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西門(mén)子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)一)輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備(光電傳感器等);

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)三)PLC存在I/O響應(yīng)問(wèn)題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)四)輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時(shí)宜選用)，輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等

西門(mén)子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)一)輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備(光電傳感器等);

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)三)PLC存在I/O響應(yīng)問(wèn)題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)四)輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時(shí)宜選用)，輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等

西門(mén)子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)一)輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備(光電傳感器等);

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)三)PLC存在I/O響應(yīng)問(wèn)題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)四)輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時(shí)宜選用)，輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等

西門(mén)子PLCS7-300系列PLC安裝及注意事項(xiàng)

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)一)輔助電源功率較小，只能帶動(dòng)小功率的設(shè)備(光電傳感器等);

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)二)一般PLC均有一定數(shù)量的占有點(diǎn)數(shù)(即空地址接線端子)，不要將線接上;

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)三)PLC存在I/O響應(yīng)問(wèn)題，尤其在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。

西門(mén)子S7-300安裝注意事項(xiàng)四)輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時(shí)宜選用)，輸出可直接帶輕負(fù)載(LED指示燈等

目前，工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)主要是采用交流伺服進(jìn)行控制，本研究將技術(shù)成熟、編程方便、可靠性高、體積小的SIEMENS S-200可編程控制器，應(yīng)用于可控環(huán)流可逆調(diào)，研制出機(jī)器人關(guān)節(jié)直流伺服，用以對(duì)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)進(jìn)行伺服控制。

??1 工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)直流伺服

??工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)是由直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)環(huán)流可逆調(diào)速控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到對(duì)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)的伺服控制的目的。

??1.1 控制結(jié)構(gòu)

??采用SIEMEN S7-200型PLC，外加D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，將PLC數(shù)字變成模擬，通過(guò)BT—I變流調(diào)速(主要由轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR、電流調(diào)節(jié)器ACR、環(huán)流調(diào)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(qū)動(dòng)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人關(guān)節(jié)按控制要求進(jìn)行。結(jié)構(gòu)如圖1所示。

    給定為零時(shí)，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR、電流調(diào)節(jié)器ACR被零速鎖零。此時(shí)，主要由環(huán)流調(diào)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(jī)電樞電壓為零，電機(jī)停轉(zhuǎn)，輸出的電流流經(jīng)2組可控硅形成環(huán)流。環(huán)流不宜過(guò)大，一般在電機(jī)額定電流的5%左右。正向啟動(dòng)時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速Ugn的增大，解除，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR輸正，電機(jī)正向運(yùn)行。此時(shí)，正組電流反饋電壓+Ufi2反映電機(jī)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(duì)主電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。而正組環(huán)流調(diào)節(jié)器輸入端所加的環(huán)流給定-Ugih和交叉電流反饋-Ufil對(duì)這個(gè)調(diào)節(jié)影響極小。反組環(huán)流調(diào)節(jié)器的輸入電壓為(+Uk)+(-Ugih)+(Ufi2)，隨著電樞電流的不斷增大，當(dāng)達(dá)到一定程度時(shí)，環(huán)流自動(dòng)消失，反組可控硅進(jìn)入待逆變狀態(tài)。反向啟動(dòng)時(shí)情況相反。另外，可控環(huán)流可逆調(diào)速制動(dòng)時(shí)仍然具有本橋逆變，反接制動(dòng)和反饋制動(dòng)等。由于啟動(dòng)也是環(huán)流逐漸減小的，因此，電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，的環(huán)流達(dá)大值。環(huán)流有助于越過(guò)切換死區(qū)，過(guò)渡特性。

 程序設(shè)計(jì)

??程序設(shè)計(jì)方案為手動(dòng)輸入一個(gè)角度值，讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)的光電碼盤(pán)來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)的角度，將轉(zhuǎn)動(dòng)角度變成脈沖。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速非?？?，所以只能把脈沖送往PLC的高速計(jì)數(shù)器。然后將計(jì)數(shù)器的脈沖記錄與手輸入的進(jìn)行比較，如果兩者相等說(shuō)明電動(dòng)機(jī)已經(jīng)到達(dá)角度位置，否則繼續(xù)進(jìn)行修正。值得注意的是，由于電動(dòng)機(jī)從轉(zhuǎn)動(dòng)突變到停止會(huì)有一定的慣性，因此在進(jìn)行比較時(shí)應(yīng)允許有一定的誤差，不然電動(dòng)機(jī)就會(huì)始終處在修正位置狀態(tài)。程序框圖如圖3所示。

??3 結(jié)論

??基于PLC研制的直流伺服，利用PLC擴(kuò)展能力強(qiáng)的特點(diǎn)，添裝手動(dòng)輸放裝置，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)直流伺服的可視操作。其優(yōu)點(diǎn)是：(1)無(wú)需改變電路結(jié)構(gòu)，即可通序?qū)崿F(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制;(2)能夠使電機(jī)不等待停止轉(zhuǎn)動(dòng)即可立刻反方向轉(zhuǎn)動(dòng);(3)可令電機(jī)急停，避免電機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng);(4)編程、方便。

?西門(mén)子模塊基于PLC研制的直流伺服，利用PLC擴(kuò)展能力強(qiáng)的特點(diǎn)，添裝手動(dòng)輸放裝置，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)直流伺服的可視操作。其優(yōu)點(diǎn)是：(1)無(wú)需改變電路結(jié)構(gòu)，即可通序?qū)崿F(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制;(2)能夠使電機(jī)不等待停止轉(zhuǎn)動(dòng)即可立刻反方向轉(zhuǎn)動(dòng);(3)可令電機(jī)急停，避免電機(jī)慣性轉(zhuǎn)動(dòng);(4)編程、方便。

??1.PLC控制的硬件設(shè)計(jì)

??硬件設(shè)計(jì)是PLC控制的至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這關(guān)系著PLC控制運(yùn)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(shè)計(jì)。PLC供電電源一般為AC85-240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗，應(yīng)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(shù)，即變壓器的初、次級(jí)線圈屏蔽層與初級(jí)電氣中性點(diǎn)接大地，次級(jí)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(yīng)采用DC24V,同時(shí)其帶負(fù)載時(shí)要注意容量，并作好防短路措施，這對(duì)供電和PLC至關(guān)重要，因?yàn)樵撾娫吹倪^(guò)載或短路都將影響PLC的運(yùn)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(shè)計(jì)。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動(dòng)停止應(yīng)采用晶體管輸出，它適應(yīng)于高頻，并且響應(yīng)時(shí)間短;如果PLC輸出為每分鐘6次以下，應(yīng)選繼電器輸出，采用這種，輸出電路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，抗和帶負(fù)載能力強(qiáng)。如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負(fù)載，負(fù)載斷電時(shí)會(huì)對(duì)PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對(duì)直流感性負(fù)載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對(duì)交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路，可有效保護(hù)PLC。當(dāng)PLC掃描為10次/min以下時(shí)，既可以采用繼電器輸出，也可以采用PLC輸出驅(qū)動(dòng)中間繼電器或者固態(tài)繼電器(SSR)，再驅(qū)動(dòng)負(fù)載。

??對(duì)于兩個(gè)重要輸出量，不僅在PLC內(nèi)部互鎖，建議在PLC外部也進(jìn)行硬件上的互鎖，以加強(qiáng)PLC運(yùn)行的性、可靠性。
?程序中大量使用的內(nèi)部繼電器或者中間標(biāo)志位(不是I/O位)，也要統(tǒng)一編號(hào)，進(jìn)行分配。

??在地址分配完成后，應(yīng)列出I/O分配表和內(nèi)部繼電器或者中間標(biāo)志位分配表。

??彼此有關(guān)的輸出器件，如電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)等，其輸出地址應(yīng)連續(xù)安排，如Q2.0/Q2.1等。

??(3)PLC控制編程。PLC程序設(shè)計(jì)的原則是邏輯關(guān)系簡(jiǎn)單明了，易于編程輸入，少占內(nèi)存，掃描時(shí)間，這是PLC編程必須遵循的原則。

??下面介紹幾點(diǎn)：

??PLC各種觸點(diǎn)可以多次重復(fù)使用，無(wú)需用復(fù)雜的程序來(lái)觸點(diǎn)使用。

??同一個(gè)繼電器線圈在同一個(gè)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(fù)使用。如果必須是雙線圈輸出，可以采用置位和復(fù)位操作(以S7-300為例如SQ4.0或者RQ4.0)。

??如果要使PLC多個(gè)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(shí)都為1，可以使用一條指令將十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)0A9H直接傳送QW2即可。

??對(duì)于非重要設(shè)備，可以通過(guò)硬件上多個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)后再接入PLC輸入端，或者通過(guò)PLC編程來(lái)I/O點(diǎn)數(shù)，節(jié)約資源。例如：我們使用一個(gè)按鈕來(lái)控制設(shè)備的啟動(dòng)/停止，就可以采用二分頻來(lái)實(shí)現(xiàn)。

??模塊化編程思想的應(yīng)用：我們可以把正反自鎖互鎖轉(zhuǎn)程序封裝成為一個(gè)模塊，正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)封裝成為一個(gè)模塊，在PLC程序中我們可以重復(fù)調(diào)用該模塊，不但編程量，而且內(nèi)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(jiǎn)單的生產(chǎn)工藝，也可以作為組合模塊結(jié)構(gòu)中的單元程序;依據(jù)計(jì)算機(jī)程序的設(shè)計(jì)思想，基本程序的結(jié)構(gòu)只有三種：順序結(jié)構(gòu)、條件分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。

模塊化程序：把一個(gè)的控制目標(biāo)程序分成多個(gè)具有明確子任務(wù)的程序模塊，分別編寫(xiě)和調(diào)試，后組合成一個(gè)完成任務(wù)的完整程序。這種叫做模塊化程序設(shè)計(jì)。我們建議經(jīng)常采用這種程序設(shè)計(jì)思想，因?yàn)楦髂K具有相對(duì)性，相互連接關(guān)系簡(jiǎn)單，程序易于調(diào)試修改。特別是用于復(fù)雜控制要求的生產(chǎn)。(2)PLC控制的程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。PLC控制I/O分配，依據(jù)生產(chǎn)流水線從前至后，I/O點(diǎn)數(shù)由小到大;盡可能把一個(gè)、設(shè)備或部件的I/O集中編址，以利于。定時(shí)器、計(jì)數(shù)器要統(tǒng)一編號(hào)，不可重復(fù)使用同一編號(hào)，以確保PLC工作運(yùn)行的可靠性。

針對(duì)負(fù)載情況要注意兩點(diǎn)：由于PLC在恒壓供水中的功能較多，模擬量單元及PID調(diào)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。