第七章 監(jiān)控單元的安裝與調(diào)試

1、第七章 監(jiān)控單元的安裝與調(diào)試7.1 機(jī)械調(diào)試7.2 氣路調(diào)試7.3 電氣調(diào)試7.4 PLC（西門子200）間PPI通信調(diào)試YL-335A系統(tǒng)的控制方式采用每一工作單元由一臺PLC承擔(dān)其控制任務(wù)，各PLC之間通過RS485串行通訊實現(xiàn)互連的分布式控制方式。組建成網(wǎng)絡(luò)后，系統(tǒng)中每一個工作單元也稱作工作站。PLC網(wǎng)絡(luò)的具體通信模式，取決于所選廠家的PLC類型。若PLC選用S7-200系列，通信方式則采用PPI協(xié)議通信。7.4.1西門子PPI通信概述PPI協(xié)議是S7-200 CPU最基本的通信方式，通過原來自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實現(xiàn)通信，是S7-200默認(rèn)的通信方式。PPI是一種主

2、從協(xié)議通信，主從站在一個令牌環(huán)網(wǎng)中，主站發(fā)送要求到從站器件，從站器件響應(yīng)；從站器件不發(fā)信息，只是等待主站的要求并對要求作出響應(yīng)。如果在用戶程序中使能PPI主站模式，就可以在主站程序中使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令來讀寫從站信息。而從站程序沒有必要使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令。7.4.2 YL-335A各工作站PLC實現(xiàn)PPI通信實例下面以YL-335A各工作站PLC 實現(xiàn)PPI通信的操作步驟為例，說明使用PPI協(xié)議實現(xiàn)通信的步驟。1、對網(wǎng)絡(luò)上每一臺PLC，設(shè)置其系統(tǒng)塊中的通信端口參數(shù)，對用作PPI通信的端口（PORT0或PORT1），指定其地址（站號）和波特率。設(shè)置后把系統(tǒng)塊下載到該P(yáng)LC。具體操作如下：運(yùn)行個人電腦上

3、的STEP7 V4.0（SP5）程序，打開設(shè)置端口界面，如圖7-1所示。利用PPI/RS485編程電纜單獨地把輸送單元CPU系統(tǒng)塊里設(shè)置端口0為1號站，波特率為了187.5千波特，如圖7-2所示。同樣方法設(shè)置供料單元CPU端口0為2號站，波特率為了187.5千波特；加工單元CPU端口0為3號站，波特率為了187.5千波特；裝配單元CPU端口0為4號站，波特率為了187.5千波特；最后設(shè)置分揀單元CPU端口0為5號站，波特率為了187.5千波特，。分別把系統(tǒng)塊下載到相應(yīng)的CPU中。圖7-1 打開設(shè)置端口畫面圖7-2 設(shè)置輸送站PLC端口0參數(shù)2、 利用網(wǎng)絡(luò)接頭和網(wǎng)絡(luò)線把各臺PLC中用作PPI通信

4、的端口0連接，所使用的網(wǎng)絡(luò)接頭中，2#5#站用的是標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號：6ES7 972-0BA12-0XA0），1#站用的是帶編程接口的連接器（訂貨號：6ES7 972-0BB12-0XA0），該編程口通過RS-232/PPI多主站電纜或USB/PPI多主站電纜與個人計算機(jī)連接。然后利用STEP7 V4.0軟件和PPI/RS485編程電纜搜索出PPI網(wǎng)絡(luò)的5個站。如圖7-3所示。圖7-3 PPI網(wǎng)絡(luò)上的5個站圖7-3表明，5個站已經(jīng)完成PPI網(wǎng)絡(luò)連接。3、PPI網(wǎng)絡(luò)中主站（輸送站）PLC程序中，必須在上電第1個掃描周期，用特殊存儲器SMB30指定其主站屬性，從而使能其主站模式。SMB30是

5、S7-200 PLC PORT-0自由通信口的控制字節(jié)，各位表達(dá)的意義如表7-1所示。表7-1 SMB30各位表達(dá)的意義 bit7 bit6 bit5 bit4 bit3 bit2 bit1 bit0ppdbbbmmpp:校驗選擇d: 每個字符的數(shù)據(jù)位mm:協(xié)議選擇00=不校驗0=8位00=PPI/從站模式01=偶校驗1=7位01=自由口模式10=不校驗10=PPI/主站模式11=奇校驗11=保留（未用）bbb: 自由口波特率 （單位：波特）000=38400011=4800110=115.2k001=19200100=2400111=57.6k010=9600101=1200在PPI模式下，

6、控制字節(jié)的2到7位是忽略掉的。即SMB30=0000 0010，定義PPI主站。SMB30中協(xié)議選擇缺省值是00=PPI從站，因此，從站側(cè)不需要初始化。YL-335A系統(tǒng)中，按鈕及指示燈模塊的按鈕、開關(guān)信號連接到輸送單元的PLC（S7-226 CN ）輸入口，以提供系統(tǒng)的主令信號。因此在網(wǎng)絡(luò)中輸送站是指定為主站的，其余各站均指定為從站。圖2-4所示為YL-335A的PPI網(wǎng)絡(luò)。圖7-4 YL-335A的PPI網(wǎng)絡(luò)4、編寫主站網(wǎng)絡(luò)讀寫程序段如前所述，在PPI網(wǎng)絡(luò)中，只有主站程序中使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令來讀寫從站信息。而從站程序沒有必要使用網(wǎng)絡(luò)讀寫指令。在編寫主站的網(wǎng)絡(luò)讀寫程序前，應(yīng)預(yù)先規(guī)劃好下面數(shù)據(jù)：

7、 主站向各從站發(fā)送數(shù)據(jù)的長度（字節(jié)數(shù)） 發(fā)送的數(shù)據(jù)位于主站何處。 數(shù)據(jù)發(fā)送到從站的何處。 主站從各從站接收數(shù)據(jù)的長度（字節(jié)數(shù)） 主站從從站的何處讀取數(shù)據(jù)。 接收到的數(shù)據(jù)放在主站何處。以上數(shù)據(jù)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)工作要求，信息交換量等統(tǒng)一籌劃?？紤]YL-335A中，各工作站PLC所需交換的信息量不大，主站向各從站發(fā)送的數(shù)據(jù)只是主令信號，從從站讀取的也只是各從站狀態(tài)信息，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)均1個字（2個字節(jié)）已經(jīng)足夠。作為例子，所規(guī)劃的數(shù)據(jù)如表7-2所示。表7-2 網(wǎng)絡(luò)讀寫數(shù)據(jù)規(guī)劃實例輸 送 站1#站（主站）供 料 站2#站（從站） 加 工 站3#站（從站）裝 配 站4#站（從站）分 揀 站5#站（從站）發(fā)

8、送數(shù)據(jù)的長度2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)從主站何處發(fā)送VB100VB100VB100VB100發(fā)往從站何處VB100VB100VB100VB100接收數(shù)據(jù)的長度2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)2字節(jié)數(shù)據(jù)來自從站何處VB200VB200VB200VB200數(shù)據(jù)存到主站何處VB220VB230VB240VB250網(wǎng)絡(luò)讀寫指令可以向遠(yuǎn)程站發(fā)送或接收16個字節(jié)的信息，在CPU內(nèi)同一時間最多可以有8條指令被激活。YL-335A有4個從站，因此考慮同時激活4條網(wǎng)絡(luò)讀指令和4條網(wǎng)絡(luò)寫指令。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，即可編制主站的網(wǎng)絡(luò)讀寫程序。但更簡便的方法是借助網(wǎng)絡(luò)讀寫向?qū)С绦?。這一向?qū)С绦蚩梢钥焖俸唵蔚嘏渲脧?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)讀寫指令操作，為所

9、需的功能提供一系列選項。一旦完成，向?qū)樗x配置生成程序代碼。并初始化指定的PLC為PPI主站模式，同時使能網(wǎng)絡(luò)讀寫操作。要啟動網(wǎng)絡(luò)讀寫向?qū)С绦?，在STEP7 V4.0軟件命令菜單中選擇 工具指令導(dǎo)向，并且在指令向?qū)Т翱谥羞x擇NETR/NETW（網(wǎng)絡(luò)讀寫），單擊“下一步”后，就會出現(xiàn)NETR/NETW 指令向?qū)Ы缑?，如圖2-5所示。本界面和緊接著的下一個界面，將要求用戶提供希望配置的網(wǎng)絡(luò)讀寫操作總數(shù)、指定進(jìn)行讀寫操作的通信端口、指定配置完成后生成的子程序名字，完成這些設(shè)置后，將進(jìn)入對具體每一條網(wǎng)絡(luò)讀或?qū)懼噶畹膮?shù)進(jìn)行配置的界面。在本例子中，8項網(wǎng)絡(luò)讀寫操作如下安排：第14項為網(wǎng)絡(luò)讀操作，主站

10、讀取各從站數(shù)據(jù)。第58項為網(wǎng)絡(luò)寫操作，主站向各從站發(fā)送數(shù)據(jù)。圖7-7為第1項操作配置界面，選擇NETR操作，按表2-2中供料單元（2#從站）規(guī)劃填寫數(shù)據(jù)。圖7-5 NETR/NETW指令向?qū)Ы缑鎴D7-6 對供料單元的網(wǎng)絡(luò)讀操作單擊“下一項操作”，填寫對加工單元（2#從站）讀操作的參數(shù)，如此類推，直到第4項，完成對分揀單元（4#從站）讀操作的參數(shù)填寫。再單擊“下一項操作”，進(jìn)入第5項配置，58項都是選擇網(wǎng)絡(luò)寫操作，按表7-2中各站規(guī)劃逐項填寫數(shù)據(jù)，直至8項操作配置完成。圖2-7是對供料單元的網(wǎng)絡(luò)寫操作配置。圖7-7 對供料單元的網(wǎng)絡(luò)寫操作配置8項配置完成后，單擊“下一步”，導(dǎo)向程序?qū)⒁笾付ㄒ粋€

11、V存儲區(qū)的起始地址，以便將此配置放入V存儲區(qū)。這時若在選擇框中填入一個VB值（例如，VB1000），單擊“建議地址”，程序自動建議一個大小合適且未使用的V存儲區(qū)地址范圍。圖7-8 為配置分配存儲區(qū)單擊“下一步”，全部配置完成，向?qū)樗x的配置生成項目組件，如圖7-9所示。修改或確認(rèn)圖中各欄目后，點擊“完成”，借助網(wǎng)絡(luò)讀寫向?qū)С绦蚺渲镁W(wǎng)絡(luò)讀寫操作的工作結(jié)束。這時，指令向?qū)Ы缑鎸⑾?，程序編輯器窗口將增加NET_EXE子程序標(biāo)記。圖7-9 生成項目組件要在程序中使用上面所完成的配置，須在主程序塊中加入對子程序“NET_EXE”的調(diào)用。使用SM0.0在每個掃描周期內(nèi)調(diào)用此子程序，這將開始執(zhí)行配置的

12、網(wǎng)絡(luò)讀/寫操作。梯形圖如圖7-10所示。圖7-10 子程序NET_EXE的調(diào)用由圖可見，NET_EXE有Timeout、Cycle、Error等幾個參數(shù)，它們的含義如下：Timeout：設(shè)定的通信超時時限，132767秒，若=0，則不計時。Cycle：輸出開關(guān)量，所有網(wǎng)絡(luò)讀/寫操作每完成一次切換狀態(tài)。Error：發(fā)生錯誤時報警輸出。本例中Timeout設(shè)定為0，Cycle輸出到Q1.6，故網(wǎng)絡(luò)通信時，Q1.6所連接的指示燈將閃爍。Error 輸出到Q1.7，當(dāng)發(fā)生錯誤時，所連接的指示燈將亮。附錄 配置清單序號名稱主要元件或型號、規(guī)格數(shù)量單位備注1實訓(xùn)桌1920960840 mm1張2觸摸屏模塊

13、1塊3PLC模塊1臺用戶可在清單內(nèi)選擇，詳見附表一4變頻器模塊1臺5電源模塊三相電源總開關(guān)（帶漏電和短路保護(hù)）1個，熔斷器3只，單相電源插座2個，安全插座5個；1塊6按鈕模塊24 V/6 A、12 V/2 A各一組；急停按鈕1只，轉(zhuǎn)換開關(guān)2只，蜂鳴器1只，復(fù)位按鈕黃、綠、紅各1只，自鎖按鈕黃、綠、紅各1只，24V指示燈黃、綠、紅各2只；1套7物料傳送機(jī)部件直流減速電機(jī)（24 V，輸出轉(zhuǎn)速6 r/min）1臺，送料盤1個，光電開關(guān)1只；1套8氣動機(jī)械手部件單出雙桿氣缸1只，單出桿氣缸1只，氣手爪1只，旋轉(zhuǎn)氣缸1只，電感式接近開關(guān)2只，磁性開關(guān)5只，緩沖閥2只，非標(biāo)螺絲2只，雙控電磁換向閥4只；1套9皮帶輸送機(jī)部件三相減速電機(jī)（380 V，輸出轉(zhuǎn)速40r/min）1臺，平皮帶1355492 mm 1條；1套10物件分揀部件單出桿氣缸3只，金屬傳感器1只，光纖傳感器2只，光電傳感器1只，磁性開關(guān)6只，物