韶关西门子中国授权一级总代理
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西门子PLC(S7-200、S7-200 SMART、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET200S、ET200M、ET200SP)、触摸屏、变频器、工控机、电线电缆、仪器仪表等,产品选型、询价、采购,敬请联系,浔之漫智控技术(上海)有限公司
一。 概述
在自动化控制领域中,相同功能有不同实现方式,针对不同的设备对精度和响应速度的要求,选用合适的定位控制系统以实现的性价比。本文介绍的一种应用西门子S7-300 PLC的高速计数模块ET200S和70系列变频器通过PROFIBUS总线通讯的功能来实现的定位控制的实际应用。
二。 控制思路
横移车是钢管生产线中*的辅机设备,它主要完成将**工序生产的钢管搬运到下一工序,或有序地暂放在台架的每个工位上。随着对生产线自动化程度要求的日益提高,减轻操作人员的工作量和操作失误。要求对横移车实现全自动准确定位控制。
其控制核心就是利用装在横移车车轮上的编码器采集的位置信号,通过PLC的高速计数模块读取,CPU经过运算处理与设定位置作比较,控制变频器的多段速度,从而实现横移车的准确 定位控制。因为考虑到控制成本和操作方便,采用PROFIBUS总线控制方式,减少了布线,控制方便,灵活。
三。系统的构成和特点
1.PLC作为控制的核心,主要用来接收编码器的反馈信号,与设定的位置信号作比较,通过通讯功能来控制变频器的输出频率减小,提前减速,到位前低速运转,到位时准确停止。为了实现精确定位还设有零位置传感器,到零位时将计数器的计数值清零,消除累积误差,保证定位的准确,使横移车能平稳地放下和举起钢管。
由于放置主站CPU和变频器的控制柜与横移车比较远,在横移车上放置了远程I/O模块和高速计数器模块ET200S,通过 PROFIBUS总线相连,将现场的传感器,编码器信号直接连接在远程I/O和计数模块上,减少了现场的走线和故障的发生,维护方便。通讯速率可过 1.5M,整个系统的系统框图如1
由于使用通讯功能,可以省去用于控制变频器的几个输出点,PLC的输出点也减少了。
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控制系统中所选的编码器分辨率为2048P/R,轮径φ250,齿轮比3,可计算出脉冲精度:250×3.14/2048×3=0.127mm/脉。能*横移车的准确定位精度。
精确定位过程如下:
首先设定好横移车运行的一个方向为正方向,当横移车向设定的位置运行时,高速计数器自动进行加/减速计数,在距离设定位置300—400mm时,控制变频器的输出频率,以低速运行,在到达设定的位置时,停止变频器的输出,同时实施机械抱闸,完成了准确定位。
读取高数计数模块的程序段如下:
L PID 272 //模块开始地址,将计数器模块状态值存放到MD20~MD27
T MD 20 //当前计数值
L PID 276
T MD 24
L 123 //装载比较值
T MD 30
SET
= M 34.0 //打开软件门
A M 10.0 //使能传送比较值功能
= M35.2
L MD 30
T PQD 272
L MD 34
T PQD 276
3.PLC和变频器通讯
在CPU进行硬件配置时,对挂在总线PROFIBUS 站点都分配了物理地址,PLC与变频器进行通讯也有相应的物理地址,CPU内部有通讯功能块SFC14,SFC15,使用内部的寄存器DB块存放数据,当PLC对变频器进行数据的写入和读出时,就需知道PLC和变频器定义的相关功能的地址,然后依据这些地址进行数据的写入和读出,才能实现对变频器的控制。
此控制系统变频器需设定的参数介绍如下:
P60=1,P53=6,P554=3100,P571=3101
P572=3102,P443=3002,P566=3107
P734.1=32,,P734.2=148
其它的参数可以按出厂默认值即可
SIMATIC S7-200 CN,CPU 224 紧凑型设备,交流电源 14 个直流数字输入/10 个继电器数字输出, 8/12 KB 程序/8 KB 数据, PROFIBUS DP 可扩展 此 S7-200 CN 产品 只具有 CE 认证