西门子CPU模块ST20满足与现状:随着 SIMATIC S7 系列中小型 PLC 产品 S7200 、 S7300 及变频器 MM420 、 MM440 系列的成功推出,其优越的性能价格比受到众多配套生产厂商的关注,在纺织机械生产行业腾西公司先后采用 S7 PLC 及 MM 、 MDV 变频器产品的电气控制系统的设计与编程,并在北京国际纺机展览会上获得了全面的成功;在其他行业如、上海供水装置的合作中也取得了良好的业绩,并在售后服务方面赢得了用户的一致好评。
S7-200 SMART,超越SMARTS7-200 SMART是西门子针对ZG的OEM市场研发的新一代PLC。作为S7-200CN的升级产品,一方面继承了S7-200CN丰富的功能,另一方面融入了新的亮点,将全面覆盖并超越S7-200CN。从产品上市至今,S7-200 SMART在包装、纺织、机床、食品、橡塑等众多行业得到广泛应用,在提升设备性能和降低设备成本上发挥着重要作用。西门子CPU模块ST20
CPU模块
全新的 S7-200 SMART 带来两种不同类型的 CPU 模块,标准型和经济型,全方位满足不同行业、不同客户、不同设备的各种需求。标准型作为可扩展 CPU 模块,可满足对 I/O 规模有较大需求,逻辑控制较为复杂的应用 ;而经济型 CPU 模块直接通过单机本体满足相对简单的控制需求。
提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块,单体I/O 点数高可达60 点,可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外,CPU模块配备标准型和经济型供用户选择,对于不同的应用需求,产品配置更加灵活,大限度的控制成本。选件扩展,精确定制新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下,信号板扩展能更加贴合用户的实际配置,提升产品的利用率,同时降低用户的扩展成本。高速芯片,性能配备西门子专用高速处理器芯片,基本指令执行时间可达0.15 μs ,在同级别小型PLC 中遥遥。一颗强有力的“芯”,能让您在应对繁琐的程序逻辑,复杂的工艺要求时表现的从容不迫。以太互联,经济便捷CPU 模块本体标配以太网接口,集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中,方便快捷,省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出,频率高达100kHz,支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式,可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能,快速实现设备调速、定位等功能。通用SD 卡,方便下载本机集成Micro SD 卡插槽,使用市面上通用的Micro SD 卡即可实现程序的更新和PLC 固件升级,极大地方便了客户工程师对终用户的服务支持,也省去了因PLC 固件升级返厂服务的不便。软件友好,编程GX在继承西门子编程软件强大功能的基础上,融入了更多的人性化设计,如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时,大幅提高开发效率,缩短产品上市时间。整合,无缝集成SIMATIC S7-200 SMART 可编程控制器,SIMATIC SMART LINE 触摸屏和SINAMICS V20 变频器整合,为OEM 客户带来高性价比的小型自动化解决方案,满足客户对于人机交互、控制、驱动等功能的全方位需求。
SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点
机型丰富,更多选择
提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块,单体I/O点数高西门子CPU模块ST20可达60点,可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外,CPU模块配备标准型和经济型供用户选择,对于不同的应用需求,产品配置更加灵活,大限度的控制成本。
选件扩展,精确定制
新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下,信号板扩展能更加贴合用户的实际配置,提升产品的利用率,同时降低用户的扩展成本。
西门子CPU模块 SR30由把手拉动在圆导轨上 移动并可锁定在所需位置上。工作切 削的长度,由安装在床身上的刻度尺 指示,长度的精确调整通过手轮微调 进行。 右机头的右边装有操作台,随锯 头一起运动,电气控制元件均装在操 作台上。工件放到工作台上后只要 操作人员按操作规程按动按钮,机 器即可完成工件定位,压紧、切割、 刀具返回、松开等工序。 该机的设计充分考虑到了工作人 员的安全。锯头运动部分,全部罩在 可西门子CPU模块 SR30开启的、坚固的安全罩内。 切割锯工艺流程如图 2 所示。 3 电控系统设计 3.1 PLC 控制器 铝塑门窗双头切割锯设备所需的 PLC 控制点数为数字量输入 20 点, 数字量输出 16 点,其中设备右锯头 需用伺服控制其左右移动定位,定 位信号通过磁栅尺的反馈到 PLC。 该系统中控制器选用西门子 S7-200 SMART CPU ST40,其他数字量输入 24 点,数字量输出 16 点。同时该 CPU 模块具备三轴 100kHz 的高速脉 冲输出,在不增加高速脉冲输出模 块的前提下即能满足伺服定位的需 求,其磁栅尺的反馈信号可直接接 入 PLC 的输入点中,利用 PLC 的高 速计数 A/B 相功能即可采集。 3.2 人机界面 人机界面选用西门子 SMART LINE 触摸屏,64k 真彩显示,通过 以太网与 S7-200 SMART 实现便捷 GX的通讯。一方面能将设备的状 态、行走位置等数据实时的反馈至人 机界面,另一方面可以通过人机界面 上实时修改设备的运行模式、行走位 置等。 3.3 伺服驱动器 设备的右锯头可以左右移动, 移动通过丝杠加直线导轨的机械部 件实现行走定长功能,控制丝杠用 的 是 1.5kW 的 伺 服, 选 用 西 门 子 SINAMICS V60 驱动系统,包含有 CPM60.1 驱动模块和 1FL5 交流伺 服电机及配套电缆。SINAMICS V60 伺服驱动器通过脉冲输入接口来接 图 2 工艺流程图 P2013-03双色.indd 42 2013-3-18 10:15:16 《PLC&FA》 2013 年 03 月 受从 S7-200 SMART 发来的脉冲序列,进行速度西门子CPU模块 SR30和位置 控制,通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和 实时状态的输出。根据用户的中惯量伺服电机的需求, 选用 SINAMICS V60 7.7Nm 伺服电机及其驱动器。同时 V60 伺服具有 10000 脉冲 / 转的高分辨率,配合设备上特 殊的机械设计,可满足设备高 0.02mm 控制精度的要求。 硬件配置如表 1 所示。 表 1 切割锯 PLC 硬件配置 序号 订货号 描述 数量 1 6 E S 7 2 8 8 - 1ST40-0AA0 S7-200 SMART 标准型 CPU 模块,晶体 管输出,24VDC 供电,24 输入 /16 输出 1 2 6 AV 6 6 4 8 - 0BC11-3AX0 SMART LINE 7 寸触摸屏,64k 真彩, 内置以太网接口 1 3 6 F C 5 5 4 8 - 0AF04-0BA0 SINAMICS V60 驱 动 系 统,1.5kW, 1FL5- 电机 ( 不带抱闸 ),电缆长度 10M 1 4 切割锯软件设计 S7-200 程序开发主要包括逻辑程序、磁栅尺高速计 数,伺服运动控制功能等。 4.1 PLC 逻辑程序 根据设备的具体工艺编写逻辑程序,主要分为点动、 排料、角码等,使用子程序对上述功能进行归类,程序 逻辑更加清晰,逻辑编写示意图如图 3 所示。 4.2 磁栅尺高速计数 此设备上磁栅尺用于记录右锯刀行走当前位置,输出 A/B 相正交信号,利用 S7-200 SMART PLC 的高速计数 功能可非常方便的采集磁栅尺反馈的位置信号。 Micro/WIN SMART 提供高速计数器向导,高速计数 模式 9 为 A/B 相正交计数器模式,通过参数设置能够生 成用于高速计数器的子程序,编程者只需将这些子程序 进行简单调用,即可实现对磁栅尺信号的采集。例如先 在初始化程序中将当前值 CV 设为断电之前的数值,将预 设值 PV 设为大,利用边沿指令使西门子CPU模块 SR30触摸屏上设置的数值 改变当前值 CV 和预设值 PV。SMB37 为控制字,SMD38 为当前值 CV,SMD42 为预设值 PV,HDEF 指令将计数 器工作模式设置为 9,HSC 指令执行以上的操作。初始 化程序中设置高速计数功能图如图 4 所示。 4.3 伺服运动控制 S7-200 SMART 运动控制功能通过设置向导即可实 现。选择测量系统:在 Micro/WIN SMART 运动向导 中只需通过参数设置即可实现工程单位和脉冲的转换, 直观的显示了控制对象的单位,而无需进行人为的计 算。此设备选择工程单位,电机转一圈需要 10000 个 脉冲,电机转一圈工作台行走 10mm,控制精度可达 0.001mm/ 脉冲,从而能更容易的地实现用户 0.02mm 图 3 逻辑编写示意图 图 4 设置高速计数功能图 精度的要求。 在向导生成的功能块中,常用到以下几个子程序: AXISx_CTRL 子例程 ( 控制 ) 用于启用和初始化运 动轴。 AXISx_MAN 子例程 ( 手动模式 ) 将运动轴置为手动 模式,用于电机按不同的速度运行,或沿正向或负向慢进。 (1) 初始化子程序调用图如图 5 所示: (2) 手S7-200产品介绍 |
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概述 ---- SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。 ---- S7-200系列出色表现在以下几个方面:
--------* 极丰富的指令集 --------* 易于掌握 --------* 便捷的操作 --------* 丰富的内置集成功能 --------* 实时特性 --------* 强劲的通讯能力 --------* 丰富的扩展模块 ----S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,ZY空调,电梯控制,运动系统。 ---- S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用。 |
CPU单元设计 集成的24V负载电源:可直接连接到传感器和变送器(执行器),CPU 221,222具有180mA输出, CPU 224,CPU 224XP,CPU 226分别输出280,400mA。可用作负载电源。 不同的设备类型 CPU 221~226各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。 本机数字量输入/输出点 CPU 221具有6个输入点和4个输出点,CPU 222具有8个输入点和6个输出点,CPU 224具有14个输入点和10个输出点,CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点,CPU 226具有24个输入点和16个输出点。 本机模拟输入/输出点 CPU 224XP具有2个输入点,1个输出点。 中断输入 允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。 高速计数器 CPU 221/222 4个高速计数器(30KHz),可编程并具有复位输入,2个独立的输入端可同时作加、减计数,可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器 CPU224/224XP/226 6个高速计数器(30KHz),具有CPU221/222相同的功能。 CPU 222/224/224XP/226 可方便地用数字量和模拟量扩展模块进行扩展。可使用仿真器(选件)对本 |