6ES7232-0HD22-0XA0功能介绍

6ES7232-0HD22-0XA0功能介绍

 可编程控制器技术最主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统，在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

（2）确定I/O设备

根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（3）选择合适的PLC类型

根据已确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O模块的选择、电源模块的选择等。

（4）分配I/O点

分配PLC的输入输出点，编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。接着九可以进行PLC程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（5）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（6）将程序输入PLC

当使用简易编程器将程序输入PLC时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC中去。

（7）进行软件测试

程序输入PLC后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（8）应用系统整体调试

在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（9）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图。 1)关键点必须找得恰当、准确  我们综合了设备的技术手册、有经验维修技师的意见、以及以前设备出现故障情况这三方面来确定的。

    2)关键点要“精”. 一般一台大型设备或500 m２范围生产线中的关键点不超过10个，否则很可能流于形式。

1.6  缺陷改进法(defect retrofitted)

    在长期的维修工作中，我们发觉有些设备经常出现一些重复的故障，而且随机性很强。对其进一步分析后，我们发现并确认是设备在设计制造过程中存在缺陷，仅靠维修是不能根除的，必须进行改造才能根除隐患。举一个比较典型的例子，某厂有一台意大利引进的冰箱内胆真空热成型机，其加热控制部分采用了一套单片机系统与一台上位微机进行联网数据交换。其经常出现的故障是单片机与微机通讯不畅，但重新上电或换一块单片机主板可能恢复正常，其中一次故障还将微机的COM1口烧坏。后来经过查找资料，我们发现是设计时采用的通讯方式不合理所致。单片机与微机采用的是RS232C方式直联，没有隔离，并且电缆长度超过30 m。我们知道，RS232C通讯方式抗干扰性较差，通讯距离一般小于15 m。为此，我们对通讯电缆进行了改造，两端分别加装了ADAM公司的7520-RS485/RS232光隔转换器，使得在大部分距离内采用RS485方式传输数据，从此故障再也没有发生过。

1.7  实时监控法(real time monitoring)

    数控机床经常会发生一些软故障，这对诊断带来困难。此时可采用数据采集卡等将关键点信号并实时记录，以便诊断时进行综合分析。“虚拟仪器”的出现为实时监控提供可能性。应该注意的是，该监控系统和CNC是相互独立的，监控系统是最终用户自制的。

2  数控改造的几种选择

2.1  采用PLC实现数控改造

    在一些印刷、包装等对定位精度要求不是太高的场合，以及一些生产线控制场合，可采用通过PLC完成数控改造任务。此时采用的是通用型PLC，而不是数控专用型如FANUCPMC等。

    目前通用型PLC功能已经很强大，包括定位模块，A/D、D/A、I/O模式，可实现许多工控场合的功能。

2.2  商用CNC(PLC)、伺服系统进行改造

    这种方式是目前流行的改造模式。数控系统制造商提供愈来愈方便的调试方法和工具软件，以方便机床厂和改造商。
    调试软件主要包括伺服系统适配、梯形图和机床参数。CNC制造商一般会提供光盘和调试手册。如西门子公司在出售其经济型数控802D时，会免费提供调试CD盘以及SINUMERIK 802D简明调试指南。美国A-B公司在销售9系列CNC时，会让用户购买ODS(offline development system)软盘及手册。该ODS可在个人计算机上进行梯形图开发、机床参数设置、零件加工程序编辑等，通过232口和CNC通讯。
2.3  选择工控机进行数控改造

    不仅是金属切削机床等的数控改造，也包括过程控制、顺序控制等工控场合，可利用工控机的可靠性，选择合适工具软件或自己开发软件进行造。： 可编程控制器技术最主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统，在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

可编程控制器技术最主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统，在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

一、可编程控制器控制系统设计的基本步骤

1、系统设计的主要内容

（1）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；

（2）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；

（3）选定PLC的型号；

（4）编制PLC的输入/输出分配表或绘制输入/输出端子接线图；

（5）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；

（6）了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；

（7）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；

（8）编写设计说明书和使用说明书；

根据具体任务，上述内容可适当调整。

2、系统设计的基本步骤

（1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

高速计数器指令的初始化的步骤如下：

（1）用首次扫描时接通一个扫描周期的特殊内部存储器SM0.1去调用一个子程序，完成初始化操作。因为采用了子程序，在随后的扫描中，不必再调用这个子程序，以减少扫描时间，使程序结构更好。

（2） 在初始化的子程序中，根据希望的控制设置控制字（SMB37、SMB47、SMB137、SMB147、SMB157），如设置SMB47=16#F8，则为：允许计数，写入新当前值，写入新预置值，更新计数方向为加计数，若为正交计数设为4×，复位和起动设置为高电平有效。

（3）执行HDEF指令，设置HSC的编号（0-5），设置工作模式（0-11）。如HSC的编号设置为1，工作模式输入设置为11，则为既有复位又有起动的正交计数工作模式。

（4）用新的当前值写入32位当前值寄存器（SMD38，SMD48，SMD58 ，SMD138， SMD148， SMD158）。如写入0，则当前值，用指令MOVD   0，SMD48实现。

（5）用新的预置值写入32位预置值寄存器（SMD42 ，SMD52， SMD62， SMD142 ，SMD152， SMD162）。如执行指令MOVD  1000，SMD52，则设置预置值为1000。若写入预置值为16#00，则高速计数器处于不工作状态。

（6）为了捕捉当前值等于预置值的事件，将条件CV=PV中断事件（事件13）与一个中断程序相联系。

（7）为了捕捉计数方向的改变，将方向改变的中断事件（事件14）与一个中断程序相联系。

（8）为了捕捉外部复位，将外部复位中断事件（事件15）与一个中断程序相联系。

（9）执行全局中断允许指令（ENI）允许HSC中断。

（10）执行HSC指令使S7-200对高速计数器进行编程。

（11）结束子程序。

主要叙述了几种常用的数控维修方法，包括PLC输入输出类记录法、硬盘备份法、备件快速替代法、关键点维修法和缺陷改进法。数控改造的基本方法有采用PLC、商用CNC、工控机和PC-based NC几种可能。

下面分数控维修和改造二个方面，叙述其基本方法，供大家参考。

1  数控维修的基本方法

1.1  “集体会诊”法

    由主管人员主持，召集工艺、设备、操作等方面的人员进行会诊，各人提个人的方案，逐一排查，进行解决。该方法在外资公司经常采用。

1.2  PLC输入输出点记录法(PLC I/O LED photo record)

    在以往的维修中，我们发现很多设备的故障发生在上班开机时。其实设备并没有硬件故障，往往是由于操作不当或其他原因造成PLC输入信号丢失。虽然故障不大，但查找起来也比较费事。为此，我们用数码相机将正常时PLC上的输入输出指示灯情况拍摄下来，并打印出来贴在PLC旁边。这样，一旦出现类似问题，维修工只要对照照片，就能很快查出问题，甚至有时操作工都能据此发现问题。用数码相机的好处是可以将图片保存在微机中，方便分类管理和长期保存。这种照片记录对照法，我们还用在一些可调阀门、限位开关和机械定位装置上，对指导操作和维修起到了很好的作用。

1.3  硬盘备份法(hard disk backup)

    现有的很多设备都采用了工业微机作为上位机控制装置或人机界面。微机的故障80%以上是软件故障。以前，出现软件故障往往请专业计算机技术人员前来维修，一般是重新安装系统，非常耗时。我们现在采用的硬盘备份法就是预先购置一块与原机相同或相似的新硬盘，用Ghost或类似软件将原机的所有硬盘数据包括系统全部拷贝在新硬盘上，作为备份。一旦出现软件故障，只要简便地将备份硬盘换上即可，大大缩短了维修时间。而且还能预防真正的硬盘损坏。这样的工作一般维修工即可完成。

1.4  备件快速替代法(spare parts rapid replacement)

    由于电子元器件发展相当迅速，一些电气备件更新换代得很快。如变频器等高科技产品几乎两三年就更新换代一次。因此，备件在采购时很难买到与原来完全相同的型号，有时还可能购买不同公司的产品。对于这些备件的更换，一般维修工有一定的难度，特别是像变频器，若换不同厂家的产品，不但硬件接线上有所不同，而且参数的设定也不一样。为保维修工能准确快速更换，我们事先根据现场使用的变频器和备件库现存变频器的技术参数，画一张直接替换的操作流程图和参数设定表发到各维修工手中，并贴在现场变频器旁边。其他复杂备件也采用类似方法，有效缩短了备件替换时间。

1.5  关键点维修法(key point checking and main taining)

    如何利用人数有限的维修人员最大程度地保设备正常运转，是我们设备管理人员研究的课题。很多大型设备、生产线可能出现故障的部位面多而广，维修工在巡检时要想面面俱到是很困难的。相反很多维修工常常是不得要领，在一些次要问题上花费很多精力。针对这种情况，我们实施了一种名为“点检维修”的工作方法，用来指导维修工日常的巡检和维修。这种方法就是根据每台设备的不同情况，列出几处最为关键的部分，以图表形式下发到相关维修工，要求每天对这几处进行重点巡视检查，发现异常及时维修，取得了较好效果。在制定点检表时，必须注意以下两点。一、自动扶手电梯增加“自动感应载客运行”功能的改造意义：
a)节能，根据设备使用率，一般成本回收期为12～18个月，无需有专职人员操作。
b)延长设备的使用寿命减少材料的白损耗。如：电机寿命、链条的损耗、皮带摩损等。
c)提高了设备的档次。

二、改造方案的优点：
a)保持原有电梯的“长期运行”模式和增加的“自动载客运行”模式并存，用户可随时选择采用其中一种模式运行，当选择原有电梯“长期运行”模式时，增加的线路完全撤出电路。这样可使用户需要选择回原有模式或新增线路需要维护时，都可方便切换，保证了电梯正常运行。
b)线路改造后，保在任何工作模式下都能符合国家GB—16899关于扶手电梯安全标准的要求。
c)“自动载客运行”模式运行时，电梯达到零速渐进启动或停止，速度转换平滑顺畅，舒适感好。电梯启停完全静音效果。

三、改造后电梯达到的功能：
a)有两种运行模式提供选择运行：
由控制箱开---------------------------电梯原有的“长期运行”模式
关切换选择：------------------------“自动感应载客运行”模式
b)“自动感应载客”运行模式有三种运行方案提供用户选择，工程合同选择其中一种：
1．a、无乘客到达旷停止运行，有乘客到达时(进入电梯顺运行方向入口的区域)电梯自动渐进启动运行，乘客离梯后若再无乘客则电梯停止运行(渐进减速零速停止)。
b、进入电梯运行的出口区域时，感应器不起作用，乘客可反方向走进电梯，电梯不走。
2．a、同一项a，有客运行，无客停止。
b、刚进入电梯运行的出口区域时，感应器马上起作用，电梯启动运行，阻上下乘客反方向进入电梯。
3．a、无乘客时，电梯低速运行，当有乘客到达入口时，电梯自动转入全速运行。乘客离开电梯后若再无乘客，则电梯自动转回低速运行。
b、启动、停止或速度转换平稳顺畅，无跳到感觉(渐进加减速度)，舒适感较好。
注：改造后的电气线路，用户若有需要增加消防服务功能，可很方便接入。(原线路不能动实现渐进式停车则不能做到。)——消防服务功能指：打消防开关(消防警报时)电梯响警铃若干秒后渐进式停梯(防止乘客突然停梯时惯性前冲受伤。)

(1)故障率低

该控制系统采用SIEMENSS7-400PLC，同时加以INTERBUS现场总线，辅以SIEMENS触摸式工控机构成。由于PLC控制器具有防尘、防震、抗干扰等优点，所以大大提高了系统性能，平均无故障时间可达十万小时以上；INTERBUS总线具有开放的网络协议，同时强大的诊断功能是Interbus区别于其它总线所独有的。独立的诊断程序提供了详细的故障信息（故障地址、故障类型和故障历史记录），诊断寄存器提供了用户程序处理故障信息的工具，控制板3行16段LCD显示器直观醒目。故障历史记录和准确的故障为快除故障提供了保障，保系统故障停机时间最短。

(2)操作直观、方便

上位机采用SIEMENS触摸式工控机，加以IUCH7.1工控组态软件设计成全汉化的计算机人机界面，方便操作人员了解设备状况，修改工艺参数，查询产量和材料消耗等，同时有故障显示、报警功能。

(3)维修方便

由于PLC系统采用的都是国际上通用的软、硬件，便于工厂技术人员掌握，同时备品备件可在国内选购。不再象原机备件一样受制于人。

(4)开放性好

由于新控制系统软硬件均采用国际通用产品，具有很强的开放网络接口，可支持INTERBUS总线、PROFIBUS总线、CAN总线、D-NET总线等国际标准协议，大大方便数据采集联网功能。

(5)软件仪表增强可靠性

温度控制采用PLC-PID控制模块软件算法控制，大大加强可靠性、准确性，使操作更直观。用轴编码器装置替代原凸轮相位控制，使系统更加稳定、维修更加方便。

(6)主电机采用变频调速

用SEW公司三相异步电动机代替原直流主电机，同时用英国CT公司变频器进行调速，使系统运行更可靠、操作更方便。

(7)系统总线

采用高性能的西门子S7-400PLC作为控制系统的核心部分，用INTERBUS总线或PROFIBUS总线作为整个现场与控制器之间的数据枢纽，并采用SIEMENS液晶彩色触摸屏作为上位机，完成整个机组的故障、速度及生产数据显示。改造后整机控制功能达到或部分超过原设计指标，整机总体性能优于改造前。

在输入、输出设计方面，各种传感器和操作按钮等检测信号根据现场情况一部分经INTERBUS或PROFIBUSI/O模块组到PLC，一部分直接送至PLC电柜。执行机构的控制信号同样根据现场情况一部分由INTERBUS或PROFIBUSI/O模块组输出，一部分由PLC直接控制。继电器、断路器等低压电器安装在主动电柜中。功能完善，安装方便。凸轮控制将原来的凸轮相位系统与凸轮定位装置改为轴编码器装置，采用绝对型编码器，信号由PLC直接读取，对机械动作的要求相位可以精确控制。盘车时显示当前相位，方便维护操作。

一、概述

日本HP-250机床为“一轴五”精密自动机床，出厂日期为1981年，距今已有20余年，该机床的部分机械尚保存完好，但电气部分已严重老化和落后，且一些重要电气规格无法直接在我国标准下使用（如其电机电压规格为三相220V（60Hz）、200V（50Hz））。需要进行现代化电气改造，才能继续进行使用。

二、改造项目

机床主轴是由一台三菱电机通过皮带带动机械机构传动，三菱电机的规格为1.5kW，三相200V(50Hz、60Hz)、220V(60Hz)，该电压规格是无法和我国三相交流380(50Hz)相匹配。需要将电压转换成符合该电机规格，才能使用。现需要使用1.5kW变频器，将单相220V电源转换为三相200V电源，并且通过变频器输出不同频率电压的功能，改变电机转速，达到控制主轴高速、中速、低速的目的，时主轴运转正常。该款机床精度为0.2mm

油压系统主要设备为两台0.4kW三菱电机，两台电机同时启/停，供电电压为三相200V。由于该电机不需要控制转速，只需使用变压器将本地电压改变为符合该电机规格的电压。在检测时Z轴电磁阀已坏，需要更换，液压密封圈使用已久，需要更换。Y轴、X轴电磁阀良好，风扇散热良好。机床共有X1、X2、Z1、Z2、Y这5个轴向。这5个是通过电磁阀驱动，电磁阀的驱动线圈是AC200V，每个都有相应的限位开关，在机床侧还有5个的速度旋钮，可以控制的运动的速度。只有电磁阀和三个电机都能正常动作，无任何损坏，才能保证该机床电气改造的成功。

三、控制系统描述

机床原控制系统，已经严重损坏和落伍，需要完全撤换，采用现代的自动化控制系统，具有一定先进性。改造采用PLC作为机床的控制器。人机界面采用台湾威伦触摸屏。

机床控制台布局如下图：

机床的控制分为自动和手动控制两种模式，若为手动时，操作员通过控制台上的Z1、Z2、X1、X2、Y来控制的进给。在自动运行模式下，这5个旋钮不起作用。在自动运行模式下，需要启动“自动运行”按钮，才会根据在触摸屏上设定的程序进行进给加工。的快进/慢进和主轴高速/低速是通过“进给速度”和“主轴运行”旋钮人工设定，“主轴模式”为连动时，只需按下“主轴启动”，主轴即运行，为单动时，只有按下“主轴启动”按钮，主轴才会运转，松开该按钮，主轴即停止。“油压启动”为启动油压泵和冷却风扇。“紧急停止”为停止主轴运转和油压泵。按下复位按钮，所有都退回到限位开关的位置上。

触摸屏上工艺设置界面如上图，操作工人可以根据加工工件的需要自由选择加工工艺组合，并且每一步的转速亦可以在触摸屏上事先设置，每一步都可以采用不同的转速。达到精细加工的目的。

转速的改变是通过变频器输出频率的改变来达到，PLC与变频器之间是采用RS485通迅，内部协议采用LG－BUS（LG变频器专用协议），该变频器出来支持专用协议还支持MODBUS协议，所以也可采用此种协议进行开发。由于PLC本身不支持LG，MODBUS协议，所以需要在PLC中采用RS指令编程，达到与变频器通迅的目

浔之漫智控技术（上海）有限公司经销/CO-TRUST科思创西门子PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机，电线，电缆，希望能跟您有更多的合作机会。我公司经营西门子全新原装PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），国产电机（1LG0，1LE0）大型电机（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品；不收取任何费。欢迎致电咨询。