6ES7331-7NF00-0AB0接线图形

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倍福--灌装机器人简化了奶油羊角面包的全自动制作过程 
曾几何时，只有熟练的糕点师才能用管子将馅料装到奶油牛角酥皮中，但食品行业中价格的压力非常之大，现在要、经济地完成这一过程。瑞士的 Pamatech System AG 公司是一家的包装和产品搬运解决方案供应商，他们受委托实施一套全自动机器人系统，用于灌装奶油角。由于糕点的形状、大小和一致性公差非常严格，以及需要均匀灌装奶油角，这绝不是一个简单的任务。 

Pamatech System AG 公司总部位于瑞士的阿福尔特恩（近苏黎世），从事食品工业方面的包装机械和特种设备。除了用于各种食品的一次和二次包装的装箱和组装机器之外，这家拥有 25 年历史的公司提供的广泛产品系列还包括用于处理各种情况的机器 — 从搬运烤盘到包装肉卷。Pamatech System 总经理 David Weber 在解释其商业模式时说道：“我们经常接受挑战性的项目，这些项目我们的许多竞争对手都不敢尝试。”如果要处理多种商品和产品，以及经常要变换包装材料，则包装机械具有大的灵活性。“例如，我们已经研发的封盒机，它不仅可以包装不同几何形状的大型产品，而且还可以处理不同形状（圆形、椭圆形、方形、双包等），只需轻轻按下按钮即可在一分钟之内自动转换。基于 PC 的自动化系统通过直接将格式数据与上位作业数据直接链接的方式将这一功能扩展到一个高的水平。Beckhoff 的PLC 控制技术集成了运动控制，甚至 HMI，提供了一个高度灵活的解决方案。”David Weber 解释并继续道：“我们选择 Beckhoff 自动化解决方案的一个重要原因是它在驱动器选择方面的良好开放性。我们的许多客户都拥有其偏爱的驱动器供应商，因此，重要的是我们的自动化平台具有集成三方系统的真正的开放性。在机器层面上，我们可以使用任何步进电机或大型伺服驱动器，不会对编程有什么影响。这意味着我们的可以用语言编程，因此立于下位驱动系统。”正如 David Weber 进一步解释的那样，编程任务的复杂性用可以理解的代码来表示也是很重要的，这样，Pamatech 依赖任何外部的，和以样。 

通过 TwinCAT 运动学变换功能库集成机器人控制技术 
目前，Pamatech 正在进行的是瑞士 Coop Cooperative — 它还经营食品市场 — 的一个项目，开发一台用于给酥皮糕点盒灌装香浓奶油的机器。“到现在为止，奶油角一直是人工灌装的。为了全自动完成此任务，我们工厂计划使用一台 Delta 运动学机器人。”David Weber描述道。“我们面临的挑战主要是糕点盒的尺寸不同，它们都在后都灌装好奶油且灌装的奶油都保持在同一水平 — 在的公差范围内 — 在将奶油涂抹在糕点边缘时，奶油不会塌下去或分离。”Pamatech 通过仔细定位和定向糕点如何送入机器的方式解决了这一问题，然后使用 Delta 机器人从端开始进行灌装。除了与连续运动的输送带同步之外，机器人在不损坏其精致表面的前提下围绕每个糕点的边缘进行圆周运动。工厂工程师面临的进一步挑战是实现客户所需的灌装率并将成本控制在预算内。David Weber 很明显对其灌装机非常满意，它仍处于进一步开发中：“我们的试验灌装已经了一些令人鼓舞的成果。所需的灌装深度使用 Baumer 声波传感器提供的高度测量功能实现。”Pamatech 的机器使用了一台符合食品行业严格的卫生要求的Majatronic Delta 机器人。David Weber 解释了机器人是如何集成到自动化平台中的：“这是由 Beckhoff 的伺服电机和伺服驱动器控制。系统还包含了采用不锈钢外壳并通过 EHEDG 认证的 AM8831 电机。为了将 Delta 机器人集成到控制系统平台中，我们使用了 TwinCATKinematic Transbbbbation 软件库（TS5112）。”TwinCAT NC I 通过在 G 代码中的所需轮廓提供了一个灵活的灌装过程描述，从而可以编程各种灌装方式。除了奶油角之外，一个额外的进料和灌装方案使得机器能够将馅料管成小圆蛋挞，或者给甜甜圈填上浓香奶油。该程序与灌装角时用到的程序一样，所不同的是不需要灌装这么深，且盒子在输送带上不必如此地呈现或定向。David Weber进一步解释了这一点：“为了解决这个任务，我们有两个安装在进入的皮带上的视觉传感器，用于检测每个糕点盒的位置。有了这些传送坐标，机器人可以准确地进行灌装。“由于我们的模块化系统方案，机器提供了足够的灵活性，可在它应用中重复使用。”David Weber 道。“一旦订单或批处理完成后，我们可以根据需要重新改装该系统。必要的格式只需通过软件即可完成

1 引言
为满足量大生产要求, 高速压印机的速度要至少达到700枚/分,而且要求保证产品的质量。要满足这些要求,需要主传动机构、拨饼机构、送饼等机构优化配合。过去主要通过机械凸轮传动来保证完成任务，这种方法存在致命缺点是:机床体积庞大，柔性差，无法满足一些特殊要求的工艺。随着电子技术飞速发展，伺服传动技术在工业中已广泛应用，通过伺服驱动器来控制电机转速、转向、转角等，可以满足特殊要求场合，从而能灵活地控制电机，为了提高高速压印机的性能，采用了西门子S7-300PLC为高速压印机主控系统，利用Profibus现场总线通信方式，实现S7-300PLC与主传动伺服控制器、拨饼伺服控制器、送饼控制器A、送饼控制器B，只要能准确地控制伺服控制器，就可以使主传动机构、拨饼机构、送饼等机构配合默契，利用MPI和上位机通讯，上位机能够实时显示机床信息。
2 控制内容和控制要求
(1) 运行方式。该机床有2种运行方式:手动运行方式和自动运行方式，根据选择的方式进行切换。
(2) 上位机的实时监控的内容。内容主要包括:主电机转速和电流、拨饼电机转速和电流、送饼电机A转速和电流、送饼电机B转速和电流、高速压印机压力情况、润滑油温情况等。
(3) 故障检测与报警。严重故障内容主要包括:主电机转速和电流、拨饼电机转速和电流、送饼电机转速和电流、高速压印机压力情况、润滑油温情况异常等故障，上述故障发生后，系统自动停机，其他一般故障监控系统会自动报警。
(4) 通讯功能。利用Profibus现场总线通信方式，实现S7-300PLC与主传动伺服控制器、拨饼伺服控制器、送饼控制器A、送饼控制器B和上位机通讯;利用MPI口可以实现S7-300PLC与远程计算机通讯，利用CP340模块RS232可以实现S7-300PLC与测压仪表通讯，来监控高速压印机压力情况。
(5) 系统的开放性。因为西门子系统有很好的开放性，所以本系统属于开放性结构，只要符合西门子协议就可以挂在该系统上。

3 系统的硬件配置
本系统共需96个开关量输入，80个开关量输出，2个模拟量输入，1个RS232通信板，利用Profibus现场总线通信方式，Profibus 现场总线已经成为化开放现场总线的标准，得到许多生产厂家的支持。90年代由西门子公司引入中国，在本系统采用Profibus-DP总线协议，Profibus-DP是一种优化的通信模块，主要解决设备级的高速数据通信。在这一级，控制器(PLC/PC)通过高速数据总线同分散的现场设备(I/O、驱动器、阀门等)进行通信，传输速率可以达12Mb/s，大距离12Mbt/s时为100m，大距离为200m(1.5Mbit/s),用中继器可以加长传输距离,多可以挂126个从站，实现S7-300 PLC与主传动伺服控制器、拨饼伺服控制器、送饼伺服控制器A、送饼伺服控制器B和上位机通讯。该系统属于中型控制系统。
在本系统中，控制大距离为20m，4个从站，传输速率可以达1.5Mb/s即可，Profibus-DP总线协议满足要求，所以选定西门子S7-300系列CPU315-DP产品。系统的硬件配置如附表所示。受篇幅所限制,在这里只给出主机架电气原理图,如图1示。特别强调西门子S7-300 PLC配置需要注意以下几个问题:(1)CPU右边安装不过8个模块;(2)能够插入模块数(SM、FM、CP)受他们从S7-300 PLC背板总线电流数值的限制。对于本系统CPU315-2DP,装在一个机架上8个模块从S7-300 PLC背板总线电流数值不要过1.2A;(3)S7-300 PLC模块的排列次序为SM/FM/CP。

1 引言
在浮法玻璃生产过程中，玻璃带经退火窑退火后送达冷端，经切裁工段切成一定规格成品玻璃，通过冷端机组输送到取板装箱工段。由于玻璃生产要求不间断的特殊性，在生产过程中，一旦在冷端发生玻璃叠板、堆积、碰撞、划痕等情况，将对成品玻璃板造成大损伤，给生产厂家带来的经济损失。这就要求冷端机组每一部分的输送辊道以的合理速度输送玻璃。既要满足生产的连续性，还要有利于人工或设备的取板、装箱，并和生产线其它部分相配合以满足大的生产量。因此，冷端机组在玻璃生产线中具有非常重要的作用。

2 冷端控制系统的主要内容和控制要求
本文以明达玻璃(成都)有限公司浮法二线为例，说明冷端控制系统的功能和要求:
根据工艺要求，冷端系统主要由加速系统、掰边系统、主线输送系统、堆垛系统、转向系统和支线输送系统等6部分组成。整个系统以速度控制为内容。
(1) 加速系统
加速系统的作用是以冷端速度(一般为退火窑速度的3~4倍)快速地把已经切割成一定规格的玻璃板拉开一定距离，便于后续工段的输送和取板装箱。系统分为大片、中片、小片3个加速区，每一区的输送辊道分别由1台伺服电机驱动，速度信号由PLC模拟量输出模块送给伺服驱动器。每一区的速度变化分别由现场光电开关作为输入信号控制。
(2) 掰边系统
此系统除输送玻璃板外，还有板宽调整和跑偏跟踪的功能。其输送辊道由1台变频电机驱动，速度信号由PLC模拟量输出模块送给变频器。由现场按钮作为开关量输入点，通过程序控制中间继电器来实现玻璃板宽调整和跑偏跟踪功能。
(3) 主线输送系统
此系统用于输送玻璃板。由9个传动站组成，每个传动站分别由1台变频电机驱动。速度信号由PLC模拟量输出模块送给变频器。
(4) 堆垛系统
分为大片、中片2个区域，每一区辊道分别由1台伺服电机驱动，由PLC模拟量输出模块给出速度信号，通过伺服驱动器控制伺服电机把玻璃板停在合适的位置，便于堆垛机的取板、装箱。
(5) 转向系统
此系统用来选择将玻璃板送往主线或者支线。其辊道速度由１台变频电机控制，速度信号由PLC模拟量输出模块送给变频器。其抬起、落下动作由现场光电开关作为输入信号，经PLC程序控制输出继电器进而控制气缸来实现。
(6) 支线输送系统
此系统在主线出现故障或主线输送量不能满足生产要求时使用。其前段输送辊道由１台变频电机驱动，后段输送辊道由１台伺服电机驱动。速度信号均由PLC模拟量输出模块给出。
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3 PLC系统选型及硬件配置
SIEMENS S7-300是模块化的中小型PLC系统，其大范围的各种功能模块可以非常好的满足和适应自动控制任务，简单实用的模块化和分散式结构使得其应用十分灵活，当控制任务增加时，可自由扩展。高电磁兼容性和强抗振动、抗冲击性使得其具有很高的工业环境适应性。易于实现分布，易于用户掌握等特点使得S7-300成为各种中小规模控制任务的方便又经济的解决方案。
鉴于以上原因，经过认真分析比较，决定选用SIEMENS S7-300 PLC系统作为冷端控制系统的部件。
(1) 根据生产工艺要求和所控设备的数量，本系统需要配置点数为:
a) 单通道高速计数 1路
b) 直流输入 39点
c) 直流输出 18点
d) 模拟量输出 10路
(2) 考虑系统的完整性、可操作性及点数冗余量，本套PLC系统硬件配置如图1所示。具体配置如下:
a) 单通道高速计数器模块FM350-1 1块
b) 处理单元CPU314 1块
c) 电源模块PS307 1块
d) 通讯接口模块 IM360 1块

1.WINCE快捷方式结构

WINCE的快捷方式和WIN2K,XP的不同,只是一个后缀名为.LNK的文本文件.

其格式如下: 

数字#路径

比如,有个快捷方式写法如下:

23#\bbbbbbs\ToolViewer.exe

指的是指向bbbbbbS文件夹下的Toolviewer.exe可执行文件.数字究竟代表的是什么意思,我也不太清楚;有一说法是#后的ACSII字符 的数量,但如果把上述例子改为1#\bbbbbbs\ToolViewer.exe也可正常运行,但去掉数字则系统无法识别.虽然可以正常使用,但建议还 是按照文档#之后的ACSII字符数量填写.

2.如何把快捷方式加到内核中

设我们有一快捷方式EnglishExp.lnk,要将其加到内核中.

在PB环境中打开工程,在project.bib文件的FILES字段中添加:

EnglishExp.lnk $(_WINCEROOT)\Tbbbb\MyAPPC\EnglishExp.lnk NK H

其中 $(_WINCEROOT)指的是PC机子上PB安装的根目录,H指的是文件属性,意义代表如下:

S:系统
H:隐藏
R:压缩的资源文件
C:压缩文件
U:非压缩文件

3.如何把快捷方式放到桌面

语法如下:Directory(”欲拷贝至的文件夹”):-File(”改的名称”,”要拷贝的文件”)

设我们有一快捷方式EnglishExp.lnk,要将其放到桌面,并把快捷方式的名称改为”英语”
在PB的project.dat文件加入此句:

Directory(”\bbbbbbs\LOC_DESKTOP_DIR”):-File(”英语.lnk”,”\bbbbbbs\CEnglishExp.lnk”)

包含在内核里面的文件全部释放到”\bbbbbbs”文件夹下.

LOC_DESKTOP_DIR指的是本地桌面.在PB中,常用的还有如下宏定义:
LOC_DESKTOP_DIR: 桌面
LOC_MYDOCUMENTS_DIR: My Documents
LOC_PROGRAMFILES_DIR: Program Files
LOC_FAVORITES_DIR: Favorites
LOC_RECENT_DIR: Recent
LOC_MYDOCUMENTS_DIR: My Documents
LOC_HELP_DIR: Help

多的定义可以在ceshellfe.str文件中找到

4.快捷方式的小头

在PC机的操作系统中可以通过修改注册表来取消快捷方式左下角的小头,但在WINCE中注册表没有关于取消小头的键值(可能我没找到^_^).在这里我采用的是直接修改资源文件的做法.
打开shcore.res文件,其中文的路径在 $(_WINCEROOT)\PUBLIC\COMMON\OAK\LIB\ARMV4I\RETAIL\0804\,然后将1205的ICO的小头删 掉即可.注意,不是删除ID为1205的ICO图标,是删除ICO图标中的内容.

5.微软应用程序的快捷方式

如果在PB中添加了微软的应用软件,便会在桌面和程序中添加其快捷方式;如果觉得快捷方式碍眼,可以将其注释掉再编译即可.

现在列出一些dat文件中定义的微软应用软件的快捷方式:

wceappsfe.dat (C:\WINCE420\PUBLIC\WCEAPPSFE\OAK\FILES\),内含:pmail,wordpad
wceshellfe.dat (C:\WINCE420\PUBLIC\WCESHELLFE\OAK\FILES\),内含:iexplore,帮助文档在”help”文件夹的快捷方式
viewers.dat (C:\WINCE420\PUBLIC\VIEWERS\OAK\FILES\), 内含:pdfviewer,imageviewer,Presviewer,Docviewer
directx.dat (C:\WINCE420\PUBLIC\DIRECTX\OAK\FILES\),内含:Media Player,DVD Player

6. 修改默认shell

其实让一个程序在wince里启动和bbbbbbs里差不多，直接设置其为启动项，这个有几个方法。一个就是制作一个快捷方式，指向我们的应用程序如app.exe，然后将快捷方式放到\bbbbbbs\startup下面。

步骤如下：（设app.exe已经拷贝到bbbbbbs下面）

在pb中创建一个文件，文件类型选txt，然后命名为.lnk后缀，设名字为test.lnk
编辑其内容为: 16#\bbbbbbs\app.exe

备注：的16是# 后面所有字符的总和，包括空格。Wince的帮助文档上说这么定义就行，但是我尝试后，后down到目标机上面时提示找不到文件，在wince里查看这 么创建的test.lnk的属性，发现其指向\bbbbbbs\app.exe后面还有两个方框，因此不对，我的解决方法是修改test.lnk的内容为 16#”\bbbbbbs\app.exe”

编辑好lnk文件内容后在pb中修改project.bib

在files段后面添加下面一行：(和添加别的文件到image中类似，也要在pb的flatbbbb菜单的setting下添加build语句，同上，不再赘述)

test.lnk $(_FLATRELEASEDIR)\test.lnk NK S

project.dat

增加下面一行：

Directory(”\bbbbbbs\startup”):-File(”test.lnk”,”\bbbbbbs\test.lnk”)

这样后系统启动后就会自动启动我们的程序了。

另外一种方法是编辑注册表：在project.reg中添加如下内容

[HKEY_LOCAL_MACHINE\init]
“Launch80″=”app.exe”
“Depend80″=hex:14,00,1e,00

这个是设定启动顺序，launch后面的数字越大的越是后启动，Depend80后面的依赖项，为16进制，上面的语句表明依赖项为launch20 定义的device.exe和launch30中定义的gwes.exe， 注意Launch后面的数字范围为0到99 ，此范围之外的将不会有效果。

这样两种方法的效果都是系统都是系统先启动资源管理器explorer.exe（就是看到的默认桌面），然后启动我们的程序，（如果利用 taskman shell然后去掉任务栏那么效果好）但是这样还不够，我们如何不显示桌面，直接显示我们的程序呢？

网上有人介绍的方法是去掉standard shell，但是我编译总是报错。我采用的方法是替换注册表中lauch50中的explorer.exe为我的app.exe，即搞定。

修改注册表的方法：先把带KITL的系统跑起来，在PB的TOOLS->Remote registry editor里修改,验有效后,再去修改platfrom.reg, 或者自己写个REG文件，然后在platbbbb.reg里INCLUDE进来 SYSGEN后确认PBWORKSPACE里相关项目的REL目录里reginit.ini文件里包含了自己做的修改后make image然后DOWNLOAD下去就OK了。

值得的是，我们介绍的步骤中那个修改平台setting，添加语句的，是因为我每次都是重新sysgen和build，如果只是简单的 make image的话（都是pb中的build OS菜单下的命令），那么将直接用release中的内容，因此也可以直接将文件放到release文件夹，然后改project.bib等实现往 image中添加文件。 同样，也可以直接修改release中的shell.reg中的launch50值为我们自己的程序（或者类似修改reginit.ini文件， reginit.ini文件存放有所有wince的静态注册表，来达到去掉桌面，直接启动我们程序的效果）。

注意，这么启动的程序，如果点击关闭，就会死机的，因为没有窗口运行了。实际运用中，当然不会让用户关闭我们的程序，除非他一起关闭系统。

如果也需要build的话，可以通过往image中添加文件的方法将我们改好的shell.reg添加到release目录。

总之，今天是把定制shell算是基本完成了。