生產(chǎn)線沖壓單元指導書

1、第一章 主要部件介紹本系統(tǒng)各單元采用西門子CPU226作為控制部件，各單元之間可以互相通訊。在系統(tǒng)中采用了大量的氣動原件、傳感器、步進電機和異步電機等。 1.1西門子CPU226可編程控制器及網(wǎng)絡CPU226簡介CPU226 集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點?？蛇B接7個擴展模塊，最大擴展至248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點。26K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30KHz高速計數(shù)器，2路獨立的20KHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力，I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高的控制系統(tǒng)，具有

2、更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m用于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。1.2 步進電機及驅(qū)動整套系統(tǒng)中采用的都是二相混合式步進電機和步進驅(qū)動器。 步進電機是一種作為控制用的特種電機，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度(稱為步距角)一步一步運行的，其特點是沒有積累誤差，已廣泛應用于各種開環(huán)控制，步進電機的運行要有一電子裝置進行驅(qū)動這種裝置就是步進電機的驅(qū)動器，是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號轉(zhuǎn)換為步進電機的角位移，控制系統(tǒng)發(fā)出一個脈沖信號，通過驅(qū)動器使步進電機旋轉(zhuǎn)一步距角，步進電機的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比,所以控制步進脈沖信號的頻率就可以對電機精確的調(diào)速，控

3、制步進脈沖的個數(shù)，以對電機精確定位。1.2.1 步進電機性能1.2.2 驅(qū)動器本系統(tǒng)采用的是Q2HB44MC和Q2HB68MC 等角度恒力矩細分型驅(qū)動器，驅(qū)動電壓DC24-80V，適配6或8出線電流在6A以下，外徑57-86mm的各種型號的二相混合式步進電機。該產(chǎn)品廣泛應用于雕刻機、激光打標、激光內(nèi)雕機等分辨率較高的小型數(shù)控設備上。 HYPERLINK /docc/Q2HB68MC.htm l top#top 特點：高性能、低價格采用獨特的控制電路設有12/8檔等角度恒力矩細分，最高200細分最高反應頻率可達200Kpps步進脈沖停止超過100ms時，線圈電流自動減半雙極恒流斬波方式光電隔離信

4、號輸入輸出驅(qū)動電流從0.5A相到6A/相連續(xù)可調(diào)單電源輸入，電壓范圍：DC24-80V HYPERLINK /docc/Q2HB68MC.htm l top#top 輸入信號波形時序圖 HYPERLINK /docc/Q2HB68MC.htm l top#top 驅(qū)動器接線示意圖注：1、千萬不要將電源接反，輸入電壓不要超過DC80V。2、輸入控制信號電平為5V，當高于5V時需要接限流電阻。3、此型號驅(qū)動器由于采用特殊的控制電路，故必須使用6出線或8出線電機。 4、驅(qū)動器溫度超過70度時，驅(qū)動器停止工作，故障O.H指示燈亮，直到驅(qū)動器溫度降到50度，驅(qū)動器自動恢復工作。出現(xiàn)過熱保護請加裝散熱器。

5、 5、過流（負載短路）故障指示燈O.H亮，請檢查電機接線及其他短路故障，排除后需要重新上電恢復。 6、欠壓（電壓小于DC24V），故障指示燈O.H亮。 HYPERLINK /docc/Q2HB68MC.htm l top#top Q2HB44MC細分設定表細分數(shù)124581020254050100200200200200200D0ONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFD1ONONOFFOFFONONOFFOFFONONOFFOFFONONOFFOFFD2ONONONONOFFOFFOFFOFFONONONONOFFOFFOFFOFFD3ONONONON

6、ONONONONOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFD4ON，雙脈沖：PU為正向步進脈沖信號，DR為反向步進脈沖信號OFF，單脈沖：PU為步進脈沖信號，DR為方向控制信號 HYPERLINK /docc/Q2HB68MC.htm l top#top Q2HB68MC細分設定表細分數(shù)124581020254050100200200200200200D0ONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFONOFFD1ONONOFFOFFONONOFFOFFONONOFFOFFONONOFFOFFD2ONONONONOFFOFFOFFOFFONONONONOFFOFF

7、OFFOFFD3ONONONONONONONONOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFD4ON，雙脈沖：PU為正向步進脈沖信號，DR為反向步進脈沖信號OFF，單脈沖：PU為步進脈沖信號，DR為方向控制信號D5自檢測開關(OFF時接收外部脈沖，ON時驅(qū)動器內(nèi)部發(fā)7.5kHz脈沖) HYPERLINK /docc/Q2HB68MC.htm l top#top 引腳功能說明標記符號功 能 注 釋TM工作指示燈TM信號有效時，綠色指示燈點亮O.H故障指示燈過熱保護時紅色發(fā)光管點亮Im電機線圈電流設定電位器調(diào)整電機相電流，逆時針減小，順時針增大輸入信號光電隔離正端接+5V供電電源.+5V+24

8、V均可驅(qū)動,高于+5V需接限流電阻,請 HYPERLINK /docc/cp3.htm 參見輸入信號。PUD4=OFF，PU為步進脈沖信號下降沿有效,每當脈沖由高變低時電機走一步。輸入電阻220，要求：低電平00.5V，高電平45V，脈沖寬度2.5sD4=ON，PU為正向步進脈沖信號輸入信號光電隔離正端接+5V供電電源.+5V+24V均可驅(qū)動,高于+5V需接限流電阻,請 HYPERLINK /docc/cp3.htm 參見輸入信號。DRD4=OFF，DR為方向控制信號用于改變電機轉(zhuǎn)向。輸入電阻220，要求：低電平00.5V，高電平45V，脈沖寬度2.5sD4=ON，DR為反向步進脈沖信號+輸入

9、信號光電隔離正端接+5V供電電源.+5V+24V均可驅(qū)動,高于+5V需接限流電阻,請 HYPERLINK /docc/cp3.htm 參見輸入信號。MF電機釋放信號有效（低電平）時關斷電機線圈電流，驅(qū)動器停止工作，電機處于自由狀態(tài)原點輸出光電隔離正端電機線圈通電位于原點置為有效(B，-A通電)；光電隔離輸出(高電平)TM原點輸出信號光電隔離負遄+端接輸出信號限流電阻，TM接輸出地。最大驅(qū)動電流50mA，最高電壓50V。V電源正極DC2480VV電源負極AC、BC電機接線1.3 傳感器和氣動元件傳感器有時也被稱為換能器、變換器、變送器或探測器，主要特征是能感知和檢測某一形態(tài)的信息，并將其轉(zhuǎn)換成另

10、一形態(tài)的信息。傳感器的種類繁多，分類方法多樣，可按被測量分類、按傳感器的工作原理分類、按能量傳遞方式分類，按輸出信號性質(zhì)分類。傳感器按工作原理分類可分為：電阻應變式傳感器、電容式傳感器、電感式傳感器、壓電式傳感器、霍爾式傳感器、光電式傳感器、熱敏式傳感器。按工作原理分類的優(yōu)點是可以避免傳感器名目繁多，使傳感器的劃分類較少，并有利與傳感器專業(yè)工作者對傳感器的工作原理與設計歸納性的分析研究，使設計與應用更具有合理性與靈活性，缺點是會使對傳感器不夠了解的用戶感到使用不方便。在本系統(tǒng)中傳感器主要采用的是進口Autonics傳感器，有對射傳感器、漫反射傳感器、電容傳感器、電感傳感器等。氣動傳動是以壓縮空

11、氣為工作介質(zhì)進行能量傳遞的一種傳動形式。氣動傳動系統(tǒng)由以下四部分組成： 動力元件 它將原動機供給的能量轉(zhuǎn)變位氣體的壓力能，為各類氣動設備提供動力。 執(zhí)行元件 如氣缸和氣動馬達。它能將氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，輸出力和速度，以驅(qū)動工作部件。 控制元件 用以控制壓縮空氣的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度。這類元件包括壓力閥、方向閥、流量閥和邏輯元件等。 輔助元件 除以上三類元件以外，其余元件稱為輔助元件。如過濾器、干燥器、消音器、油霧器和管件等。它們對保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定地工作起著重要的作用。在本系統(tǒng)中氣缸與電磁閥是SMC 的產(chǎn)品，氣缸有標準氣缸、雙桿氣缸、微型氣缸、薄型氣

12、缸、氣動手指等。沖壓單元配置2.1 元件清單沖壓單元電器元件清單元件型號或規(guī)格數(shù)量備注步進驅(qū)動器Q2HB44MC1步進電機BS57HB56-0313.0A 0.9N.m可編程控制器CPU2261觸摸屏K-TP1781網(wǎng)絡模塊EM2771電磁閥SMC5電源模塊GSM-H100S241傳感器BR100-DDT-P1傳感器PR8-2DP1傳感器BR4M-TDTD-P1雙桿氣缸SMC2標準氣缸SMC1薄型氣缸SMC1氣動手指SMC12.2 接線表IO明細表2006.9.1序號描述接線信號來源1電機脈沖Q0.0沖壓單元2電機方向Q0.1沖壓單元4升降汽缸Q0.2沖壓單元5上料汽缸Q0.3沖壓單元6機械手

13、Q0.4沖壓單元7沖壓汽缸Q0.5沖壓單元8小車定位汽缸Q0.6沖壓單元10左限位24V沖壓單元11I0.0沖壓單元12右限位24V沖壓單元13I0.1沖壓單元14上限位傳感器24V24V沖壓單元15信號I0.2沖壓單元16下限位傳感器24V24V沖壓單元17信號I0.3沖壓單元18前限位傳感器24V24V沖壓單元19信號I0.4沖壓單元20后限位傳感器24V24V沖壓單元21信號I0.5沖壓單元22工件檢測一傳感器24V24V沖壓單元23信號I0.6沖壓單元24工件檢測二傳感器24V24V沖壓單元25信號I0.7沖壓單元26小車檢測傳感器24V24V沖壓單元27信號I1.0沖壓單元SB1I1

14、.1沖壓單元SB2I1.2沖壓單元2.3 工作流程本單元有一臺步進電機與步進電機驅(qū)動器、一個PLC、一個電源模塊。本單元的功能是將工件由皮帶線上的小車中抓取至工作臺上，再由汽缸將工件送至沖壓汽缸下，沖壓工件，沖壓后將工件送至機械手下方，機械手運行到工件檢測傳感器處進行檢測，如檢測到鋼珠則將工件送至達皮帶線上的小車中，進行下一工序。具體步驟:復位 小車檢測傳感器檢測到小車、小車定位汽缸定位 機械手左行至小車上方 機械手下降、抓取工件、機械手復位 機械手左行至工作臺上方 機械手下降、放下工件、機械手復位 上料汽缸動作、將工件送至沖壓汽缸下方 工件檢測一傳感器檢測到工件、沖壓汽缸沖壓 沖壓汽缸復位、

15、上料汽缸復位 機械手下降、抓取工件、機械手復位 機械手左行至工件檢測二傳感器上方 機械手下降、工件檢測二傳感器檢測工件 如加工不合格則報警燈報警、如加工合格報警燈不報警 機械手復位、機械手右行至小車上方 機械手下降、松開抓手、將工件放到小車上 機械手復位、小車定位汽缸復位 小車運行至下一單元 2.4 電路圖主電路圖控制電路圖2.5 氣路圖第三章 實驗本實驗指導書提供了以下實驗：電容、光電、磁性、機械傳感器原理與接線、PLC與電容、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗、氣動元件與PLC綜合實驗、機械手綜合編程控制實驗、簡單編程調(diào)試、步進電機原理、復位及定位編程實驗、多段速S曲線控制編程實驗、本單元全自

16、動控制編程實驗、觸摸屏人機界面實操、開發(fā)、與PLC通訊實驗、組態(tài)軟件實操、開發(fā)、與PLC通訊實驗。實驗以循序漸進的方式安排。除了本指導書配套的實驗外，學?？梢宰孕徐`活組合，實現(xiàn)更多的實驗，充分發(fā)揮這套設備的潛能。實驗一 電容、光電、磁性、機械傳感器原理與接線一、實驗目的1掌握光電傳感器的電氣原理和接線2掌握電容傳感器的電氣原理和接線 3掌握磁性傳感器的電氣原理和接線4掌握機械行程開關的電氣原理和接線二、實驗原理1光電傳感器（光電開關）對射型光電傳感器接線圖對射型光電傳感器是在探測物體擋在發(fā)射器與接收器之間使接收器不能接收到足夠的光線時輸出信號。漫反射型光電傳感器接線圖漫反射型光電傳感器是在探測

17、物體擋在傳感器正面使傳感器接收到足夠的光線時輸出信號?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)靈敏度調(diào)節(jié)VR調(diào)節(jié)檢測的距離。其對不同顏色的檢測距離不相同，反射性能越好檢測距離越遠。光電傳感器又分為NPN集電極開路輸出和PNP集電極開路輸出兩種類型。NPN集電極開路輸出型在沒有檢測到物體時輸出為低電平狀態(tài)，檢測到物體時輸出為懸空狀態(tài)。PNP集電極開路輸出型在沒有檢測到物體時輸出為低電平狀態(tài)，檢測到物體時輸出為高電平狀態(tài)。其簡要原理圖如下：光電傳感器簡要原理圖2電容傳感器電容傳感器基本原理圖及接線圖電容傳感器也分為NPN和PNP兩種類型。在本系統(tǒng)中只使用了PNP型。當被測物接近傳感器時輸出信號，PNP型在沒有檢測到物體時輸出

18、為低電平狀態(tài)，檢測到物體時輸出為高電平狀態(tài)。3磁性傳感器又名磁性開關。是在接觸到有一定磁性的物質(zhì)后而導通的傳感器。在本系統(tǒng)中用來檢測氣缸的位置。4機械行程開關機械行程開關有一對常開和一對常閉觸點。在本系統(tǒng)中用常開觸點作為位置的標志，用常閉觸點作極限位開關。三、實驗步驟1.為了方便學生實驗，各傳感器的線大部分已經(jīng)引到控制柜面板上?；舳鷤鞲衅?、光電傳感器和電容傳感器是將電源正極和信號輸出線引到面板上，電源負極直接接到開關電源的負極。而磁性傳感器（磁性開關）和機械行程開關是直接把開關的兩端引到面板上來。同樣，點動按鈕、自鎖按鈕以及指示燈也是將其兩端引到面板。例如光電傳感器和的電容傳感器的接線如下：P

19、NP型的光電傳感器和電容傳感器接線圖2本單元傳感器表設備名稱型號備注工件檢測一傳感器BR20M-TDTD-P對射傳感器工件檢測二傳感器PR08-2DP電感傳感器小車檢測傳感器BR100-DDT漫反射傳感器升降氣缸上限位D-Z73L磁性開關升降氣缸下限位磁性開關上料氣缸前限位D-C73L磁性開關上料氣缸后限位磁性開關左限位VPS31A-4F機械開關右限位VPS31A-4F機械開關3磁性傳感器和機械行程開關的工作原理關掉控制臺電源，將磁性傳感器或機械行程開關的24V端與電源正極相連，信號端與指示燈的一端相連，再將指示燈的另一端與電源的負極相連。打開總電源。接線圖如下：將氣缸移動到相應磁性傳感器位置

20、，觀察指示燈是否點亮。在點亮指示燈的同時，磁性傳感器本身的指示燈也應被點亮。將相應機械行程開關按下，觀察指示燈是否點亮。關掉控制臺電源，將磁性傳感器的24V端與指示燈的一端相連，信號與電源正極端相連，再將指示燈的另一端與電源的負極相連。將氣缸移動到相應磁性傳感器位置，觀察指示燈是否點亮。在點亮指示燈的同時，磁性傳感器本身的指示燈是否被點亮。4光電傳感器和電容傳感器的開關特性關掉控制臺電源，將傳感器的24V端與電源正極相連，信號端（輸出端）與指示燈的一端相連，再將指示燈的另一端與電源的負極相連。打開總電源和傳感器電源。接線圖如下：用手、工件或其他物體（沖壓單元中的工件檢測二傳感器只能檢測金屬）放

21、在傳感器檢測位置，觀察指示燈是否點亮。四、實驗記錄（報告）記錄磁性傳感器的24V端和信號端正接和反接的不同現(xiàn)象簡述變光電傳感器和電容傳感器開關特性的實現(xiàn)。五、注意事項1請不要在通電的情況下進行接線。2在未經(jīng)老師同意時，請不要移動傳感器的位置。3請愛護設備。實驗二 PLC與電容、光電、磁性、機械傳感器綜合實驗一、實驗目的1掌握光電傳感器與PLC的連接2掌握電感傳感器與PLC的連接3掌握磁性傳感器與PLC的連接4掌握機械行程開關與PLC的連接二、實驗原理1CPU數(shù)字輸入/輸出點24V輸入點的基本原理圖（漏型接法）24V輸入/輸出點的基本原理圖（源型接法）對于大多數(shù)輸入來講，都是24VDC輸入，因為

22、S7-200的數(shù)字量輸入點內(nèi)部為雙向二級管，可以接成漏型（圖312）或源型（圖313），只要每一組接成一樣就行。對于數(shù)字量輸入電路來說，關鍵是構(gòu)成電流回路。輸入點可以分組接不同的電源，這些電源之間沒有聯(lián)系也可以。CPU226外圍典型接線圖2傳感器光電傳感器、電容傳感器都具有開關特性（詳見實驗二），可以當作開關器件用作數(shù)字輸入設備。而磁性傳感器、機械行程開關本身就是一個開關器件，是一個典型的數(shù)字輸入設備。三、實驗步驟1.為了方便學生實驗，各傳感器的線大部分已經(jīng)引到控制柜面板上。霍耳傳感器、光電傳感器和電容傳感器是將電源正極和信號輸出線引到面板上，電源負極直接接到開關電源的負極。同樣，點動按鈕、自

23、鎖按鈕以及指示燈也是將其兩端引到面板。而磁性傳感器（磁性開關）和機械行程開關是直接把開關的兩端引到面板上來。同樣，點動按鈕、自鎖按鈕以及指示燈也是將其兩端引到面板。PLC也是將其輸入/輸出、電源及公共端全都引到了控制臺的面板。2本單元傳感器表設備名稱型號類型工件檢測一傳感器BR100-DDT漫反射傳感器工件檢測二傳感器BR100-DDT漫反射傳感器工件檢測三傳感器BR100-DDT漫反射傳感器小車檢測傳感器霍耳傳感器升降氣缸上限位D-Z73L磁性開關升降氣缸下限位磁性開關上料一氣缸前限位D-C73L磁性開關上料一氣缸后限位磁性開關左限位VPS31A-4F機械開關右限位VPS31A-4F機械開關

24、3磁性傳感器和機械行程開關與PLC連接關掉控制臺電源，將磁性傳感器或機械行程開關的24V端與電源正極相連，信號端與PLC的輸入點（如磁性傳感器用I0.0，機械行程開關用I0.1）相連，再將PLC的公共端（1M）與電源的負極相連。打開總電源。接線圖如下：編寫程序參考程序：將氣缸移動到相應磁性傳感器位置，觀察PLC輸入點的指示燈是否點亮。在點亮指示燈的同時，磁性傳感器本身的指示燈也應被點亮。將相應機械行程開關按下，觀察PLC輸入點的指示燈是否點亮。4光電傳感器和電容傳感器與PLC連接關掉控制臺電源，將傳感器的24V端與電源正極相連，信號端（輸出端）與PLC的輸入點（如光電傳感器用I0.2，電容傳感

25、器用I0.3）的一端相連，再將PLC的公共端（1M）與電源的負極相連。打開總電源和傳感器電源。接線圖如下：編寫程序參考程序：用手、工件或其他物體（沖壓單元中的工件檢測二傳感器只能檢測金屬）放在傳感器檢測位置，觀察PLC輸入點的指示燈是否點亮。四、實驗記錄（報告）記錄接線的過程，接線中出現(xiàn)的問題及解決問題的過程。五、注意事項1請不要在通電的情況下進行接線。2在未經(jīng)老師同意時，請不要移動傳感器的位置。3請愛護設備。六、思考題設計各傳感器與PLC源型接法的電路圖并進行連接。實驗三 氣動元件與PLC綜合實驗一、實驗目的1熟悉STEP 7Micro/WIN 32編程軟件2上機編制簡單的梯形圖程序3進一步

26、掌握編程軟件與PLC的連接和程序的調(diào)試方法和步驟4了解電磁閥、氣缸的工作原理5熟悉STEP 7Micro/WIN 32編程軟件符號表的使用二、實驗原理1電磁閥、氣缸簡單氣路圖上圖為一個簡單的氣路圖。上圖中的電磁閥全稱為先導式電磁換向閥。它是得用電磁力的作用推動閥心換向，從而改變氣流的流動方向。從上圖可以看出，在電磁閥未通電時高壓氣體從A流向氣缸的左氣腔（有桿氣腔），氣缸處于收縮狀態(tài)。當電磁閥通電時A、B的氣流流向發(fā)生改變，高壓氣體從B流向氣缸的右氣腔（無桿氣腔），氣缸處于升長狀態(tài)。因此控制電磁閥的通斷就可以控制氣缸升縮。四、實驗步驟1預備知識為方便接線，系統(tǒng)只將電磁閥的正極引到了控制臺的面板，

27、而負極直接接到了開關電源的負極上。2電磁閥與PLC的連接接線圖關掉控制臺電源，按參考接線圖連接好實驗導線。連接PLC電源線。打開總電源、電磁閥電源。3編輯、下載、調(diào)試程序按SB1氣缸動作，按SB2氣缸復位SB1（啟動氣缸）I0.0SB2（復位氣缸）I0.1氣缸Q0.0在實際操作中可以先分配I/O表再確定接線圖，也可以根據(jù)接線圖來確定I/O表。編輯并下載下面的參考程序。四、實驗記錄（報告）簡述電磁閥的工作原理記錄程序調(diào)試的過程，調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決問題的過程。整理出運行調(diào)試后的程序。五、注意事項1請不要在通電的情況下進行接線。2在未經(jīng)老師同意時，請不要移動傳感器的位置。3請愛護設備。實驗四 機

28、械手綜合編程控制實驗一、實驗目的1熟悉STEP 7Micro/WIN 32編程軟件2上機編制簡單的梯形圖程序3進一步掌握編程軟件與PLC的連接和程序的調(diào)試方法和步驟4了解電磁閥、氣缸的工作原理5熟悉STEP 7Micro/WIN 32編程軟件符號表的使用二、實驗原理1電磁閥、氣缸簡單氣路圖上圖為一個簡單的氣路圖。上圖中的電磁閥全稱為先導式電磁換向閥。它是得用電磁力的作用推動閥心換向，從而改變氣流的流動方向。從上圖可以看出，在電磁閥未通電時高壓氣體從A流向氣缸的左氣腔（有桿氣腔），氣缸處于收縮狀態(tài)。當電磁閥通電時A、B的氣流流向發(fā)生改變，高壓氣體從B流向氣缸的右氣腔（無桿氣腔），氣缸處于升長狀態(tài)

29、。因此控制電磁閥的通斷就可以控制氣缸升縮。四、實驗步驟1預備知識為方便接線，系統(tǒng)只將電磁閥的正極引到了控制臺的面板，而負極直接接到了開關電源的負極上。2電磁閥與PLC的連接接線圖關掉控制臺電源，按參考接線圖連接好實驗導線。連接PLC電源線。打開總電源、電磁閥電源。3編輯、下載、調(diào)試程序按SB1升降氣缸下降，下降到位后機械手抓取工件，然后升降氣缸復位；再按SB2升降氣缸下降，下降到位后機械手放開工件，然后升降氣缸復位。SB1（啟動抓工件）I0.0SB2（啟動放工件）I0.1上限位I0.2下限位I0.3升降氣缸Q0.0機械手Q0.1在實際操作中可以先分配I/O表再確定接線圖，也可以根據(jù)接線圖來確定

30、I/O表。編輯并下載程序。參考程序：四、實驗記錄（報告）簡述電磁閥的工作原理記錄程序調(diào)試的過程，調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決問題的過程。整理出運行調(diào)試后的程序。五、注意事項1請不要在通電的情況下進行接線。2在未經(jīng)老師同意時，請不要移動傳感器的位置。3請愛護設備。實驗五 簡單編程調(diào)試一、實驗目的1熟悉STEP 7Micro/WIN 32編程軟件2上機編制簡單的梯形圖程序3掌握編程軟件與PLC的連接4掌握程序的調(diào)試方法和步驟二、實驗原理1STEPMicro/WIN 32編程軟件圖316 STEP 7Micro/WIN 32 V4.0 SP3程序主界面新版本編程軟件 STEP 7-Micro/WIN V4

31、.0 在安裝時不再需要選擇語言。安裝完成后用戶可以在 Tools（工具）菜單的 Options（選項）中，在 General（常用）分支中選擇界面語言。2編程通信通過PC/PPI電纜的編程通信是最為常見的S7-200編程方式。要進行S7-200的編程通信，必須注意使通信雙方（即安裝了Micro/WIN的PC機和S7-200的CPU或通信模塊上的通信口）的通信速率、通信協(xié)議符合、兼容。否則不會順利連通。特別是S7-200 CPU通信口的速率、通信電纜的通信速率、由Micro/WIN 決定的PC機通信口（RS232口）的通信速率應一致。三、實驗步驟1連接實驗導線，如下圖。接線圖關掉控制臺電源，按接

32、線圖連接好實驗導線。打開總電源。2通信在Micro/WIN主界面的左側(cè)瀏覽條中用鼠標單擊“通信”圖標；或者在指令樹、“查看”菜單中打開通信設置界面：通信設置界面通信設置區(qū)：“本地”顯示的是運行Micro/WIN的編程器（PC機）的網(wǎng)絡地址。默認的地址為0。使用“遠程”下拉選擇框可以選取試圖連通的遠程CPU地址。缺省的地址為2。 鼠標雙擊可以開始刷新網(wǎng)絡地址，尋找通信站點。系統(tǒng)默認只搜索9.6Kbps波特率。如果9.6Kbps的波特率搜索沒能搜索到PLC的話，可以把“搜索所有波特率”選上再搜索。若還是未能搜索到則可以檢查本地計算機通信口設置，通信口應與實際所用通信口一致。選擇本地通信口搜索到PL

33、C之后按“確認”。程序?qū)淹ㄐ判畔ⅰPU類型等內(nèi)容保存到項目中。2編輯程序按SB1啟動程序，SB2停止程序。程序運行結(jié)果為HL1亮10秒HL2亮20秒HL3亮10秒HL1亮10秒循環(huán)。參考程序：Micro/WIN的編程器中編寫參考程序（也可自己設計）。具體操作請參考相關資料。3下載、調(diào)試程序做好以上兩步后就可以將程序下載到PLC了。首先編譯程序，如下圖：圖320 編譯如果程序有錯誤，程序不能下載。錯誤會在“輸出窗口”顯示，雙擊將會跳到錯誤所在的地方。錯誤編譯通過后就可以下載了，如下圖：下載程序注：S7-200 CN CPU 必須配合 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 或以上

34、版使用。STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 配合 S7-200 CN 使用時，必須設置語言環(huán)境為中文才能正常工作。運行PLC。在編程軟件中運行PLC時，PLC必需是在“RUN”或“TERM”檔。如果是在“STOP”則會出現(xiàn)錯誤提示。在編程軟件中運行或停止PLC執(zhí)行程序狀態(tài)監(jiān)控。執(zhí)行程序狀態(tài)監(jiān)控后PLC中所有軟元件的狀態(tài)都會在編程軟件中顯示。狀態(tài)監(jiān)控要查看軟元件當前的狀態(tài)也可以用狀態(tài)表監(jiān)控。狀態(tài)表監(jiān)控四、實驗記錄（報告）記錄調(diào)試的過程，調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決問題的過程。整理出運行調(diào)試后的程序。五、注意事項1請不要在通電的情況下進行接線。2在未經(jīng)老師同意時，請不要移動傳感器的位置。

35、3請愛護設備。六、思考題1給參考程序?qū)懮献⑨尅?將參考程序轉(zhuǎn)換成語句表。實驗六 步進電機原理、復位及定位編程實驗一、實驗目的1熟悉STEP 7Micro/WIN 32編程軟件2上機編制簡單的梯形圖程序3進一步掌握編程軟件與PLC的連接和程序的調(diào)試方法和步驟4了解步進電機的工作原理5熟悉S7200驅(qū)動步進的編程方法二、實驗原理1步進電機步進電機不是直接通過PLC驅(qū)動，而是用專業(yè)的步進驅(qū)動器驅(qū)動，PLC只要給步進驅(qū)動器提供脈沖信號和方向信號就可以了。驅(qū)動器接線示意圖2PLC高速脈沖輸出S7-200有兩臺PTO/PWM發(fā)生器，建立高速脈沖串或脈寬調(diào)節(jié)信號波形。一臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點Q0.0，另一

36、臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點Q0.1。脈沖串（PTO）功能提供方波（50%占空比）輸出或指定的脈沖數(shù)和指定的周期。脈寬調(diào)制（PWM）功能提供帶變量占空比的固定周期輸出。即只有Q0.0和Q0.1才能作為高速脈沖輸出口。三、實驗步驟1PLC與步進驅(qū)動器的連接為方便接線，系統(tǒng)只將步進驅(qū)動器“脈沖信號+”和“方向控制信號+”引到了控制臺的面板，而“脈沖信號-”和“方向控制信號-”直接接到了開關電源的負極上。PLC與步進驅(qū)動器的連接圖2I/O分配、接線SB1（復位）I0.1SB2（定位）I0.2右限位I0.0步進運行結(jié)束邏輯M0.0傳動電機脈沖Q0.0傳動電機方向Q0.1根據(jù)I/O分配表和圖332畫出接線圖

37、并進行接線。3編輯、下載、調(diào)試程序按SB1機械手左行復位，直到觸發(fā)右限位停止；按SB2機械手右行122600個脈沖后停止。參考程序：主程序復位脈沖子程序定位脈沖子程序復位中斷程序定位中斷程序四、實驗記錄（報告）描寫參考程序的運行過程記錄程序調(diào)試的過程，調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決問題的過程。整理出運行調(diào)試后的程序。五、注意事項1請不要在通電的情況下進行接線。2在未經(jīng)老師同意時，請不要移動傳感器的位置。3請愛護設備。六、思考題簡述步進電機的工作原理設計轉(zhuǎn)盤復位及定位程序（提示：用定位傳感器的上升沿置位一個中間量作為參考點）設計兩軸復位及定位程序（提示：Q0.0和Q0.1可以同時發(fā)脈沖）實驗七 多段速S

38、曲線控制編程實驗一、實驗目的1熟悉STEP 7Micro/WIN 32編程軟件2上機編制簡單的梯形圖程序3了解步進電機的工作原理4熟悉S7200驅(qū)動步進的編程方法二、實驗原理1步進電機步進電機不是直接通過PLC驅(qū)動，而是用專業(yè)的步進驅(qū)動器驅(qū)動，PLC只要給步進驅(qū)動器提供脈沖信號和方向信號就可以了。驅(qū)動器接線示意圖2PLC高速脈沖輸出S7-200有兩臺PTO/PWM發(fā)生器，建立高速脈沖串或脈寬調(diào)節(jié)信號波形。一臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點Q0.0，另一臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點Q0.1。脈沖串（PTO）功能提供方波（50%占空比）輸出或指定的脈沖數(shù)和指定的周期。脈寬調(diào)制（PWM）功能提供帶變量占空比的固

39、定周期輸出。即只有Q0.0和Q0.1才能作為高速脈沖輸出口。三、實驗步驟1PLC與步進驅(qū)動器的連接為方便接線，系統(tǒng)只將步進驅(qū)動器“脈沖信號+”和“方向控制信號+”引到了控制臺的面板，而“脈沖信號-”和“方向控制信號-”直接接到了開關電源的負極上。PLC與步進驅(qū)動器的連接圖2I/O分配、接線按下表進行接線SB1（啟動）I0.0SB2（即停）I0.1SB3（停止）I0.2傳動電機脈沖Q0.0傳動電機方向Q0.13編輯、下載、調(diào)試程序按SB1電機以下面曲線運行；按SB2電機立即停止；按SB3電機減速停止。參考程序：單擊“向?qū)Вㄖ噶顦洌彪p擊“PTO/PWM”選擇Q0.0單擊“下一步”選擇“線性脈沖串

40、輸出（PTO）” 單擊“下一步”最高速度20000脈沖/S，啟動速度2000脈沖/S單擊“下一步”加速時間1000ms、減速時間1000ms單擊“下一步”單擊“新包絡”選擇相對位置目標速度20000脈沖/S、結(jié)束位置60000脈沖單擊“確認”輸入地址單擊“下一步”單擊“完成”四、實驗記錄（報告）記錄調(diào)試的過程，調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決問題的過程。整理出運行調(diào)試后的程序。五、注意事項1請不要在通電的情況下進行接線。2在未經(jīng)老師同意時，請不要移動傳感器的位置。3請愛護設備。六、思考題1給參考程序?qū)懮献⑨尅?將參考程序轉(zhuǎn)換成語句表。實驗八 本單元全自動控制編程實驗一、實驗目的1熟悉STEP 7Micr

41、o/WIN 32編程軟件2上機編制簡單的梯形圖程序3熟悉S7200驅(qū)動步進的編程方法二、實驗原理1光電傳感器（光電開關）對射型光電傳感器是在探測物體擋在發(fā)射器與接收器之間使接收器不能接收到足夠的光線時輸出信號。漫反射型光電傳感器是在探測物體擋在傳感器正面使傳感器接收到足夠的光線時輸出信號?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)靈敏度調(diào)節(jié)VR調(diào)節(jié)檢測的距離。其對不同顏色的檢測距離不相同，反射性能越好檢測距離越遠。光電傳感器又分為NPN集電極開路輸出和PNP集電極開路輸出兩種類型。NPN集電極開路輸出型在沒有檢測到物體時輸出為低電平狀態(tài)，檢測到物體時輸出為懸空狀態(tài)。PNP集電極開路輸出型在沒有檢測到物體時輸出為低電平狀態(tài)，

42、檢測到物體時輸出為高電平狀態(tài)。2電容傳感器電容傳感器也分為NPN和PNP兩種類型。在本系統(tǒng)中只使用了PNP型。當被測物接近傳感器時輸出信號，PNP型在沒有檢測到物體時輸出為低電平狀態(tài)，檢測到物體時輸出為高電平狀態(tài)。3磁性傳感器又名磁性開關。是在接觸到有一定磁性的物質(zhì)后而導通的傳感器。在本系統(tǒng)中用來檢測氣缸的位置。4機械行程開關機械行程開關有一對常開和一對常閉觸點。在本系統(tǒng)中用常開觸點作為位置的標志，用常閉觸點作極限位開關。5步進電機步進電機不是直接通過PLC驅(qū)動，而是用專業(yè)的步進驅(qū)動器驅(qū)動，PLC只要給步進驅(qū)動器提供脈沖信號和方向信號就可以了。驅(qū)動器接線示意圖6PLC高速脈沖輸出S7-200有

43、兩臺PTO/PWM發(fā)生器，建立高速脈沖串或脈寬調(diào)節(jié)信號波形。一臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點Q0.0，另一臺發(fā)生器指定給數(shù)字輸出點Q0.1。脈沖串（PTO）功能提供方波（50%占空比）輸出或指定的脈沖數(shù)和指定的周期。脈寬調(diào)制（PWM）功能提供帶變量占空比的固定周期輸出。即只有Q0.0和Q0.1才能作為高速脈沖輸出口。三、實驗步驟1PLC與傳感器、電磁閥、步進驅(qū)動器的連接為方便接線，各傳感器的線大部分已經(jīng)引到控制柜面板上?；舳鷤鞲衅?、光電傳感器和電容傳感器是將電源正極和信號輸出線引到面板上，電源負極直接接到開關電源的負極。而磁性傳感器（磁性開關）和機械行程開關是直接把開關的兩端引到面板上來。電磁閥的正極引到了控制臺的面板，而負極直接接到了開關電源的負極上。步進驅(qū)動器“脈沖信號+”和“方向控制信號+”引到了控制臺的面板，而“脈沖信號-”和“方向控制信號-”直接接到了開關電源的負極上。同樣，點動按鈕、自鎖按鈕以及指示燈也是將其兩端引到面板。2按下圖進行接線2編輯、下載、調(diào)試程序按SB1機械手左行復位，直到觸發(fā)右限位停止；按SB2機械手右行122600個脈沖后停止。參考程序：主程序SBR0（子程序）SBR1（子程序）SBR2（子程序）SBR3（子程序）INT0（中斷）INT1（中斷）INT2（中斷）INT3（中斷）四、實驗記錄（報告）記錄調(diào)試的過程，調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決問題