西门子模块6ES7231-0HF22-0XA0参数设置

西门子模块6ES7231-0HF22-0XA0参数设置

上述两表中的*二行表示在plc中分配给对应字段的内存地址。其中工件队列表中“工件的对应程序位置”字段的值指向该工件所需处理程序在程序表中的位置，因此两表之间构成了相关的关系。
第二步是指针的建立，在q系列plc指令系统中提供了基本的数据表指令，但为了实现更灵活的功能需要建立指针。对工件队列表建立查表指针d8000和指向数据表末端的指针d8001，利用d8000可以查询表中的任意记录，利用d8001可以将新的工件信息正确地录入到数据表中，从而建立起正确的工件队列信息。
由于程序表需要在本地站和录入站中进行表格显示，因此对程序表建立本地站数据显示表格的表头对应的指针d8002，表尾对应的指针d8003以及查表指针d8004，相应地针对录入站的操作也有对应的一组指针d8005，d8006，d8007。为了数据的录入，建立程序表的表尾指针d8008。对应正在处理的程序，建立跟踪当前处理程序的指针d8009。
3.2 数据库基本功能的实现
数据库基本的功能包括添加、插入、修改、删除、查询等操作。
其中，plc本身提供了数据表的添加、插入、删除指令，他们是：添加指令fifw将数据写入到数据表的末尾，插入指令为fins，删除指令为fdel分别在表格的对应位置插入或删除数据。查询、修改功能没有对应的plc指令，但可以利用plc提供的变址访问功能实现。以查询为例：查询指针了表中的查询位置，利用以下程序，可以查询到程序表中某个记录的值。
修改功能则是对指针所指向的存储器的值进行修改即可。但是，在实现上述功能时，都会涉及到某些指针的修改，plc本身并不提供指针的自动修改功能，因此必须在功能实现时，及时对指针进行修改。考虑到plc梯形图程序是按顺序扫描执行，因此在进行功能实现和指针修改时，可以不用考虑相互功能实现之间的影响。
3.3 数据的异地访问
在我们的系统中，以喷房的本地站为主站，录入处的plc为子站，并且分配四个逻辑子站给子站plc。在录入站中要实现程序数据的录入和主站中的程序表的显示，因此利用cc-bbbb网络，将录入站的数据库操作命令及数据写入或从本地站读入数据。
但是，对于每个子站，cc-bbbb规定了远程输入点和远程输出点各16位，而写远程寄存器和读远程寄存器各4个，本系统中，对数据库的写入只需要3个寄存器，但因为在子站的表格的显示需要，需要每次从主站读入20个数据，而4个cc-bbbb子站提供的读远程寄存器只有16个，如果寄存器与数据一一对应，则实际的寄存器数量满足不了需要。为了解决这个问题，将子站的操作指针直接设置在主站，主站根据子站的操作命令对该指针进行修改或调用，然后将需要的数据返回子站。返回时，将20个数据通过数据之间的组合编码，转换为16个字的内容，通过cc-bbbb返回给子站，在子站再进行解码，还原出20个对应的数据进行显示。

4 结束语
通过上述的分析，利用plc本身的数据表指令以及变址访问的应用，可以在plc中实现数据库的基本功能，而通过cc-bbbb的网络数据通信功能以及数据变换编码的技术可以实现数据库中异地数据的录入及查询显示功能。

装到位.恢复开机便能正常运行。

1 前言

    本文介绍项目是天水长城开关厂2002～2003年度的重点新品开发项目，专为青藏铁路开发的、处于良好地位的新型中压开关设备“XGNE-40.5”。“XGNE-40.5”是40.5kV电压等级，采用SF6气体作为绝缘介质，采用真空开断的C-GIS开关设备，是国际上新发展起来的的成套配电装置。与其他相同电压等级的开关设备相比较，“XGNE-40.5”具有体积小，可靠性高，免维护等优越性，因而能够适应各种恶劣的运行环境。

    天水长城开关厂是具有33年历史的、拥有完整的产品系列的、中国年产量较高的专业输变电开关设备制造企业，主要生产0.4～35kV高压开关设备、3～35kV高压电器元件及低压开关柜。产品广泛用于国家大、中型电力工程和工业项目，并出口到二十多个国家和地区。

    电力是支撑国民经济建设与发展的重要能源，是我国国民经济实现可持续发展的基础。当前我国的电力供应总体上偏紧，电力消费保持高速增长。输变电设备制造业，尤其是中压开关制造行业的市场前景十分广阔。

    由于市场竞争日益激烈和面对国外**企业的冲击，为加快我厂新型开关设备的产品研发速度，在开关设备的设计和制造中引入新的理念和方法势在必行。我厂继产品设计成功地应用二维技术之后，为提高产品设计效能，推动设计工具的标准化，又购买了PTC公司的机械设计自动化软件系统Pro/ENGINEER、Pro/Motion和Pro/Structure等三维设计软件进行辅助设计工作。应用PTC解决方案进行了包括“XGNE-40.5”在内的一系列新产品开发项目。

2 采用PTC解决方案的项目目标

    （1） 由于市场需求和企业新产品开发计划的迫切要求，产品必须在两年内完成从研发到生产的全过程。

    （2） 在产品的前期阶段能看到产品的三维模型，同时应该可以在三维环境下很轻易地观察产品模型中任意感兴趣的剖面，以作为工程选型的基础。

    （3） 采用自**向下的装配设计，在设计中可以先用零部件的外轮部来考虑预留空间，然后在后续的设计中用详细设计的零部件进行替换。也可以在装配中进行零件设计以保证其形状和装配的精度。还可用干涉及间隙检查的功能来检查装配情况。

    （4） 通过机构分析和产生的动作看到我们所关心的零部件的速度、位置以及加速度，初步验机构工作的正确性。

    （5） 对产品设计的运动部分进行运动力学方面的研究和优化。

    （6） 对产品设计的结构进行研究和优化。

    （7） 行为建模生成关键零部件关键部位的外形。

    （8） 产生开关设备装配过程和联锁操作过程的动态演示，为开关设备的装配工和维修员提供培训，同时为用户和参观提供清晰的演示和教学。

    （9） 产品设计过程中的数据库内容全相关性和工程数据的可再利用性。

3 采用PTC解决方案的项目内容

3.1 实体几何造型（应用Pro/ENGINEER建立数学模型）

    采用几何造型的方法将产品的数学模型在计算机内部建立，在几何造型时，我们力求做到以下几点。

    （1）明确设计意图，创建几何模型，由设计要求导出几何模型。利用特征和设计基准，生成三维实体，可以在三维空间中观看它的形状；当需要修改零件时，只需修改尺寸或增加特征。

    （2） 基于特征建模的全相关性和参数化。全相关性是指在设计过程中任何一处的变动都会反映到从设计到加工的各个过程，以确保所有零件和各个环节保持一致性和协调性。参数化是指用熟知的特征作为产品的几何模型的构造要素，通过给这些特征设置参数，然后修改参数很容易地进行多次设计，实现产品开发。

    （3） 产品设计中的装配关系管理。将各个零部件装在合适的位置上，确定系统部件间的装配关系，系统会根据给定的约束自动地安排零部件的装配关系，如改变一零件的装配相关尺寸，则与它相关零部件位置或约束都会自动地改变。

3.2  CAE功能（应用Pro/Mechanica进行优化分析）

    （1） 干涉检查及结构检查。通过对各零部件的空间体积进行计算，可以及早的发现产品结构设计中相互干涉影响的部分，保证产品设计的正确性。

    （2） 进行机构运动。了解机构的运行情况，研究机构的灵敏度，自动地优化机构以满足特定的目的和限制，能够计算组合体中运动和影响运动的力之间的关系。使用这些计算结果通过改变参数可以实现较佳的设计方案来优化设计。具体地讲能完成以下的工作：简便而快速地校验机构模型的空间关系；利用行为建模功能合成凸轮轮廓并研究相应的运动条件下的参数变化；*运动驱动器模拟机构运动中的实际载荷；优化机构模型，研究运动过程中各种可能发生的情况时参数及受力情况的变化。

    （3） 结构优化设计。在一定载荷的条件下评估产品的性能，预测产品在实际使用环境下的性能，研究哪些设计参数对结构特性有较大的影响，进行几何形状优化。对产品设计构想中的任意类型结构进行建模，通过CAE分析结果比较各方案的优劣；施加不同载荷的约束，观察各参数及相关结构设计变量的变化情况；进行结构形状优化和灵敏度分析，寻找较佳工作点；针对设计方案，输出多种格式的，方便设计数据的共享。

 在具体设计阶段，主要是要按照**阶段所确定的设计方案，进一步进行细化设计，确定各零部件的形状、尺寸以及材料的选择。同时根据设计中遇到的需要改进之处，在充分论证的基础上，对总体设计方案进行修正，较终初步完成产品设计图样。在具体的工作过程中，我们首先按照设计方案为基准做出相应的产品骨架（Skeleton）模型，然后使用Pro/ENGINEER软件及其相关的模块作为设计工具，采用自**向下的设计方式进行产品具体设计。通过骨架模型，我们得到了诸如产品架构、各种零部件的位置及相互连接等相关信息。这样，相关设计人员就只需基于骨架模型，集中注意力于相应的零部件的结构形式设计。同时针对设计中暴露出的不足，对设计方案和骨架模型作出了部分修正。通过参照骨架进行几何复制，设计工程师在较短的时间内就分工协作完成了产品的设计工作设计；我们课题组的4人利用Pro/ENGINEER进行C-GIS的设计，经过两个月的时间我们已完成总体结构设计。比起通常6～9个月的设计耗时，所用时间不到原有耗时的三分之一，设计效率获得很大提高。

4.3 设计校验阶段

    在设计校验阶段，需要解决“产品结构形式和强度是否可靠”、“运动部分的运动形式和各项参数是否达到要求”、“机构的总体效率如何”、“能量分配是否合理”等问题，同时还须按照预定参数和运动形式的要求，确定关键运动零部件（这里仅举其中一项凸轮为例）的外形尺寸并检验其刚度是否可靠。为保产品设计的合理和可靠，这一阶段主要是采用Pro/ENGINEER及Pro/Mechanica及相关的CAE模块，进行了这样几项工作：①对驱动机构运动部分的整个运动过程进行运动分析；②对产品设计结构和运动能量分配进行优化处理 ；③针对校验结果，对机构形式和设计方案进行合理改进 ；④按照优化后外部条件利用行为建模方式生成优化后的关键零部件机构和外形尺寸，并对其受力情况进行分析，与原有受力情况相比较，校验该件的强度。

    通过**项工作的校验优化过程，驱动机构的主要运动参数分闸运动速度和机构运动效率获得了显著提高。图3是在利用Pro/Mechanica对机构进行运动分析并进行优化后得到的运动部件速度曲线。原有产品设计能够达到的运动速度为1200mm/s，储能弹簧力为5200N，优化分析后在储能弹簧力降制至2500N的情况下，运动速度提高到了2000mm/s，该产品中驱动机构总传动效率从30%提高到70%。经产品试制后试验验证，试验数据与此相符。

    经过*四项的工作，我们利用行为建模功能模块自动生成了机构优化后的关键运动零部件结构和外形尺寸。以驱动凸轮为例，图4为根据对凸轮接触部位接触力进行分析优化的结果，结合Pro/ENGINEER软件对驱动凸轮接触部分外型进行行为建模的模型情况。通过行为建模，可以及时准确地将优化结果反映到零件模型的变化中，很大程度上减小了凸轮接触部分的碰撞力，使其运动效率和工作可靠性得到明显提高。图5为采用行为建模外型驱动凸轮进行运动分析获得的优化后凸轮接触力，凸轮接触力从原设计的200000N减少到低于100000N，凸轮的可靠性提高很大，从而也提高了所开发产品的整体可靠性。

    产品试制和试验后，产品各项参数均符合并优于原设计要求，产品设计取得了圆满成功。PTC解决方案中设计数据库的相关联性使得在生产过程中与CAM技术相结合可以方便快捷的进行零件加工。无论是把数字文件直接应用到数控机床还是为传统模型的制造提供三维模型，采用Pro/ENGINEER快速建模都可以为快速的制造和设计更改的及时反映提供有效的支持。同时Pro/ENGINEER提供的干涉检查功能使我们不需依赖物理模型就可以对零部件之间的装配关系和间隙进行检查。