工業(yè)機(jī)器人工作站系統(tǒng)集成課件任務(wù)03-倉儲(chǔ)單元物料指示燈控制實(shí)訓(xùn)

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成

——倉儲(chǔ)單元物料指示燈控制實(shí)訓(xùn)

工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成

——倉儲(chǔ)單元物料指示燈控制實(shí)訓(xùn)

1010203CONTENTS任務(wù)描述知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)實(shí)施04任務(wù)拓展010203CONTENTS任務(wù)描述知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)實(shí)施04任務(wù)Slide2了解西門子S7-1200了解遠(yuǎn)程IO模塊熟悉GSD文件管理了解Profinet通信掌握硬件組態(tài)配置章節(jié)內(nèi)容摘要

了解西門子S7-1200章節(jié)內(nèi)容摘要

Slide31任務(wù)描述ONE1任務(wù)描述ONE4任務(wù)描述本任務(wù)以總控單元的西門子s7-1200系列PLC及倉儲(chǔ)單元的smartLink遠(yuǎn)程IO模塊為硬件基礎(chǔ)，需要實(shí)現(xiàn)PLC與遠(yuǎn)程IO之間的通訊，最終實(shí)現(xiàn)s7-1200PLC對(duì)物料指示燈的控制。物料指示燈控制任務(wù)描述本任務(wù)以總控單元的西門子s7-1200系列PLC及倉Slide5通過西門子s7-1200PLC與遠(yuǎn)程IO模塊的Profinet通訊，實(shí)現(xiàn)料倉氣缸及物料指示燈的控制。當(dāng)料倉氣缸推出時(shí)，物料指示燈亮綠色?？s回時(shí)，物料指示燈不亮。倉儲(chǔ)單元物料指示燈控制物料指示燈控制通過西門子s7-1200PLC與遠(yuǎn)程IO模塊的ProfineSlide62知識(shí)儲(chǔ)備TWO2知識(shí)儲(chǔ)備TWO7西門子s7-1200系列簡介SIMATICS7-1200緊湊型控制器是一款節(jié)省空間的模塊化控制器，適合要求簡單或高級(jí)邏輯、HMI和網(wǎng)絡(luò)功能的小型自動(dòng)化系統(tǒng)。S7-1200設(shè)計(jì)緊湊、成本低廉且功能強(qiáng)大，是控制小型應(yīng)用的完美解決方案。S7-1200緊湊型控制器包括：①內(nèi)置PROFINET端口（借助PROFINET網(wǎng)絡(luò)，CPU可以與HMI面板或其它CPU通信）②能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的高速I/O、板載模擬量輸入（將空間要求和對(duì)附加I/O的需求降到最低）、2個(gè)用于脈沖寬度應(yīng)用的脈沖發(fā)生器以及最多6個(gè)高速計(jì)數(shù)器③CPU模塊中內(nèi)置的板載I/O點(diǎn)提供6到14個(gè)輸入點(diǎn)和4到10個(gè)輸出點(diǎn)物料指示燈控制西門子s7-1200系列簡介SIMATICS7-1200緊Slide8①電源接口②存儲(chǔ)卡插槽（上部保護(hù)蓋下面）③可拆卸用戶接線連接器（保護(hù)蓋下面）④板載I/O的狀態(tài)LED⑥PROFINET連接器（CPU的底部）西門子s7-1200系列簡介物料指示燈控制①電源接口西門子s7-1200系列簡介物料指示燈控制Slide9特征CPU1211CCPU1212CCPU1214C本地板載I/O?數(shù)字量

?模擬量

?6點(diǎn)輸入4點(diǎn)輸出?2路輸入

?8點(diǎn)輸入6點(diǎn)輸出?2路輸入

?14點(diǎn)輸入10點(diǎn)輸出?2路輸入過程映像大小?輸入?輸出

?1024個(gè)字節(jié)?1024個(gè)字節(jié)

?1024個(gè)字節(jié)?1024個(gè)字節(jié)

?1024個(gè)字節(jié)?1024個(gè)字節(jié)位存儲(chǔ)器(M)4096個(gè)字節(jié)4096個(gè)字節(jié)8192個(gè)字節(jié)信號(hào)模塊擴(kuò)展無28信號(hào)板111通信模塊333高速計(jì)數(shù)器?單相?正交相位3?3個(gè)，100kHz?3個(gè)，80kHz4?3個(gè)，100kHz1個(gè)，30kHz?3個(gè)，80kHz1個(gè)，20kHz6?3個(gè)，100kHz3個(gè)，30kHz?3個(gè)，80kHz3個(gè)，20kHz脈沖輸出222特定CPU關(guān)鍵參數(shù)對(duì)照表西門子s7-1200系列簡介物料指示燈控制特征CPU1211CCPU1212CCPU1214C本Slide10smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介smartLink遠(yuǎn)程IO是南京華太推出的基于自主研發(fā)的高性能總線的通用遠(yuǎn)程IO模塊，為用戶節(jié)約成本，簡化配線，提高系統(tǒng)可靠性提供了更好的選擇。目前FR系列適配器種類多，支持主流的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)，F(xiàn)R系列IO種類齊全。物料指示燈控制smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介smartLink遠(yuǎn)程IOSlide11適配器選型適配器型號(hào)支持總線協(xié)議支持IO模塊FR8000CC-LinkFR全系IO模塊

FR8010PROFIBUS-DPFR全系IO模塊

FR8030DeviceNetFR全系IO模塊

FR8200EtherCATFR全系IO模塊

FR8040Modbus/RTUFR全系IO模塊

FR8210ProfiNetFR全系IO模塊

FR8220CC-LinkIEFR全系IO模塊

FR8250Modbus/TCPFR全系IO模塊

smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制適配器選型適配器型號(hào)支持總線協(xié)議支持IO模塊FR8000Slide12數(shù)字量IO模塊選型IO型號(hào)模塊類型點(diǎn)數(shù)FR1108數(shù)字量輸入(PNP)8FR1118數(shù)字量輸入(NPN)8FR2108數(shù)字量輸出(源型)8FR2118數(shù)字量輸出(漏型)8smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制數(shù)字量IO模塊選型IO型號(hào)模塊類型點(diǎn)數(shù)FR1108數(shù)字量輸入Slide13電源接線①接電源正，②接電源負(fù)。然后接系統(tǒng)公共端電源接線，③，④內(nèi)部相連為公共端正，⑤，⑥內(nèi)部相連為公共端負(fù)。因此，公共端電源正接在③或④任意通道上，公共端電源負(fù)接在⑤或⑥任意通道上。smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制電源接線smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制Slide14與PLC連線各種適配器支持的現(xiàn)場總線不同，與主站(PLC等)接線的方式也不相同。以ProfiNet通訊為例，如圖所示，為西門子PLC（主站）與FR8210適配器通過ProfiNet通訊線纜（一般使用百兆網(wǎng)線）進(jìn)行連接。smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制與PLC連線smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制Slide15PROFINET適配器模塊的指示燈位于前面板上smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制PROFINET適配器模塊的指示燈位于前面板上smartLiSlide16編號(hào)指示燈說明顏色狀態(tài)含義1PWR系統(tǒng)電源指示燈綠色亮電源正常滅系統(tǒng)電源未接或電源故障2SYS系統(tǒng)指示燈綠色以1Hz的頻率閃爍掃描正常以3-5Hz的頻率閃爍掃描從站時(shí)，部分或全部從站丟失3RUN運(yùn)行指示燈綠色滅從站未運(yùn)行亮從站處于運(yùn)行狀態(tài)4SFSF指示燈紅色滅沒有ProfiNet診斷亮ProfiNet診斷存在5BFBF指示燈紅色滅ProfiNetIO-Controller有一個(gè)活躍的溝通鏈接到這個(gè)ProfiNetIO設(shè)備亮沒有可用的鏈接狀態(tài)閃爍鏈接狀態(tài)好；沒有通信鏈接PROFINETIO-ControllerFR8210指示燈說明smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制編號(hào)指示燈說明顏色狀態(tài)含義1PWR系統(tǒng)電源指示燈綠色亮電源正Slide17GSD文件管理GSD文件（通用站描述文件）包含所有IO設(shè)備屬性。如果要組態(tài)一個(gè)不在硬件目錄中顯示的IO設(shè)備，則必須安裝由制造商提供的GSD文件。通過安裝GSD文件將IO設(shè)備顯示在硬件目錄中，這樣便可選擇這些IO設(shè)備并對(duì)其進(jìn)行組態(tài)。要安裝GSD文件，請(qǐng)執(zhí)行以下步驟：①.在“選項(xiàng)”(Options)菜單中，選擇命令“安裝通用站描述文件(GSD)”(Installgenericstationdescriptionfiles(GSD))。②.在“安裝通用站描述文件”(Installgenericstationdescriptionfiles)對(duì)話框中，選擇保存有GSD文件的文件夾。③.從所顯示GSD文件的列表中選擇一個(gè)或多個(gè)文件。④.單擊“安裝”(Install)按鈕。⑤.要?jiǎng)?chuàng)建安裝日志文件，請(qǐng)單擊“保存日志文件”(Savelogfile)按鈕?？赏ㄟ^日志文件來跟蹤安裝期間發(fā)生的所有問題。您將在硬件目錄的新文件夾中找到通過GSD文件安裝的新IO設(shè)備。物料指示燈控制GSD文件管理GSD文件（通用站描述文件）包含所有IO設(shè)備Slide18PROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUSInternational，PI）推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，并且作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場總線（如PROFIBUS）技術(shù)。PROFINET是適用于不同需求的完整解決方案，其功能包括8個(gè)主要的模塊，依次為實(shí)時(shí)通信、分布式現(xiàn)場設(shè)備、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)安裝、IT標(biāo)準(zhǔn)和信息安全、故障安全和過程自動(dòng)化。Profinet通訊物料指示燈控制PROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUSSlide19Profinet通訊根據(jù)響應(yīng)時(shí)間的不同，PROFINET支持下列三種通訊方式：①TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通訊PROFINET基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，使用TCP/IP和IT標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP是IT領(lǐng)域關(guān)于通信協(xié)議方面事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，盡管其響應(yīng)時(shí)間大概在100ms的量級(jí)，不過，對(duì)于工廠控制級(jí)的應(yīng)用來說，這個(gè)響應(yīng)時(shí)間就足夠了。②實(shí)時(shí)（RT）通訊對(duì)于傳感器和執(zhí)行器設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求更為嚴(yán)格，大概需要5－10ms的響應(yīng)時(shí)間。目前，可以使用現(xiàn)場總線技術(shù)達(dá)到這個(gè)響應(yīng)時(shí)間，如PROFIBUSDP。對(duì)于基于TCP/IP的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)來說，使用標(biāo)準(zhǔn)通信棧來處理過程數(shù)據(jù)包，需要很可觀的時(shí)間，因此，PROFINET提供了一個(gè)優(yōu)化的、基于以太網(wǎng)第二層（Layer2）的實(shí)時(shí)通訊通道，通過該實(shí)時(shí)通道，極大地減少了數(shù)據(jù)在通訊棧中的處理時(shí)間，因此，PROFINET獲得了等同、甚至超過傳統(tǒng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。③同步實(shí)時(shí)（IRT）通訊在現(xiàn)場級(jí)通訊中，對(duì)通訊實(shí)時(shí)性要求最高的是運(yùn)動(dòng)控制（MotionControl），PROFINET的同步實(shí)時(shí)（IsochronousReal-Time,IRT）技術(shù)可以滿足運(yùn)動(dòng)控制的高速通訊需求，在100個(gè)節(jié)點(diǎn)下，其響應(yīng)時(shí)間要小于1ms，抖動(dòng)誤差要小于1μs，以此來保證及時(shí)的、確定的響應(yīng)。物料指示燈控制Profinet通訊根據(jù)響應(yīng)時(shí)間的不同，PROFINET支持Slide20硬件組態(tài)配置設(shè)備組態(tài)設(shè)置自動(dòng)化系統(tǒng)需要對(duì)各硬件組件進(jìn)行組態(tài)、分配參數(shù)和互連。在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)視圖中執(zhí)行這些操作。①組態(tài)“組態(tài)”意指在設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)視圖中對(duì)各種設(shè)備和模塊進(jìn)行安裝、設(shè)置和聯(lián)網(wǎng)。將給各模塊自動(dòng)分配一個(gè)I/O地址。這些I/O地址可以隨后進(jìn)行修改。自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU會(huì)比較軟件的預(yù)設(shè)組態(tài)與系統(tǒng)的實(shí)際組態(tài)，如此將檢測可能的錯(cuò)誤并直接進(jìn)行報(bào)告。物料指示燈控制硬件組態(tài)配置設(shè)備組態(tài)物料指示燈控制Slide21②分配參數(shù)“分配參數(shù)”意指設(shè)置所用組件的屬性。參數(shù)分配針對(duì)硬件組件和數(shù)據(jù)交換設(shè)置而執(zhí)行。在STEP7中，可以為以下設(shè)置PROFINET“分配參數(shù)”：? 設(shè)備名稱和IP地址參數(shù)? 端口互連和拓?fù)? 模塊屬性/參數(shù)這些參數(shù)將加載到CPU并在CPU啟動(dòng)期間傳送給相應(yīng)的模塊。使用備件可非常輕松地更換模塊，這是因?yàn)獒槍?duì)SIMATICCPU分配的參數(shù)在每次啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)加載到新模塊中。硬件組態(tài)配置物料指示燈控制②分配參數(shù)硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide22③根據(jù)項(xiàng)目需求調(diào)整硬件如果想要設(shè)置、擴(kuò)展或更改自動(dòng)化項(xiàng)目，則需要配置硬件。為此，需要向組態(tài)中添加硬件組件、將它們與現(xiàn)有的組件相連并根據(jù)任務(wù)要求修改硬件屬性。自動(dòng)化系統(tǒng)和模塊的屬性是預(yù)設(shè)的，這樣在大多數(shù)情況下，無需再額外分配參數(shù)。但在下列情況下需要進(jìn)行參數(shù)分配：? 想要更改模塊的默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。? 想要使用特殊功能。? 想要組態(tài)通信連接。硬件組態(tài)配置物料指示燈控制③根據(jù)項(xiàng)目需求調(diào)整硬件硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide23網(wǎng)絡(luò)組態(tài)設(shè)備間通信的基礎(chǔ)是一個(gè)預(yù)先組態(tài)好的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)為通信提供了下列必需條件：使網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備具有唯一的地址使具有持續(xù)傳輸屬性的設(shè)備之間可以通信硬件組態(tài)配置物料指示燈控制網(wǎng)絡(luò)組態(tài)硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide24組態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須執(zhí)行以下步驟：將設(shè)備連接到子網(wǎng)為每個(gè)子網(wǎng)指定屬性/參數(shù)每個(gè)聯(lián)網(wǎng)模塊指定設(shè)備屬性組態(tài)數(shù)據(jù)下載到設(shè)備以給接口提供網(wǎng)絡(luò)組態(tài)所生成的設(shè)置保存網(wǎng)絡(luò)組態(tài)對(duì)于開放式用戶通信，可通過連接參數(shù)分配來創(chuàng)建和組態(tài)子網(wǎng)。硬件組態(tài)配置物料指示燈控制組態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須執(zhí)行以下步驟：硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide25設(shè)備的以太網(wǎng)接口具有一個(gè)默認(rèn)IP地址，用戶可以更改該地址。① IP地址如果具有通信功能的模塊支持TCP/CP協(xié)議，則IP參數(shù)可見。要將PROFINET設(shè)備尋址為工業(yè)以太網(wǎng)中的設(shè)備，需確保該設(shè)備的IP地址在該網(wǎng)絡(luò)中唯一。IP地址通常由STEP7自動(dòng)分配，并根據(jù)設(shè)備名稱分配給設(shè)備。如果是一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，則可使用STEP7建議的IP地址和子網(wǎng)掩碼。如果網(wǎng)絡(luò)為公司現(xiàn)有以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一部分，則應(yīng)向網(wǎng)絡(luò)管理員獲取這些數(shù)據(jù)。基于Internet協(xié)議V4(IPv4)，IP地址由4個(gè)0到255之間的十進(jìn)制數(shù)字組成。各十進(jìn)制數(shù)字相互之間用點(diǎn)隔開。示例：140.80.0.2IP地址包括:? IP子網(wǎng)的地址? 設(shè)備（通常也稱為主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)）的地址硬件組態(tài)配置物料指示燈控制設(shè)備的以太網(wǎng)接口具有一個(gè)默認(rèn)IP地址，用戶可以更改該地址。硬Slide26② 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼將這兩個(gè)地址拆分。它確定IP地址的哪一部分用于網(wǎng)絡(luò)尋址，哪一部分用于設(shè)備尋址。子網(wǎng)掩碼的設(shè)置位確定IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分。示例：子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0=11111111.11111111.00000000.00000000在針對(duì)上述IP地址給出的示例中，此處顯示的子網(wǎng)掩碼具有以下含義：IP地址的前2個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)子網(wǎng)（即140.80）。后兩個(gè)字節(jié)（即0.2）用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行尋址。通常的實(shí)際情況是：? 網(wǎng)絡(luò)地址通過將IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與”運(yùn)算獲得。? 設(shè)備地址通過將IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與非”運(yùn)算獲得。硬件組態(tài)配置物料指示燈控制② 子網(wǎng)掩碼硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide273任務(wù)實(shí)施THREE3任務(wù)實(shí)施THREE28任務(wù)實(shí)施1°安裝GSD文件2°組態(tài)（組態(tài)，IO分配，設(shè)備名稱）3°添加PLC變量4°程序編程5°程序下載在線調(diào)試6°物料指示燈控制完成物料指示燈控制任務(wù)實(shí)施1°安裝GSD文件2°組態(tài)（組態(tài)，IO分Slide29安裝GSD文件GSD文件安裝完成后，系統(tǒng)會(huì)更新硬件目錄，更新完成后，GSD文件的狀態(tài)會(huì)變成“已經(jīng)安裝”，此時(shí)便可以在硬件目錄中找到smartLink遠(yuǎn)程IO了。物料指示燈控制安裝GSD文件GSD文件安裝完成后，系統(tǒng)會(huì)更新硬件目錄，更新Slide30硬件組態(tài)

設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組態(tài)首先需要在博圖軟件中進(jìn)行預(yù)設(shè)組態(tài)，然后對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，最后通過PROFINET通信網(wǎng)絡(luò)將預(yù)設(shè)組態(tài)下載到PLC控制器中，實(shí)現(xiàn)硬件之間的通信。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)物料指示燈控制硬件組態(tài)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)組態(tài)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)物料指示燈控制Slide31

分配硬件地址及設(shè)備名稱可以在巡視窗口中PROFINET接口的屬性中的“以太網(wǎng)地址”下找到設(shè)備名稱和IP地址。分配地址及設(shè)備名稱硬件組態(tài)物料指示燈控制分配硬件地址及設(shè)備名稱分配地址及設(shè)備名稱硬件組態(tài)物料指示燈Slide32組態(tài)，遠(yuǎn)程IO模塊地址分配，設(shè)備名稱設(shè)置完成后，下載組態(tài)，將軟件設(shè)置好的IP地址寫入硬件設(shè)備里。下載組態(tài)到硬件硬件組態(tài)物料指示燈控制組態(tài)，遠(yuǎn)程IO模塊地址分配，設(shè)備名稱設(shè)置完成后，下載組態(tài)，將Slide33根據(jù)硬件設(shè)備，在PLC變量里添加變量表。添加PLC變量程序解析物料指示燈控制根據(jù)硬件設(shè)備，在PLC變量里添加變量表。添加PLC變量程序解Slide34思路梳理，畫出程序流程圖。程序流程圖程序解析物料指示燈控制思路梳理，畫出程序流程圖。程序流程圖程序解析物料指示燈控制Slide35根據(jù)控制邏輯，在組織塊OB中編寫PLC程序。程序編寫程序解析物料指示燈控制根據(jù)控制邏輯，在組織塊OB中編寫PLC程序。程序編寫程序解析Slide36將程序編譯一下，無錯(cuò)誤，將程序下載到CPU中。程序編譯及下載在線調(diào)試物料指示燈控制將程序編譯一下，無錯(cuò)誤，將程序下載到CPU中。程序編譯及下載Slide37程序在線調(diào)試。程序狀態(tài)監(jiān)控在線調(diào)試物料指示燈控制程序在線調(diào)試。程序狀態(tài)監(jiān)控在線調(diào)試物料指示燈控制Slide384知識(shí)拓展FOUR4知識(shí)拓展FOUR39查閱資料，了解PROFIBUS現(xiàn)場總線相關(guān)知識(shí)，比較PROFINETIO與PROFIBUS-DP兩者之間的異同。下表列出了PROFINETIO與PROFIBUS-DP術(shù)語的比較。序號(hào)PROFINETPROFIBUS1IOsystemDPmastersystem2IOcontroller（PLC）DPmaster1類主站（PLC）3IOsupervisor（PG/HMI）DPmaster2類主站（PG）4GSD文件（XML）GSD文件（text）5IOdeviceDPslave物料指示燈控制查閱資料，了解PROFIBUS現(xiàn)場總線相關(guān)知識(shí)，比較PROFSlide40安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院41工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成

——倉儲(chǔ)單元物料指示燈控制實(shí)訓(xùn)

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——倉儲(chǔ)單元物料指示燈控制實(shí)訓(xùn)

42010203CONTENTS任務(wù)描述知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)實(shí)施04任務(wù)拓展010203CONTENTS任務(wù)描述知識(shí)儲(chǔ)備任務(wù)實(shí)施04任務(wù)Slide43了解西門子S7-1200了解遠(yuǎn)程IO模塊熟悉GSD文件管理了解Profinet通信掌握硬件組態(tài)配置章節(jié)內(nèi)容摘要

了解西門子S7-1200章節(jié)內(nèi)容摘要

Slide441任務(wù)描述ONE1任務(wù)描述ONE45任務(wù)描述本任務(wù)以總控單元的西門子s7-1200系列PLC及倉儲(chǔ)單元的smartLink遠(yuǎn)程IO模塊為硬件基礎(chǔ)，需要實(shí)現(xiàn)PLC與遠(yuǎn)程IO之間的通訊，最終實(shí)現(xiàn)s7-1200PLC對(duì)物料指示燈的控制。物料指示燈控制任務(wù)描述本任務(wù)以總控單元的西門子s7-1200系列PLC及倉Slide46通過西門子s7-1200PLC與遠(yuǎn)程IO模塊的Profinet通訊，實(shí)現(xiàn)料倉氣缸及物料指示燈的控制。當(dāng)料倉氣缸推出時(shí)，物料指示燈亮綠色?？s回時(shí)，物料指示燈不亮。倉儲(chǔ)單元物料指示燈控制物料指示燈控制通過西門子s7-1200PLC與遠(yuǎn)程IO模塊的ProfineSlide472知識(shí)儲(chǔ)備TWO2知識(shí)儲(chǔ)備TWO48西門子s7-1200系列簡介SIMATICS7-1200緊湊型控制器是一款節(jié)省空間的模塊化控制器，適合要求簡單或高級(jí)邏輯、HMI和網(wǎng)絡(luò)功能的小型自動(dòng)化系統(tǒng)。S7-1200設(shè)計(jì)緊湊、成本低廉且功能強(qiáng)大，是控制小型應(yīng)用的完美解決方案。S7-1200緊湊型控制器包括：①內(nèi)置PROFINET端口（借助PROFINET網(wǎng)絡(luò)，CPU可以與HMI面板或其它CPU通信）②能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的高速I/O、板載模擬量輸入（將空間要求和對(duì)附加I/O的需求降到最低）、2個(gè)用于脈沖寬度應(yīng)用的脈沖發(fā)生器以及最多6個(gè)高速計(jì)數(shù)器③CPU模塊中內(nèi)置的板載I/O點(diǎn)提供6到14個(gè)輸入點(diǎn)和4到10個(gè)輸出點(diǎn)物料指示燈控制西門子s7-1200系列簡介SIMATICS7-1200緊Slide49①電源接口②存儲(chǔ)卡插槽（上部保護(hù)蓋下面）③可拆卸用戶接線連接器（保護(hù)蓋下面）④板載I/O的狀態(tài)LED⑥PROFINET連接器（CPU的底部）西門子s7-1200系列簡介物料指示燈控制①電源接口西門子s7-1200系列簡介物料指示燈控制Slide50特征CPU1211CCPU1212CCPU1214C本地板載I/O?數(shù)字量

?模擬量

?6點(diǎn)輸入4點(diǎn)輸出?2路輸入

?8點(diǎn)輸入6點(diǎn)輸出?2路輸入

?14點(diǎn)輸入10點(diǎn)輸出?2路輸入過程映像大小?輸入?輸出

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?1024個(gè)字節(jié)?1024個(gè)字節(jié)位存儲(chǔ)器(M)4096個(gè)字節(jié)4096個(gè)字節(jié)8192個(gè)字節(jié)信號(hào)模塊擴(kuò)展無28信號(hào)板111通信模塊333高速計(jì)數(shù)器?單相?正交相位3?3個(gè)，100kHz?3個(gè)，80kHz4?3個(gè)，100kHz1個(gè)，30kHz?3個(gè)，80kHz1個(gè)，20kHz6?3個(gè)，100kHz3個(gè)，30kHz?3個(gè)，80kHz3個(gè)，20kHz脈沖輸出222特定CPU關(guān)鍵參數(shù)對(duì)照表西門子s7-1200系列簡介物料指示燈控制特征CPU1211CCPU1212CCPU1214C本Slide51smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介smartLink遠(yuǎn)程IO是南京華太推出的基于自主研發(fā)的高性能總線的通用遠(yuǎn)程IO模塊，為用戶節(jié)約成本，簡化配線，提高系統(tǒng)可靠性提供了更好的選擇。目前FR系列適配器種類多，支持主流的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)，F(xiàn)R系列IO種類齊全。物料指示燈控制smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介smartLink遠(yuǎn)程IOSlide52適配器選型適配器型號(hào)支持總線協(xié)議支持IO模塊FR8000CC-LinkFR全系IO模塊

FR8010PROFIBUS-DPFR全系IO模塊

FR8030DeviceNetFR全系IO模塊

FR8200EtherCATFR全系IO模塊

FR8040Modbus/RTUFR全系IO模塊

FR8210ProfiNetFR全系IO模塊

FR8220CC-LinkIEFR全系IO模塊

FR8250Modbus/TCPFR全系IO模塊

smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制適配器選型適配器型號(hào)支持總線協(xié)議支持IO模塊FR8000Slide53數(shù)字量IO模塊選型IO型號(hào)模塊類型點(diǎn)數(shù)FR1108數(shù)字量輸入(PNP)8FR1118數(shù)字量輸入(NPN)8FR2108數(shù)字量輸出(源型)8FR2118數(shù)字量輸出(漏型)8smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制數(shù)字量IO模塊選型IO型號(hào)模塊類型點(diǎn)數(shù)FR1108數(shù)字量輸入Slide54電源接線①接電源正，②接電源負(fù)。然后接系統(tǒng)公共端電源接線，③，④內(nèi)部相連為公共端正，⑤，⑥內(nèi)部相連為公共端負(fù)。因此，公共端電源正接在③或④任意通道上，公共端電源負(fù)接在⑤或⑥任意通道上。smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制電源接線smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制Slide55與PLC連線各種適配器支持的現(xiàn)場總線不同，與主站(PLC等)接線的方式也不相同。以ProfiNet通訊為例，如圖所示，為西門子PLC（主站）與FR8210適配器通過ProfiNet通訊線纜（一般使用百兆網(wǎng)線）進(jìn)行連接。smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制與PLC連線smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制Slide56PROFINET適配器模塊的指示燈位于前面板上smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制PROFINET適配器模塊的指示燈位于前面板上smartLiSlide57編號(hào)指示燈說明顏色狀態(tài)含義1PWR系統(tǒng)電源指示燈綠色亮電源正常滅系統(tǒng)電源未接或電源故障2SYS系統(tǒng)指示燈綠色以1Hz的頻率閃爍掃描正常以3-5Hz的頻率閃爍掃描從站時(shí)，部分或全部從站丟失3RUN運(yùn)行指示燈綠色滅從站未運(yùn)行亮從站處于運(yùn)行狀態(tài)4SFSF指示燈紅色滅沒有ProfiNet診斷亮ProfiNet診斷存在5BFBF指示燈紅色滅ProfiNetIO-Controller有一個(gè)活躍的溝通鏈接到這個(gè)ProfiNetIO設(shè)備亮沒有可用的鏈接狀態(tài)閃爍鏈接狀態(tài)好；沒有通信鏈接PROFINETIO-ControllerFR8210指示燈說明smartLink遠(yuǎn)程IO模塊簡介物料指示燈控制編號(hào)指示燈說明顏色狀態(tài)含義1PWR系統(tǒng)電源指示燈綠色亮電源正Slide58GSD文件管理GSD文件（通用站描述文件）包含所有IO設(shè)備屬性。如果要組態(tài)一個(gè)不在硬件目錄中顯示的IO設(shè)備，則必須安裝由制造商提供的GSD文件。通過安裝GSD文件將IO設(shè)備顯示在硬件目錄中，這樣便可選擇這些IO設(shè)備并對(duì)其進(jìn)行組態(tài)。要安裝GSD文件，請(qǐng)執(zhí)行以下步驟：①.在“選項(xiàng)”(Options)菜單中，選擇命令“安裝通用站描述文件(GSD)”(Installgenericstationdescriptionfiles(GSD))。②.在“安裝通用站描述文件”(Installgenericstationdescriptionfiles)對(duì)話框中，選擇保存有GSD文件的文件夾。③.從所顯示GSD文件的列表中選擇一個(gè)或多個(gè)文件。④.單擊“安裝”(Install)按鈕。⑤.要?jiǎng)?chuàng)建安裝日志文件，請(qǐng)單擊“保存日志文件”(Savelogfile)按鈕。可通過日志文件來跟蹤安裝期間發(fā)生的所有問題。您將在硬件目錄的新文件夾中找到通過GSD文件安裝的新IO設(shè)備。物料指示燈控制GSD文件管理GSD文件（通用站描述文件）包含所有IO設(shè)備Slide59PROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUSInternational，PI）推出，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題，并且作為跨供應(yīng)商的技術(shù)，可以完全兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場總線（如PROFIBUS）技術(shù)。PROFINET是適用于不同需求的完整解決方案，其功能包括8個(gè)主要的模塊，依次為實(shí)時(shí)通信、分布式現(xiàn)場設(shè)備、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)安裝、IT標(biāo)準(zhǔn)和信息安全、故障安全和過程自動(dòng)化。Profinet通訊物料指示燈控制PROFINET由PROFIBUS國際組織（PROFIBUSSlide60Profinet通訊根據(jù)響應(yīng)時(shí)間的不同，PROFINET支持下列三種通訊方式：①TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通訊PROFINET基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，使用TCP/IP和IT標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP是IT領(lǐng)域關(guān)于通信協(xié)議方面事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，盡管其響應(yīng)時(shí)間大概在100ms的量級(jí)，不過，對(duì)于工廠控制級(jí)的應(yīng)用來說，這個(gè)響應(yīng)時(shí)間就足夠了。②實(shí)時(shí)（RT）通訊對(duì)于傳感器和執(zhí)行器設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求更為嚴(yán)格，大概需要5－10ms的響應(yīng)時(shí)間。目前，可以使用現(xiàn)場總線技術(shù)達(dá)到這個(gè)響應(yīng)時(shí)間，如PROFIBUSDP。對(duì)于基于TCP/IP的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)來說，使用標(biāo)準(zhǔn)通信棧來處理過程數(shù)據(jù)包，需要很可觀的時(shí)間，因此，PROFINET提供了一個(gè)優(yōu)化的、基于以太網(wǎng)第二層（Layer2）的實(shí)時(shí)通訊通道，通過該實(shí)時(shí)通道，極大地減少了數(shù)據(jù)在通訊棧中的處理時(shí)間，因此，PROFINET獲得了等同、甚至超過傳統(tǒng)現(xiàn)場總線系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。③同步實(shí)時(shí)（IRT）通訊在現(xiàn)場級(jí)通訊中，對(duì)通訊實(shí)時(shí)性要求最高的是運(yùn)動(dòng)控制（MotionControl），PROFINET的同步實(shí)時(shí)（IsochronousReal-Time,IRT）技術(shù)可以滿足運(yùn)動(dòng)控制的高速通訊需求，在100個(gè)節(jié)點(diǎn)下，其響應(yīng)時(shí)間要小于1ms，抖動(dòng)誤差要小于1μs，以此來保證及時(shí)的、確定的響應(yīng)。物料指示燈控制Profinet通訊根據(jù)響應(yīng)時(shí)間的不同，PROFINET支持Slide61硬件組態(tài)配置設(shè)備組態(tài)設(shè)置自動(dòng)化系統(tǒng)需要對(duì)各硬件組件進(jìn)行組態(tài)、分配參數(shù)和互連。在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)視圖中執(zhí)行這些操作。①組態(tài)“組態(tài)”意指在設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)視圖中對(duì)各種設(shè)備和模塊進(jìn)行安裝、設(shè)置和聯(lián)網(wǎng)。將給各模塊自動(dòng)分配一個(gè)I/O地址。這些I/O地址可以隨后進(jìn)行修改。自動(dòng)化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU會(huì)比較軟件的預(yù)設(shè)組態(tài)與系統(tǒng)的實(shí)際組態(tài)，如此將檢測可能的錯(cuò)誤并直接進(jìn)行報(bào)告。物料指示燈控制硬件組態(tài)配置設(shè)備組態(tài)物料指示燈控制Slide62②分配參數(shù)“分配參數(shù)”意指設(shè)置所用組件的屬性。參數(shù)分配針對(duì)硬件組件和數(shù)據(jù)交換設(shè)置而執(zhí)行。在STEP7中，可以為以下設(shè)置PROFINET“分配參數(shù)”：? 設(shè)備名稱和IP地址參數(shù)? 端口互連和拓?fù)? 模塊屬性/參數(shù)這些參數(shù)將加載到CPU并在CPU啟動(dòng)期間傳送給相應(yīng)的模塊。使用備件可非常輕松地更換模塊，這是因?yàn)獒槍?duì)SIMATICCPU分配的參數(shù)在每次啟動(dòng)時(shí)會(huì)自動(dòng)加載到新模塊中。硬件組態(tài)配置物料指示燈控制②分配參數(shù)硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide63③根據(jù)項(xiàng)目需求調(diào)整硬件如果想要設(shè)置、擴(kuò)展或更改自動(dòng)化項(xiàng)目，則需要配置硬件。為此，需要向組態(tài)中添加硬件組件、將它們與現(xiàn)有的組件相連并根據(jù)任務(wù)要求修改硬件屬性。自動(dòng)化系統(tǒng)和模塊的屬性是預(yù)設(shè)的，這樣在大多數(shù)情況下，無需再額外分配參數(shù)。但在下列情況下需要進(jìn)行參數(shù)分配：? 想要更改模塊的默認(rèn)參數(shù)設(shè)置。? 想要使用特殊功能。? 想要組態(tài)通信連接。硬件組態(tài)配置物料指示燈控制③根據(jù)項(xiàng)目需求調(diào)整硬件硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide64網(wǎng)絡(luò)組態(tài)設(shè)備間通信的基礎(chǔ)是一個(gè)預(yù)先組態(tài)好的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)組態(tài)為通信提供了下列必需條件：使網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備具有唯一的地址使具有持續(xù)傳輸屬性的設(shè)備之間可以通信硬件組態(tài)配置物料指示燈控制網(wǎng)絡(luò)組態(tài)硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide65組態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須執(zhí)行以下步驟：將設(shè)備連接到子網(wǎng)為每個(gè)子網(wǎng)指定屬性/參數(shù)每個(gè)聯(lián)網(wǎng)模塊指定設(shè)備屬性組態(tài)數(shù)據(jù)下載到設(shè)備以給接口提供網(wǎng)絡(luò)組態(tài)所生成的設(shè)置保存網(wǎng)絡(luò)組態(tài)對(duì)于開放式用戶通信，可通過連接參數(shù)分配來創(chuàng)建和組態(tài)子網(wǎng)。硬件組態(tài)配置物料指示燈控制組態(tài)網(wǎng)絡(luò)時(shí)必須執(zhí)行以下步驟：硬件組態(tài)配置物料指示燈控制Slide66設(shè)備的以太網(wǎng)接口具有一個(gè)默認(rèn)IP地址，用戶可以更改該地址。① IP地址如果具有通信功能的模塊支持TCP/CP協(xié)議，則IP參數(shù)可見。要將PROFINET設(shè)備尋址為工業(yè)以太網(wǎng)中的設(shè)備，需確保該設(shè)備的IP地址在該網(wǎng)絡(luò)中唯一。IP地址通常由STEP7自動(dòng)分配，并根據(jù)設(shè)備名稱分配給設(shè)備。如果是一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)，則可使用STEP7建議的IP地址和子網(wǎng)掩碼。如果網(wǎng)絡(luò)為公司現(xiàn)有以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的一部分，則應(yīng)向網(wǎng)絡(luò)管理員獲取這些數(shù)據(jù)?；贗nternet協(xié)議V4(IPv4)，IP地址由4個(gè)0到255之間的十進(jìn)制數(shù)字組成。各十進(jìn)制數(shù)字相互之間用點(diǎn)隔開。示例：140.80.0.2IP地址包括:? IP子網(wǎng)的地址? 設(shè)備（通常也稱為主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)）的地址硬件組態(tài)配置物料指示燈控制設(shè)備的以太網(wǎng)接口具有一個(gè)默認(rèn)IP地址，用戶可以更改該地址。硬Slide67② 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼將這兩個(gè)地址拆分。它確定IP地址的哪一部分用于網(wǎng)絡(luò)尋址，哪一部分用于設(shè)備尋址。子網(wǎng)掩碼的設(shè)置位確定IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分。示例：子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0=11111111.11111111.00000000.00000000在針對(duì)上述IP地址給出的示例中，此處顯示的子網(wǎng)掩碼具有以下含義：IP地址的前2個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)子網(wǎng)（即1