⑵安装调整结東后，变頫器参数设置为：P0700=2（|&定金令源为“由常子排输入”），

P0701=16（«定数字输人DIN1为“直接选择+ON”金令）P1000=3（«率设定值的选择为同定颐率），P1001=25Hz（DIN1的频率设定值）⑶在PC机上用STEP7-Micro/WIN编程軟件编写PLC程序，主程序清单见图3-4,编译后传送到PLCo图3-4脉冲当量现场測试主程序图3-4脉冲当量现场測试主程序⑷运ffPLC程序，并置于监腔方式。在传送带进料口中心处MTI件后，按启动按钮启动运行。工件被传送到一段较长的亚离后，按下停止按钮停止运行。gSTEP7-Micro/WIN軟件监控界面上VD0的读数，将此值填写到表3-4的“高速it数脉冲数”一栏中。熟后在传送带上测量工件杨动的距离，把测量值填写到表中“工件f?动距离”一栏中；计算高速计数脉冲数/4的值，填写到“编码器脉冲数”一栏中，则脉冲当量□计算值二工件杨动距离/编侶器脉冲数，填写到相应栏目中。表3-401（冲当量现场测试数据、\^|容序工件移动葩离（测量值）高速计数脉沖数（测试值）编码器脉冲费（计算值）味冲当量U（计算值）第一次357.8■■C■□□□□13910.2571第二次358556813920.2571第三次360.5■■rKi13940.2586

⑸重新把工件朋到进料口中心处，按下启动按昂即进行第二次测试。进行三次测试后，求岀脉冲当量口平均值为：M=（M1+M2+P3）/3=0.2576o按如图1-5所示的安装尺寸重新廿算SU专编码器到各位置应发岀的脉冲数：当工件从下料口中心线杨至传感器中心时，旋转编码器发岀456个脉冲；務至第一个推杆中心点时，发岀650个脉冲；杨至第二个推杆中心点时，约发岀1021个脉冲；務至第三个推杆中心自时，约发岀1361个脉冲。上述数据4倍頫后，就是高速计数器HC0经il值。在本顶工作任务中，编程高速计数器的目的，是根据HC0当前值确定工件位置，与存齢到指定的变量存fS器的特定也置数据进行比较，以确定程序的流向。特定位置数据是：•进料口到传感器位置的脉冲数为1824,存储在VD10单元中（双整数）•进料口到推杆•进料口到推杆•进料口到推杆E•进料口到推杆•进料口到推杆•进料口到推杆E置的脉冲数为E置的脉冲数为E置的脉冲数为26