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西门子6ES7221-1BF22-0XA8型号含义
数控设备是技术密集型和知识密集型的机、电一体化产品,其技术先进、结构复杂、价格昂贵,随着生产企业规模的不断扩大及设备自动化程度的不断提高,数控车间里所用的数控设备种类和数量也在不断增加。要想更好地利用数控机床,就必须对数控机床的结构功能及系统有充分的了解。数控机床的动作控制通常由两种方式来实现:一种是通过CNC系统(专用计算机)的数字信息来控制,即“数字控制”,如数控机床工作台的前、后、左、右移动,主轴箱的上、下移动和围绕某一直线轴的旋动位移量等。这些控制是用插补计算出的理论位置与实际反馈位置比较后得到的差值对伺服进给电机进行控制而实现的。这种控制的核心是保证实现被加工零件的轮廓,即除点位加工外,各个轴的运动时刻都必须保持严格的比例关系;另一种是在数控机床运行过程中,以CNC系统内部和机床上各行程开关、传感器、按钮、继电器等开关量信号的状态为条件,并按照预先规定的逻辑顺序,对诸如主轴的开停、换向,的更换,工件的夹紧、松开。液压、冷却、润滑系统的运行控制。这一类动作的控制主要是进行开关量信号的顺序控制,一般由PLC来完成。
1 PLC程序在数控机床上的应用
PLC为可编程控制器.在数控机床上所使用的PLC也称作PMC。它有以下优点:响应快。控制精度高,可靠性好,控制程序可随应用场合的不同而改变,与计算机的接口及维修方便。通常,数控机床上所使用的PLC程序包括系统程序和用户程序。其中系统程序包括监控程序、编译程序及诊断程序等,由PLC生产厂家提供,并固化在EPROM中,用户不能直接存取,也不需要用户干预。丽用户程序是用户根据现场控制的需要,用PLC程序语言编制的应用程序,用以实现各种控制要求。常用的PLC程序设计语言主要有梯形囝、语句表、功能块图等。
由于数控机床很多执行机构的动作都是通过PLC的控制指令来实现的,可以利用PLC对数控机床进行故障的检测和维修,或者是通过修改、编写PLC程序为数控机床增添某个可执行动作或功能。
2 数控机床的安全控制设计
在使用数控机床的过程中作者发现:有些系统的机床在操作不当或因机床本身原因出现故障报警停机之后,需要报警并重新返回HOME点才能再次执行程序,可是有些系统的机床在报警后并不需要返回HOME点就可以直接再次运行程序。后者虽然节省了一点时间,可是却存在较大的安全隐患。某企业有一台数控加工中心就出现过这样的情况:某次执行空运行时,产生了机床报警导致停机,操作工报警后未回HMOE点就再次运行空运转程序,使主轴与夹具发生碰撞,造成主轴精度及动平衡**差,无法满足设备加工的工艺要求。分析其原因:当机床在运行过程中报警停机之后,机床夹具及主轴的位置状态已经发生了变化(不再是初始状态),若是报警之后立即重新开始执行后续程序,就很容易导致机床主轴误动作造成主轴与夹具或工件发生碰撞。为了避免因碰撞造成的不必要的工废.进一步提高设备本身的防错能力,作者针对FUNUC系统加工中心设计了一个数控机床动作的安全控制程序,该程序的作用主要是保证在执行加工程序或者空运行程序过程中发生了机床停机报警,在操作人员报警后,必须执行回参考点的程序,如果不执行回参考点程序使程序、设备的夹具、主轴、等恢复到初始位置,机床将无法执行加工程序或空运转程序,这样就有效避免了设备碰撞的可能性。
2.1 设计思路
为机床增加防错功能以实现机床动作的安全控制是通过修改数控机床的PMC程序及机床自动运行的条件,增加机床启动条件的限制,并在操作面板上增加循环启动准备好指示灯(STEN—L)、返修指示灯(RECUTL)及返修键按钮。具体方案是:
(1)设置的机床启动条件:①x,y、z轴必须回到*二参考点,且A轴在90。状态(STA—ENI);②主轴上的为初始(T6)或者为空(T14)(STA—EN2);③A轴处于夹紧状态(STA—EN3);④夹具处于松开状态(STA—EN4)。机床必须同时满足这4个条件才能够执行加工程序进行自动加工(STA—EN)。设计此限制条件的目的是使机床在发生报警后,必须先运行RETURN程序,待机床恢复至可以正常运行的状态后,才在AUTO或者MEM模式下运行机床,防止程序从中间状态启动,引起机床碰撞。
(2)如果未满足启动条件,循环启动准备好指示灯不亮时,按下[CYCLE START]按键,机床则产生“61.0 CYCLE START NOT REDAY,PLEASERETURN!”报警,提醒操作人员机床被禁止自动加工的原因及应该采取的措施。
(3)当有工件需要返修时,可能只需要执行某个特定的程序段,此时可以接下返修键,返修指示灯亮后,即可进行返修工件的加工。在返修加工或单段加工模式下,设备不受“循环启动准备好”条件的限制,可以循环启动。
2.2 梯形图设计
按照的设计思路,在数控机床PMC程序中增加P110子程序,生成R2.7(STS-A);其中循环启动准备好指示灯信号输出点为Y5.1,返修键信号输入点为X4.6,返修指示灯信号输出点为Y4.6。相应的梯形图如图1示。
3 结束语
数控机床是集计算机技术、PLC技术、自动化技术等于一身的机、电一体化产物,作为数控机床核心的控制系统直接关系到设备的正常运行,利用数控机床PLC的强大功能,可以充分发挥数控机床控制系统的作用,还可以为数控机床故障诊断及维修带来大的方便。作者为加工中心设计的防止机床发生碰撞的安全控制功能,有效了因操作人员的失误导致机床主轴与夹具、工件发生碰撞的隐患,确保了生产的安全性,有良好的经济效益。
各种品牌PLC都具有自确诊功用,PLC修理的技巧在于,当PLC反常时应该充分运用其自确诊功用以剖析毛病原因。本文整理了当PLC呈现反常报警时,PLC修理人员需要了解的8种处理办法。
一、CPU反常:
CPU反常报警时,应查看CPU单元衔接于内部总线上的一切器材。具体方法是顺次替换可能发作毛病的单元,找出毛病单元,并作相应处理
二、存储器反常:
存储器反常报警时,如果是程序存储器的问题,经过从头编程后还会再现毛病。这种状况可能是噪声的搅扰引起程序的改变,否则应替换存储器。
三、输入/输出单元反常、扩展单元反常:
发作这类报警时,应首要查看输入/输出单元和扩展单元衔接器的刺进状况、电缆衔接状况,断定毛病发作的某单元之后,再替换单元。
四、不履行程序:
一般状况下可依照输入---程序履行---输出的过程进行查看
(1)输入查看是运用输入LED指示灯辨认,或用写入器构成的输视器查看。当输入LED不亮时,可开始断定是外部输入体系毛病,再合作万用表查看。如果输出电压不正常,就可断定是输入单元毛病。当LED亮而内部监视器无显现时,则可认为是输入单元、CPU单元或扩展单元的毛病。
(2) 程序履行查看是经过写入器上的监视器查看。当梯形图的接点状况与成果不一致时,则是程序错误(例如内部继电器两层运用等),或是运算部分呈现毛病。
(3)输出查看可用输出LED指示灯辨认。当运算成果正确而输出LED指示错误时,则可认为是CPU单元、1/0接口单元的毛病。当输出LED是亮的而无输出,则可判别是输出单元毛病,或是外部负载体系呈现了毛病。
别的,由于PLC机型不同,1/0与LED衔接方法的不一样(有的接于1/0单元接口上,有的接于1/0单元上)。所以,依据LED判别的毛病规模也有不同。
五、部分程序不履行:
查看方法与前项相同
可是,如果计数器、步进控制器等的输入时刻过短,则会呈现无呼应毛病,这时应该校验输入时刻是否足够大,校验可按输入时刻<输入单元的较大呼应时刻+运算扫描时刻乘以2的联系进行。
六、电源的短时掉电,程序内容也会消失:
(1) 这时除了查看电池,还要进行下述查看
(2)经过反复通断PLC本身电源来查看。为使微处理器正确启动,PLC中设有初使复位点电路和电源断开时的保存程序电路。这种电路发作毛病时,就不能保存程序。所以可用电源的通、断进行查看。
(3) 如果在替换电池后依然呈现电池反常报警,就可判定是存储器或是外部回路的漏电流反常增大所造成的。
(4)电源的通断总是与机器体系同步发作,这时可查看机器体系发作的噪声影响。由于电源的断开是常与机器体系工作同时发作的毛病,绝大部分是电机或绕组所发作的强噪声所造成的。
七、PROM不能工作:
先查看PROM刺进是否良好,然后断定是否需要替换芯片
八、电源从头投入或复位后,动作停止:
这种毛病可认为是噪声搅扰或PLC内部接触不良所造成的。噪声原因一般都是电路板中小电容容量减小或元件功能不良所造成的,对接触不良原因可经过轻轻敲PLC机体进行查看。还要查看电缆和衔接器的刺进状况。


PLC加密的方式:
通过编程软件将密码(明文)同程序文件一起写入PLC中。在用编程软件连接PLC时,提示输入密码,然后PLC返回实际密码,在编程软件内部实现密码的比较。此种加密方法在写入PLC中的密码没用经过任何加密计算。比较容易破解!
通过编程软件将密码同程序文件一起写入PLC中。写入PLC的密码(密文)在编程软件内部经过一定的加密计算(大都是简单的加密算法)。在用编程软件连接PLC时,提示输入密码,然后PLC返回密文密码,在编程软件内部实现密文的比较。此种加密方法,破解有一定的难度!需要跟踪分析编程程序,找出加密算法。
问:如何把电脑时间输给S7-200,每次下载时会把电脑时间输给PLC吗?还只能用SET_RTC来设置
答:要设置日期、时间值,使之开始走动,可以:
用编程软件(Micro/WIN)的菜单命令PLC > Time of Day Clock...,通过与CPU的在线连接设置,完成后时钟开始走动
编用户程序使用Set_RTC(设置时钟)指令设置
Micro/WIN可以通过任何编程连接实现实时时钟的设置。
通过编程软件 Micro/WIN 设置 CPU 的时钟,必须先建立编程通信连接。
在 Micro/WIN 菜单中选择“PLC > 实时时钟”命令,打开“PLC 时钟操作”对话框:
1.要设置时钟的 CPU 网络地址,取决于在“通信”界面中的选择
2.设置日期:选择需要修改的数据字段,直接输入数字,或者使用输入框右侧的上下按钮调整
3.设置时间:选择需要修改的数据字段,直接输入数字,或者使用输入框右侧的上下按钮调整
4.读取 PC 时钟:按此按钮可以读取安装 Micro/WIN 的 PC 机的本机时间
5.读取 PLC 时钟:按此按钮读取 PLC 内部的实时时钟数据
6.根据需要选择夏时制调整选项
7.按“设置”按钮,将上面的时钟日期数据写入 PLC
其中“功能、编程与调试”----“实时时钟”一节有详细的介绍!
HMI 人机操作界面与 S7-200 的时钟同步功能包括两个方向的时钟同步:
1.PLC 到面板的时钟同步。
西门子操作面板可分为硬件时钟面板(TP/OP/MP270,MP370 等)和软件时钟面板(XP170X, XP177X,K-TP178 micro 等)。软件时钟面板和无备份电池的硬件时钟面板, 当断电关机后, 面板的内部时钟就会丢失, 回到出厂时的状态。但面板可以通过设置,来定时读取 PLC 的硬件时钟信息,以保持和 PLC 时钟一致,这就是 PLC 到面板的时钟同步。
2.面板到 PLC 的时钟同步。
与上述相反,即用面板的时钟来校准 PLC 的系统时钟。PLC 实际上是得到面板的时钟信息后,调用相应设置时钟的函数(或者通过用户编制的程序),更改自己的系统时钟,以保持和面板时钟一致。在本文所提供的例程中,实现的是用 PLC 的时间同步面板系统时钟,同时可以在面板上修改 PLC 的时钟,从而间接地修改了面板的系统时钟。
S7-200 系列中 CPU 224 以上的 CPU 都有内置的实时时钟,而 CPU 221/CPU 222 没有内置实时时钟,需要外插“时钟电池卡”才能使用实时时钟和时钟同步功能。