西門子模塊6ES7223-1BF22-0XA8

   X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動參數(shù)配置；X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動優(yōu)化；X1,XA1,Y,Z,W1,WA1軸的螺距補償。通過PROFIBUS總線對機床上各個用戶操作站進行硬件組態(tài)聯(lián)機及設定。設頂用戶報警信息及操作信息的編制和顯示、附件頭裝卸的程序編制、840D控制系統(tǒng)標準功能的實現(xiàn)。PLC控制程序的設計及聯(lián)機調(diào)試除了設計該機床正常工作所需各種功能的PLC程序外，針對于該數(shù)控龍門加工中心特殊功能，也作了以下PLC程序設計及調(diào)試。利用兩臺增量編碼器，X軸龍門軸同步功能的PLC程序設計及調(diào)試。利用兩根LB382C直線光柵尺，W軸龍門軸同步功能的PLC程序設計及調(diào)試。
        從左到右分別為：插入向下直線，插入向上直線，插入左行，插入右行，插入接點，插入線圈，插入指令盒。圖11LAD指令工具條3.瀏覽條（NavigationBar）瀏覽條為編程提供按鈕控制，可以實現(xiàn)窗口的快速切換，即對編程工具執(zhí)行直接按鈕存取，包括程序塊（ProgramBlock）、符號表（SymbolTable）、狀態(tài)圖表（StatusChart）、數(shù)據(jù)塊（DataBlock）、系統(tǒng)塊（SystemBlock）、交叉引用（CrossReference）、和通信（Communication）。單擊上述任意按鈕，則主窗口切換成此按鈕對應的窗口。22用菜單命令“檢視”→“幀”→“瀏覽條”，瀏覽條可在打開（可見）和關(guān)閉（隱藏）之間切。

在可編程邏輯控制器系統(tǒng)設計時，首先應確定控制方案，下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設計選型。工藝流程的特點和應用要求是設計選型的主要依據(jù)。可編程邏輯控制器及有關(guān)設備應是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用可編程邏輯控制器應是在相關(guān)工業(yè)領域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，可編程邏輯控制器的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應與裝置規(guī)模和控制要求相適應。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設備特性等，后選擇有較高性能價格比的可編程邏輯控制器和設計相應的控制系統(tǒng)。

        驅(qū)動系統(tǒng)及電動機的配置選用了西門子611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機改造X1軸，XA1軸,Y軸，Z軸，W1軸，WA1軸,S軸，選用西門子611D數(shù)字模塊進行控制。PLC部分選用西門子S7－300和S7-ET200B改造原S5-PLC。采用SIEMENS840D標準機床控制面板及用戶操作面板實現(xiàn)機床的一些輔助動作和功能。機床標準功能設置首先通過根據(jù)原機床標準功能，自行設計電氣原理圖，并組織現(xiàn)場安裝調(diào)試進行PLC、NC聯(lián)機調(diào)試。通過選用HEIDENHAIN直線光柵尺(LB382C)更換原Y軸、Z軸、W1軸、WA1軸測量系統(tǒng)。用HEIDENHAIN的增量編碼器(ROD485)更換原X軸位置編碼。
        離線方式：有編程軟件的計算機與PLC斷開連接。此時可進行編程、編譯。聯(lián)機方式和離線方式的主要區(qū)別是：聯(lián)機方式可直接針對連接PLC進行操作，如上裝、下載用戶程序等。離線方式不直接與PLC聯(lián)系，所有的程序和參數(shù)都暫時存放在磁盤上，等聯(lián)機后再下載到PLC中。PLC有兩種操作模式：STOP（停止）和RUN（運行）模式。在STOP（停止）模式中可以建立／編輯程序，在RUN（運行）模式中建立、編輯、監(jiān)控程序操作和數(shù)據(jù)，進行動態(tài)調(diào)試。若使用STEP7-Micro/WIN32軟件控制RUN/STOP（運行／停止）模式，在STEP7-Micro/WIN32和PLC之間必須建立通信。另外，PLC硬件模式開關(guān)必須設為TERM（終端）或RUN（運行。
        22工具菜單的選項子菜單可以設置3種編輯器的風格，如字體、指令盒的大小等樣式。（7）窗口窗口菜單可以設置窗口的排放形式，如層疊、水平、垂直。（8）幫助幫助菜單可以提供S7-200的指令系統(tǒng)及編程軟件的所有信息，并提供在線幫助、網(wǎng)上查詢、訪問等功能。2.工具條（1）標準工具條，如圖4所示。圖4標準工具條各快捷按鈕從左到右分別為：新建項目、打開現(xiàn)有項目、保存當前項目、打印、打印預覽、剪切選項并復制至剪貼板、將選項復制至剪貼板、在光標位置粘貼剪貼板內(nèi)容、撤消后一個條目、編譯程序塊或數(shù)據(jù)塊（任意一個現(xiàn)用窗口）、全部編譯（程序塊、數(shù)據(jù)塊和系統(tǒng)塊）、將項目從PLC上載至STEP7-Micro/WIN從STEP7-Micro/WIN32下載至PLC、符號表名稱列按照A-Z從小至大排序、符號表名稱列按照Z-A從大至小排序、選項（配置程序編輯器窗口。

一、輸入輸出(I/O)點數(shù)的估算

I/O點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10%~20%的可擴展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商可編程邏輯控制器的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。

西門子模塊6ES7223-1BF22-0XA8

S7-200的功能確實不夠綠色，定時器個數(shù)是有限的，但是可以通過寫程序來實現(xiàn)定時功能，這樣就不存在定時器被多次調(diào)用的問題了，定時器實際上就是讀取CPU內(nèi)部晶振的次數(shù)，可以用定時器中斷或是SM0.5編寫子程序。

    S7-200是一款通用性很強大的產(chǎn)品，直接提供的功能有限，但是可以不斷的思考，通過編程等方式獲得產(chǎn)品更大的利用空間。

    西門子S7-200PLC的自由口通訊具有非常強大的功能，熟練使用自由口通訊可以很方便的實現(xiàn)PLC與其他智能設備的數(shù)據(jù)交換。使用自由口通訊需要以下幾個方面的編程設置：對SMB30進行設置端口選擇，波特率選擇，校驗設置，對SMB87,89,90,94進行設置緩沖區(qū)等。通過ATCH指令進行中斷設置，對中斷狀態(tài)進行判斷。通過RCV指令進行接收數(shù)據(jù)。

    通訊交換數(shù)據(jù)

    交換數(shù)據(jù)是通過COM口進行的，所以一定要注意通訊口的地址使用和時間使用。另外數(shù)據(jù)緩沖區(qū)定義也非常重要，因為交換的數(shù)據(jù)會直接存儲到這個緩沖區(qū)里。

    與其他智能設備通訊

    S7-200與其他智能設備通訊時，一般會采用相應的協(xié)議，一般來說一個網(wǎng)絡會有相應的站地址，以及主站與從站，一定要區(qū)分好這方面的問題。

PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。

    PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。

    PID控制器參數(shù)的工程整定方法，一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。

    PID參數(shù)的設定：是靠經(jīng)驗及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設定值曲線，從而調(diào)整PID的大小。比例I/微分D=2，具體值可根據(jù)儀表定，再調(diào)整比例帶P，P過頭，到達穩(wěn)定的時間長，P太短，會震蕩，永遠也打不到設定要求。

    PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照：

    溫度T：P=20~60%，T=180~600s，D=3-180s；

    壓力P：P=30~70%，T=24~180s；

    液位L：P=20~80%，T=60~300s；

    流量L：P=40~100%，T=6~60s。

    這里介紹一種經(jīng)驗法，方法的基本程序是先根據(jù)運行經(jīng)驗，確定一組調(diào)節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，然后人為地加入階躍擾動（如改變調(diào)節(jié)器的給定值），觀察被調(diào)量或調(diào)節(jié)器輸出的階躍響應曲線。若認為控制質(zhì)量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對控制過程的影響改變調(diào)節(jié)器參數(shù)。這樣反復試驗，直到滿意為止。

    西門子S7-200PLC集成有高速計數(shù)功能，高速計數(shù)是PLC的一項非常重要的功能，在工業(yè)領域中測量轉(zhuǎn)動速度與周期一般都是用脈沖式儀器，例如旋轉(zhuǎn)編碼器。這類儀器的頻率遠遠大于PLC的采集頻率，因此使用高速計數(shù)器顯得尤為重要。S7-200高速計數(shù)功能的知識點主要分幾個部分：一是輸入地址，二是計數(shù)模式，按有無方向，有無復位，外部復位和軟復位等進行分類。三是相應的控制特殊功能寄存器。來控制計數(shù)器的模式和預置值等。

    高速計數(shù)器復位

    高速計數(shù)的復位是使用計數(shù)器時非常重要的地方。由于外部器件例如編碼器等，一般都會有累積誤差，那么就需要定期的進行復位。另外編碼器一些功能的實現(xiàn)也要求它具有復位功能。

    高速計數(shù)器測量轉(zhuǎn)速周期等

    使用編碼器和高速計數(shù)器，定時中斷等，可以進行旋轉(zhuǎn)體的速度周期等數(shù)據(jù)的測量，此功能在對電機測量方面有廣泛的應用。

   實數(shù)的格式

    實數(shù)（浮點數(shù)）由32位單精度數(shù)表示，其格式按照ANSI/IEEE754-1985標準中所描述的形式。實數(shù)按照雙字長度來存取。對于S7-200來說，浮點數(shù)到小數(shù)點后第六位。因而當使用一個浮點數(shù)常數(shù)時，多可以到小數(shù)點后第六位。

    實數(shù)運算的精度

    在計算中涉及到非常大和非常小的數(shù)，則有可能導致計算結(jié)果不。

    字符串的格式

    字符串指的是一系列字符，每個字符以字節(jié)的形式存儲。字符串的*個字節(jié)定義了字符串的長度，也就是字符的個數(shù)。一個字符串的長度可以是0到254個字符，再加上長度字節(jié)，一個字符串的大長度為255個字節(jié)。而一個字符串常量的大長度為126字節(jié)。

    布爾型數(shù)據(jù)（0或1）。

    S7-200CPU不支持數(shù)據(jù)類型檢測

    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號整數(shù)，同時也可以在異或指令中將VW100中的數(shù)據(jù)當作無符號的二進制數(shù)。

    S7-200提供各種變換指令，使用戶能方便地進行數(shù)據(jù)制式及表達方式的變換。

西門子PLC對檢修工藝及技術(shù)要求見如下，另外我司還舉一個西門子PLC維修實例供大家參考：

    （1）測量電壓時，要用數(shù)字電壓表或精度為1%的萬能表測量

    （2）電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下；

    （3）在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數(shù)據(jù)不混亂；

    （4）在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊PAM內(nèi)容將丟失；

    （5）輸入/輸出板取下前也應先關(guān)掉總電源，但如果生產(chǎn)需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（超時）燈亮；

    （6）撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產(chǎn)生靜電的物品；

    （7）更換元件不得帶電操作；

    （8）檢修后模板安裝一定要安插到位

    西門子PLC維修實例：

    型號：S7-200(CPU226)

    故障現(xiàn)象：錯誤指示燈閃

    故障分析：根據(jù)故障問題通電PLC無法將開關(guān)撥到RUN狀態(tài)，錯誤指示燈一直閃爍，斷電復位后故障依舊，打開外殼測量電源供電電壓都正常。說明錯誤燈閃跟程序和CPU有關(guān)系，先把PLC連接電腦讀出程序正常。把PLC程序清空后上電錯誤燈不閃。一切正常。說明程序可能有問題。在檢查程序發(fā)現(xiàn)程序有幾處空白段，初步懷疑是程序問題。把程序段根據(jù)客戶外部信號條件修改好程序輸入PLC后故障解除。

    故障修復：修改程序重新輸入后故障解除。

　　一、 S7-200PLC內(nèi)部RS485接口電路圖

　　圖中R1、R2是阻值為10歐的普通電阻，其作用是防止RS485信號D+和D-短路時產(chǎn)生過電流燒壞芯片，Z1、Z2是鉗制電壓為6V，大電流為10A的齊納二極管，24V電源和5V電源共地未經(jīng)隔離，當D+或D-線上有共模干擾電壓灌入時，由橋式整流電路和Z1、Z2可將共模電壓鉗制在±6.7V，從而保護RS485芯片SN75176（RS485芯片的允許共模輸入電壓范圍為：-7V～+12V）。該保護電路能承受共模干擾電壓功率為60W，保護電路和芯片內(nèi)部沒有防靜電措施。