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情境四：多设备构成的控制系统

情境四：多设备构成的控制系统. 一、自动生产线设备安装. 融入的知识： 1 、电气元件的识别与检查； 2 、自动生产线设备的装配工艺和装配方法. 操作要求：. 1 、电气元件的识别与检查： （ 1 ）、检查清单： 根据元件清单认真核对元件的型号及规格、数量，并检 查元件的质量，确定其是否合格，如有损坏，立即更换。. （ 2 ）注意事项： ① 汽缸的检测； ② 汽缸磁性开关的检测； ③ 、漫射式光电接近开关的检测。. 2 、自动生产线设备的装配工艺和装配方法. （ 1 ）合理制定装配计划：. （ 2 ）注意事项：

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情境四：多设备构成的控制系统

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  1. 情境四：多设备构成的控制系统 • 一、自动生产线设备安装 • 融入的知识： • 1、电气元件的识别与检查； • 2、自动生产线设备的装配工艺和装配方法

  2. 操作要求： • 1、电气元件的识别与检查： • （1）、检查清单： • 根据元件清单认真核对元件的型号及规格、数量，并检 • 查元件的质量，确定其是否合格，如有损坏，立即更换。 • （2）注意事项： • ①汽缸的检测； • ②汽缸磁性开关的检测； • ③、漫射式光电接近开关的检测。

  3. 2、自动生产线设备的装配工艺和装配方法 • （1）合理制定装配计划： • （2）注意事项： 在安装铝合金框架结构时，注意结构件与底板要牢固连接，并且不能把每件的安装顺序弄错。紧固螺栓时，要用力适中。 • 传感器的安装以准确反映出动作为准。 • 步进电机的安装位置准确，拉紧同步齿形带的步进电动机轴的主动轮和从动轮要求平行，运行平稳，不得空转丢步。

  4. 3、传感器说明 • 传感器是PLC的眼睛，PLC能做出正确的判断，全 靠传感器的正确输入，他是用来识别物体的不同材质或是物体是否到达预制位置的器件，它的检测方式有 电容式的，反射型的，电感式的等。

  5. 在用PLC控制的时候，只需将传感器的电源线（一般棕色的为在用PLC控制的时候，只需将传感器的电源线（一般棕色的为 +24V、蓝色的为0V、黑色的为信号输出）接到PLC的输出24V上，信 号线接到PLC输入端子（比如X0）上，如果传感器有感应，则PLC的 X0就会有输入，反之就不会有输入。 • 传感器的灵敏度有可调的和不可调的，如本装置采用的金属传感 器不可调的；光电开关是可调的，只是针对不同的材质有不同的灵敏 度。

  6. 4、注意事项 • 在通电前需检查设备是否有所损害；检查各部件是否移位；各个传感 器、气缸、磁性开关等有无松动。 • 学生在接线的时候要注意各个元件的接法，特别是磁性开关不能直接 与24V电源连接，容易被烧坏。 • 学生接完线，准备通电前还需再仔细检查传感器、接近开关、光电开关、 电磁阀等的接线是否正确；特别是电源正负端的接线，传感器、接近开关、 光电开关、电磁阀的信号线是否与PLC的相对应的输入端子正确连接。接近 开关、光电开关的电源建议由PLC内部电源提供，电磁阀、减速电机等输出 端的电压建议由外部电源提供。

  7. 二、自动线气路的连接 • 融入的知识： • 1、自动生产线对气路气源的要求； • 2、气路图的识读； • 2、自动生产线气路的安装顺序。

  8. （1）电磁阀的使用方法 • 通电前要检查二位五通电磁阀的接线以及气管是否连接正确。在接气管的时候应注意顺序，控制伸出的气管接头需接在伸出的气缸接头。 • 电磁阀请按照下图所示连线：

  9. 二位五通阀用来控制气缸的进出气，从而实现起气缸的伸出、缩回运动，电磁阀内装有发光二极管，接线时应注意正负极的接法，当正负极反接时虽然电磁阀能正常工作，可发光二极管将不亮。（注：如通气后气缸反向伸出）二位五通阀用来控制气缸的进出气，从而实现起气缸的伸出、缩回运动，电磁阀内装有发光二极管，接线时应注意正负极的接法，当正负极反接时虽然电磁阀能正常工作，可发光二极管将不亮。（注：如通气后气缸反向伸出）

  10. （2）气缸说明 • 在装置运行时根据气缸伸出缩回速度的快慢来调节节流阀，调至合适的速度和力度。气缸的正确运动才使得物料被分到相应的位置，只要交换进出气的方向就能改变气缸的伸出（缩回）运动，气缸两侧的磁性开关可以识别气缸是否已经运动到位，它是PLC的反馈输入信号，磁性开关无需分正负极。

  11. （3）自动线气路的识读

  12. （4）自动线气路的识读

  13. 三、电路的设计和连接 • 融入的知识： • 1、自动生产线电路图设计； • 2、各站电路的连接方法。

  14. 电路的控制说明 • 当物料经过传感器时，信号被采集并输入PLC，通过PLC主机控制 电磁阀换向来控制气流使气缸伸出，当伸出磁性开关由0变1时，信号 反馈传入PLC主机，PLC主机控制电磁阀换向使气缸缩回完成一个推出 缩回过程。

  15. 输送站电路连接图

  16. 供料站电路连接图

  17. 加工站电路连接图

  18. 加工站电路连接图

  19. 装配站电路连接图

  20. 分拣站电路连接图

  21. 四、自动生产线控制程序设计 融入的知识： 1.网络的组建； 2.各子站程序设计的方法。

  22. 1、网络的组建： （1）向PLC各站下载PPI网络通信参数； （2）计算机与主站、主站与从站之间的网络连接； （3）指定主站属性，使主站能够有效输入； （4）编写主站网络读、写程序段。

  23. 2、各子站程序设计的方法 • 注意事项：①、最好不要使用双线圈； • ②、不要把所有程序都放在主程序里执行； • ③、养成注释的良好习惯； • ④ 、I/O表要定义； • ⑤、为便于调试，尽量多用顺序控制指令来 • 编写程序

  24. 3、知识、技能： • 多个PLC控制的不同工作站，要想实现自动控制离不开PLC网络通信。PLC网络通信的方式有多种，串行通信是工业现场常用的方式。 • 在使用网络读、写命令和向导程序时，必须注意两个或多个通信的PLC之间，通信参数的设置必须一致。在主/从模式下只能有一个主站。 • PPI是一种主从协议通信，主从站再一个令牌环网中，主站发送要求到从站，从站响应，从站不发信息，只是等待主站的要求并做响应。

  25. MPI网络 主站 STEP 7--Micro/WIN 从站 S7--200 从站 S7--300 （1） 通信协议 • 网络设备通过任意两个设备之间的连接通讯（由MPI协议管理）。设备之间通讯连接的个数受S7-200CPU或者EM277模块所支持的连接个数的限制。 • 对于MPI协议，S7-300和S7-400 PLC可以用XGET和XPUT指令来读写S7-200的数据。

  26. （2）通信类型 • 把计算机或编程器作为主站、把操作员界面作为主站和把PLC作为主站等类型，这几种类型又各有两种连接：单主站和多主站。 • 单主站结构网络如图所示

  27. （3） 通信设备 • ① 通信口 • S7-200 CPU主机上的通信口是符合欧洲标准EN 50170中 Profibus标准的RS-485兼容9针D型接口。接口引脚与Profibus的 名称对应关系如表所示。

  28. ② 通信电缆 • S7-200网络使用RS-485标准，使用双绞线电缆。表中列出了网络电缆的技术指标。每个网段中最多只能连接32个设备。 网络电缆的通用技术指标

  29. TxD/RxD+ TxD/RxD-- 电缆屏蔽层 TxD/RxD+ TxD/RxD-- TxD/RxD+ TxD/RxD-- 电缆屏蔽层 电缆屏蔽层 开关位置=Off：接通终端和偏置 开关位置=On：接通终端和偏置 网络连接器偏置和终端 ③ 网络电缆的偏压电阻和终端电阻 典型的网络连接器偏置和终端如图所示。(注：电缆的 两个末端必须有终端和偏置。

  30. 网段 网段 网段 50米 最长1000米 50米 网络中继器 ④ 网络中继器 RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻

  31. ⑤ 调制解调器 用调制解调器可以实现计算机或编程器与PLC主机之间的远距 离通信。以11位调制解调器为例，通信连接如下图所示。

  32. 4、S7-200通信网络 • （1）控制寄存器和传送数据表 • ① 控制寄存器 • 将特殊标志寄存器中的SMB30和SMB130的低2位置为2#10，其他位为0，即SMB30和SMB130的值为16#2，则可以控制将S7-200 CPU设置为PPI主站模式。 • ② 传送数据表 • 数据表格式 • 执行网络读写指令时，PPI主站与从站之间的数据以数据表的格式传送。

  33. （2）网络指令 网络指令有两条：NETR和NETW ① NETR指令 NETR，网络读指令。使能输入有效时，指令初始化通信操作，通过通信端口PORT从远程设备上接收数据并形成数据表TBL。NETR指令最多可从远程站点上读16个字节的信息。 指令格式： NETR TBL, PORT 例：NETR VB200, 0 ② NETW 指令 NETW网络读指令。使能输入有效时，指令初始化通信操作，通过端口PORT将数据表TBL中的数据发送到从远程设备。NETW指令最多可向远程站点上写16个字节的信息。 指令格式：NETW TBL, PORT

  34. 5、通信网络方案确立 包括根据实际通信需要选择单主站或多主站，同时确定 各站的编号；选择实现通信的硬件，如选择用PC/PPI电缆， 还是用CP卡、MPI卡、EM 277通信模块或调制解调器等。 几种通信硬件的性能

  35. STEP 7--Micro/WIN菜单显示 鼠标左键点击 设置PG/PC接口的对话框 （1）通信设置

  36. 安装 删除 安装/删除接口对话框 （2）安装或删除通信接口

  37. 参数设置对话框 （3） 参数设置 • 必须为S7-200配置波特率和站地址。S7-200的波特率和站地址存储在系统块中。 • 在为S7-200设置了参数之后，必须将系统块下载至S7-200中。每一个S7-200通讯口的波特率缺省设置为9.6k，站地址的缺省设置为2。

  38. //初次扫描 //允许PPI主站模式 //接收和发送缓冲区清零 5、网络通信程序

  39. //网络读无效 //无错误 //装入站2地址 //装入访问站2数据区指针 //装入读数据字节数 //网络读指令 //网络读完成 //计数值达到200 //装入站2地址 //装入发送到站2 //数据区指针

  40. //装入发送数据字节数 //将站2的计数值清零 / //网络写指令 网络通信程序

  41. 供料站

  42. 加工站

  43. 装配站

  44. 分拣站

  45. 输送站

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