2020項(xiàng)目九YL335B自動化生產(chǎn)線的總體安裝與調(diào)試79

自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試（西門子S7-200SMART系列）項(xiàng)目九、YL-335B自動化生產(chǎn)線的總體安裝與調(diào)試2主講人：XXX所在院系：XX學(xué)院XX系020

項(xiàng)目目標(biāo)：⒈掌握西門子SMARTCPU以太網(wǎng)組網(wǎng)的相關(guān)知識和基本技能。⒉掌握SMARTCPU與G120C變頻器之間的USS協(xié)議通信。3.掌握自動線整體安裝和調(diào)試的基本方法和步驟。項(xiàng)目描述：

YL-335B自動化生產(chǎn)線，各工作單元PLC、人機(jī)界面，采用以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互連。輸送站PLC做主站。主令信號由人機(jī)界面發(fā)出，人機(jī)界面能實(shí)時顯示各工作站狀態(tài)。分揀站PLC與變頻器采用USS協(xié)議通信。總?cè)蝿?wù)要求：按下人機(jī)界面上的啟動按鈕，輸送站機(jī)械手抓取供料站工件，送往裝配站裝配，裝配好的工件再送往分揀站進(jìn)行分揀。根據(jù)實(shí)際安裝與調(diào)試工作過程，本項(xiàng)目設(shè)置了2個工作任務(wù)。通過完成這2個工作任務(wù)，使學(xué)習(xí)者掌握自動線系統(tǒng)機(jī)械安裝、以太網(wǎng)控制系統(tǒng)組建，SMARTCPU與變頻器之間USS協(xié)議通信等相關(guān)知識點(diǎn)與技能點(diǎn)。目標(biāo)項(xiàng)目九準(zhǔn)備知識任務(wù)一自動線設(shè)備的安裝和調(diào)整任務(wù)二系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程目錄CONTENTS010203準(zhǔn)備知識1SMART系列PLC的以太網(wǎng)通信方式SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)議通信準(zhǔn)備知識一、SMART系列PLC的以太網(wǎng)通信方式

S7-200SMARTCPU的以太網(wǎng)接口是標(biāo)準(zhǔn)的RJ45口，可以自動檢測全雙工或半雙工通信，10Mbps和100Mbps通信速率。通過基于TCP/IP的S7協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)S7-200SMARTCPU與編程設(shè)備、HMI（人機(jī)界面）、上位機(jī)以及S7-200SMARTCPU之間的以太網(wǎng)通信。S7-200SMARTCPU可同時支持的最大通信連接資源數(shù)如下：·1個編程連接：用于與STEP7-Micro/WINSMART軟件的通信。

最多8個HMI連接：用于與HMI之間的通信。

最多8個GET/PUT主動連接：用于與其他S7-200SMARTCPU之間的GET/PUT主動連接。

最多8個GET/PUT被動連接：用于與其他S7-200SMARTCPU之間的GET/PUT被動連接。1.SMART系列PLC以太網(wǎng)通信特性準(zhǔn)備知識2.以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)示例

任務(wù)要求：2臺S7-200SMARTCPU、1臺工業(yè)交換機(jī)、1臺觸摸屏，要求進(jìn)行以太網(wǎng)組網(wǎng)，完成如下功能：①將1號站（主站）的I2.5的狀態(tài)映射到2號站的Q0.7；②將2號站（從站）的I1.3的狀態(tài)映射到1號站的Q1.5；③將HMI（連接在主站）上按鈕的狀態(tài)映射到2號站的Q1.0。（1）硬件系統(tǒng)構(gòu)成準(zhǔn)備知識（2）分配Internet協(xié)議(IP)地址①編程設(shè)備分配IP地址：192.168.0.9，子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0②然后為PLC分配地址CPU1的IP地址為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0CPU2的IP地址為192.168.0.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0（3）GET/PUT向?qū)ЫM態(tài)①指定所需要的網(wǎng)絡(luò)操作數(shù)目準(zhǔn)備知識②指定網(wǎng)絡(luò)操作圖9-5對2號站的網(wǎng)絡(luò)寫操作圖9-6對2號站的網(wǎng)絡(luò)讀操作如圖9-5所示，選中Operation，類型選擇“Put”（寫操作），傳送1字節(jié)，遠(yuǎn)程CPU的IP：192.168.0.5，本地地址：VB1000，遠(yuǎn)程地址：V1000。

如圖9-6所示，選中Operation02，類型選擇“Get”（讀操作），傳送1字節(jié)，遠(yuǎn)程CPU的IP：192.168.0.5，本地地址：VB1050，遠(yuǎn)程地址：V1050。準(zhǔn)備知識③分配V存儲器；④生成代碼塊用戶配置的每項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)操作都需要16個字節(jié)V存儲區(qū)，在GET/PUT向?qū)Р藛沃袉螕簟按鎯ζ鞣峙洹?，向?qū)詣咏ㄗh一個起始地址，可以編輯該地址，但一般選擇建議就好，如圖9-7所示。在GET/PUT向?qū)Р藛沃袉螕簟敖M件”(Components)，根據(jù)向?qū)勺永檀a如圖9-8所示。點(diǎn)擊“下一頁”按鈕，單擊“生成”(Generate)即完成向?qū)ЫM態(tài)。準(zhǔn)備知識（4）組網(wǎng)程序的編寫與下載圖9-91號主站程序圖9-102號從站程序準(zhǔn)備知識（5）人機(jī)界面組態(tài)（6）聯(lián)網(wǎng)調(diào)試

按下CPU1側(cè)I2.5按鈕，CPU2側(cè)的Q0.7指示燈點(diǎn)亮，松開即熄滅。按下CPU2側(cè)的I1.3按鈕，CPU1側(cè)的Q1.5指示燈點(diǎn)亮，松開即熄滅。按下HMI界面上按鈕，CPU2側(cè)的Q1.0點(diǎn)亮，松開即熄滅。HMI界面指示燈跟隨CPU2側(cè)的Q1.0狀態(tài)。準(zhǔn)備知識二、SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)議通信

USS協(xié)議(UniversalSerialInterfaceProtocol，通用串行接口協(xié)議)是西門子專為驅(qū)動裝置開發(fā)的通用通信協(xié)議，它是—種基于串行總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。USS工作機(jī)制是由主站不斷輪詢各個從站，從站不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。準(zhǔn)備知識1.USS通信指令

變頻器初始化指令USS_INIT用來使能、初始化或禁止變頻器通信。站點(diǎn)號具體計(jì)算如表9-2所示，D0～D31代表32臺變頻器，表中將D0位置“1”，其16進(jìn)制為16#1，表示激活第0臺變頻器。如要激活第18臺變頻器，Active端應(yīng)為16#00040000。準(zhǔn)備知識⑵USS_CTRL指令

變頻器控制指令USS_CTRL用于控制處于激活狀態(tài)的西門子變頻器，每條變頻器只能使用一條USS_CTRL指令。準(zhǔn)備知識⑶USS_RPM指令參數(shù)讀出指令USS_RPM用于讀取變頻器參數(shù)值。準(zhǔn)備知識⑷USS_WPM指令參數(shù)寫入指令USS_WPM_X用于寫入變頻器的參數(shù)值。準(zhǔn)備知識3.SMART系列PLC與G120C變頻器的USS協(xié)議通信實(shí)例SMART200PLC與G120C變頻器之間采用USS協(xié)議通信，實(shí)現(xiàn)對變頻器的運(yùn)行控制以及參數(shù)讀寫。具體要求：①旋合開關(guān)I1.2，變頻器啟動并以設(shè)定的頻率百分比運(yùn)行；②每隔0.3秒，讀取參數(shù)r0024的數(shù)值，以監(jiān)視變頻器實(shí)際輸出頻率；③在I1.5的上升沿，寫入變頻器運(yùn)行的斜坡上升時間（P1120=3.0s）。已知三相異步電動機(jī)參數(shù)：額定功率為25W，額定轉(zhuǎn)速1300r/min，額定電壓380V，額定電流0.18A，額定頻率為50HZ。⑴硬件接線

采用屏蔽雙絞線，將G120C的現(xiàn)場總線通信端子P+（2），N－（3）分別接至SMART200的RS485通信端口的3號與8號針即可準(zhǔn)備知識⑵變頻器參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)備知識⑶PLC程序編寫①每隔0.3秒產(chǎn)生一脈沖。利用此脈沖上升沿發(fā)參數(shù)讀出請求。

變頻器未運(yùn)行時，或參數(shù)讀出指令未使能時，送0.0給VD1060；當(dāng)變頻器運(yùn)行且執(zhí)行參數(shù)讀出指令正確后，讀出結(jié)果送V1060。②變頻器初始化指令：USS協(xié)議，選CPU集成的RS485通信口，波特率9600，激活第0臺變頻器。正確執(zhí)行完后Q0.7為1。準(zhǔn)備知識③按下I1.2時，當(dāng)M1.5\M1.6\V100.3為0時，變頻器以VD52中指定的頻率百分比運(yùn)行。變頻器運(yùn)行時，Q1.0為1。

注意：a.實(shí)際運(yùn)行頻率=P2000中基準(zhǔn)頻率*VD52設(shè)定百分比。b.VD52存浮點(diǎn)數(shù)，百分比輸入應(yīng)為小數(shù)。c.若出現(xiàn)變頻器報(bào)警，故障解除后，可按I1.3對變頻器故障復(fù)位。④按下I1.4時，每隔0.3秒，T37接通一次，利用其上升沿觸發(fā)參數(shù)讀出請求。參數(shù)讀出結(jié)果暫存VD72中。正確執(zhí)行完后V100.5為1。準(zhǔn)備知識⑤按下I1.5時，利用其上升沿把Value處輸入的“3.0”寫入?yún)?shù)P1120中。正確執(zhí)行完后Q1.2為1。程序編輯完后，在編譯前需要給USS指令庫指定402字節(jié)的全局V存儲器，一般單擊“建議地址”，使用自動生成的即可。此外，還需注意：不要帶電插拔USS通信電纜，尤其是正在通信過程中，否則極易損壞變頻器和PLC的通信端口。即使掉電后，也要等幾分鐘，讓電容放電后，再去插拔通信電纜。任務(wù)一自動線設(shè)備的安裝和調(diào)整2工作任務(wù)YL-335B系統(tǒng)安裝及調(diào)整任務(wù)一、自動線設(shè)備的安裝和調(diào)整一、工作任務(wù)YL-335B自動化生產(chǎn)線的設(shè)備布局如圖9-21所示。任務(wù)一、自動線設(shè)備的安裝和調(diào)整二、YL-335B系統(tǒng)安裝及調(diào)整⒈各工作單元裝置側(cè)在工作臺面的安裝與定位⒉注意事項(xiàng)：①供料、裝配單元Ⅱ物料臺中心位置沿工作臺面T形槽方向的定位，是以輸送單元原點(diǎn)傳感器中心線為基準(zhǔn)的。所以，整體安裝首先要考慮的是輸送單元在工作臺面上的定位與安裝。②其余工作單元定位前，務(wù)必在相應(yīng)T形槽預(yù)置入數(shù)量足夠的緊定螺母。③要定位某工作單元，在大體找好位置后，將其放置在工作臺面上，調(diào)整固定該單元的緊定螺母的位置，然后用緊定螺栓穿過安裝孔旋入螺母中（注意不要旋緊）；接著即可進(jìn)行沿T形槽方向的準(zhǔn)確定位。①安裝工作完成后，必須進(jìn)行必要的檢查、局部試驗(yàn)等工作。在投入運(yùn)行前，應(yīng)清理工作臺上殘留線頭、管線、工具等，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。②各從站的工作單元在工作臺面上定位以后，緊定螺栓暫不要完全緊固，可在完成電氣接線以及伺服驅(qū)動器有關(guān)參數(shù)設(shè)置后，編制一個簡單的輸送單元測試程序，運(yùn)行此測試程序，檢查各工作單元的定位是否滿足任務(wù)書的要求，進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈⒄{(diào)，最后才將緊定螺栓完全緊固。任務(wù)二

系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程3以太網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建人機(jī)界面的組態(tài)PLC控制程序的編寫系統(tǒng)調(diào)試任務(wù)二、系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程一、以太網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建任務(wù)要求：（1）人機(jī)界面提供系統(tǒng)啟停及復(fù)位等主令信號，能顯示各站聯(lián)機(jī)/就緒等工作狀態(tài)，能設(shè)置變頻器運(yùn)行頻率，并實(shí)時顯示輸出頻率。（2）裝配站采用裝配單元Ⅱ。（3）分揀站變頻器G120C與CPUSR40采用USS協(xié)議通信。1.系統(tǒng)IP地址分配輸送單元（主站）：IP地址為192.168.0.1供料單元：IP地址為192.168.0.2裝配單元：IP地址為192.168.0.3分揀單元：IP地址為192.168.0.5觸摸屏：IP地址為192.168.0.6任務(wù)二、系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程2.網(wǎng)絡(luò)讀寫數(shù)據(jù)規(guī)劃3.GET/PUT向?qū)ЫM態(tài)步驟1：添加GET/PUT網(wǎng)絡(luò)讀寫操作6項(xiàng)。任務(wù)二、系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程步驟2：Operation配置本地CPU（輸送站）向遠(yuǎn)程CPU（供料站）網(wǎng)絡(luò)寫操作（PUT）。①主站VB1000-VB1007數(shù)據(jù)寫入供料站VB1000-VB1007。②Operation2、Operation3：寫裝配站與分揀站，配置類似，只遠(yuǎn)程IP不一樣。③每完成一項(xiàng)設(shè)置，點(diǎn)擊按鈕“下一個”。步驟3：Operation04配置本地CPU（輸送站）從遠(yuǎn)程CPU（供料站）網(wǎng)絡(luò)讀操作（GET）。①主站VB1020-VB1029從供料站VB1020-VB1029讀數(shù)據(jù)。②Operation5與Operation6：讀裝配站與分揀站，配置類似，只讀出字節(jié)與遠(yuǎn)程IP不一樣，詳見表9-12。任務(wù)二、系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程步驟4：存儲器分配①6項(xiàng)配置完成后，向?qū)С绦驅(qū)⒁笾付ㄒ粋€V存儲區(qū)的起始地址，以便將此配置放入V存儲區(qū)。②可在框中自行填入V存儲區(qū)起始值，也可單擊“建議”按鈕，系統(tǒng)自動建議一個大小合適且尚未使用的V存儲區(qū)。步驟5：全部配置完成后，向?qū)樗x的配置生成項(xiàng)目組件。單擊“生成”按鈕，編程軟件STEP7-Micro/WINSMART項(xiàng)目樹“指令-調(diào)用子例程”將增加NET_EXE子程序可供調(diào)用。任務(wù)二、系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程二、人機(jī)界面的組態(tài)任務(wù)二、系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程任務(wù)二、系統(tǒng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行的人機(jī)界面組態(tài)和PLC編程三、PLC控制程序的編寫⒈GET/PUT網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)規(guī)劃⒉主站控制程序編寫3.從站控制程序編寫4.主從站工藝控制信息交換

主站啟停編程要點(diǎn)：①網(wǎng)絡(luò)子例程調(diào)用；②系統(tǒng)復(fù)位；③聯(lián)機(jī)與就緒