西门子模块6ES7331-7KF02-0AB0参数方式

西门子模块6ES7331-7KF02-0AB0参数方式

一个完善的PLC程序不仅能使机床正常运行，还要让人看起来一目了然，既为自己调试提供方便，还能帮助维修查找故障和分析原因。下面就XH756B系列卧式加工配SIEMENS802D数控系统时，在自动换过程中机械手的编程技巧作一介绍。 

简单介绍一下交换装置的基本情况，库是可正反向旋转的链式库、装在交换装置上的机械手用15个步骤将库中的交换到主轴，并将主轴还回库对应的套中。为尽量缩短换时间，我们采用预选与零件加工同时进行的方式来压缩换时间。机械手动作顺序如下： 

步骤1：平移缩回，抓库中预选的：步骤2：拔伸出，拔出套中的：步骤3：平移伸出，离开库侧抓位置：步骤4：拔缩回，机械手缩回：步骤5：摇臂伸出，摇臂转向主轴侧：步骤6：平移伸出，抓主轴：步骤7：拔伸出，拔出主轴中的：步骤8：换正转或反转，交换：步骤9：拔缩回，将预选插入主轴：步骤10：平移缩回，机械手离开主轴：步骤11：摇臂缩回，摇臂转向库侧：步骤12：拔伸出，准备将主轴送回库：步骤13：平移缩回，机械手移向库：步骤14：拔缩回，将主轴插入库：步骤15：平移伸出，离开库侧抓位置。 

以上15个步骤可分为如下4个阶段： 

1阶段：抓新。Txx代码控制库按就近方向转动到编程所在的位置，到位且有库定位I信号后启动机械手，经过步骤1→步骤2→步骤3→步骤4，将编程抓在手待换。 

2阶段：换。M06启动换固定循环“TOOL”。“TOOL”控制各坐标移动到换位置，并用M90通知PLC启动换，PLC用M90信号请求NC“读入禁止”并启动机械手换步骤5→步骤6→步骤7→步骤8→步骤9→步骤10→步骤11，同时用步骤5的到位信号控制库转到主轴号的位置。 

3阶段：还。步骤5启动的库旋转停止且有库定位I信号后，启动机械手步骤12→步骤13→步骤14→步骤15，将主轴还到库中并将记忆主轴号的存储器新。步骤11完成后，取消“读入禁止”，参数，加工程序和机械手还同时进行。 

4阶段：抓预选新。在M06的下一段紧跟下道工序要用的号Txx，库在完成还动作后可在零件加工的同时启动机械手步骤1→步骤2→步骤3→步骤4，将下道工序所用的预选抓到机械手上，等待M06启动后面的换动作，这样大大缩短了交换的时间，提高了工作效率。

 目前，热泵产品所采用的控制系统大部门以单片机集成电路系统为主，其本钱低廉和小型化等特点受到泛博厂商的青睐。跟着热泵技术的日新月异，对其控制系统的性和模块化、网络化功能的要求也越来越高，PLC的应用能加利便地实现这些功能。PLC（ProgrammableLogicController）即可编程序逻辑控制器，由处理单元CPU和功能模块组成，功能模块可分为I／O点位开关模块、模拟量模块、通信模块、以及以太网络化模块等等。

I／O点位开关模块由输入单元和输出单元组成，输入单元可实现对压缩机的高／低压保护开关、排气温度保护开关、水流开关、风机和水泵的过热保护开关以及设备启停开关信号等干触点开关的控制；输出单元可实现对压缩机、风机、水泵、辅助设备等执行器件的启停控制。对于需要控制出水温度的热泵热水器类产品，水路中安装有温控水阀，是靠步进电机来驱动阀芯微调开度的，而步进电机的动作幅度和方向是通过正／负脉冲序列来控制的，晶体管型的PLC输出单元具有正／负脉冲序列输出功能，PLC系统的出水温度值，与设定温度值的偏差可作为比例带，通过PID（比例微分积分）控制模式来调节温控水阀的开度，改变水流量从而达到调节和不乱出水温度的控制功能。

PLC的模拟量模块可实现对进／出水温度、环境温度、水位等模拟信号的检测控制，温度传感器合用于铂电阻或热电偶，水位信号可采用压差式水位传感器，传感器变送出1伏～5伏或4毫安～20毫安连续模拟信号，PLC后可计算出实际对应的温度值或水位高度。对于热泵热水器产品，现场安装时需要考虑热水供水系统的恒压要求，在供水水路上安装压力传感器和压力缓冲罐等装置，PLC可检测供水压力来控制变频水泵的公道运行，以达到供水系统的恒压和节能的效果。

对于大型的热泵产品客户（十数台或数十台以上），对整个系统的集成化、模块化和网络化控制以及可操纵、维护、人道化等要求越来越高。PLC的CPU单元带有RS-232或RS-485尺度协议通信口，可连接HMI设备（人机界面，如触摸屏等），可直观阅读系统的工作状态和参数，利便用户操纵，具人道化。PLC的通信单元具有无协议通信功能，可实现上位机通信，也可连接和扩展其他工控设备。PLC的通信单元支持DeviceNet通信协议，只要符合De鄄viceNet协议尺度的设备都可以互联，很利便地实现远程信息通信功能。PLC可以直接连接到以太网，以此作为媒介进行数据传递。针对大型学校、大型酒店等热泵热水系统，PLC控制系统的上风是很显著的。

1 塔式起重机定义及分类 

塔式起重机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。塔机的主要机构有起升机构、变幅机构、小车牵引机构、回转机构和大车走行机构。按塔机能否移动又分为：走行式塔机和固定式塔机。动臂式塔机设臂架变幅机构，兼有架设及变幅两种功能。小车变幅水平臂架塔机设小车牵引机构，或称小车变幅机构。固定式塔机不设大车走行机构。起升机构、变幅机构及小车牵引机构在构造上为近似，均由电动机、联轴器、制动器、减速器和卷筒等部件组成。 

在塔机历史上早出现的是动臂式塔机，后来由于存在缺陷，又受到桥式小车的启发发展出小车变幅塔机。由于小车变幅的诸多性能优势特点，的了市场，现在市场行的就是小车变幅塔机。但由于现在城市建筑越来越密集，小车变幅式塔机的臂长和覆盖面大的优势反而变成了劣势，动臂式塔机伸缩方便，特别是能满足内爬式塔机拆卸要容易的需求，在未来对小车变幅式塔机是一个严峻的挑战，有业内的预计会占塔机市场的50%。 

2 塔式起重机市场概况 

自20世纪80年代以来，我国塔机行业得到快速发展，尤其近几年，塔机持续攀高，2001年统计9738台;2002年成为世界上塔机年产量突破10000台的国家;2004年，由于宏观调控作用以及起重机行业的结构调整，塔机的产有所回落;2005年-2007年，在经济高速增长的强力拉动下，我国塔机的产销恢复高速增长，据工程机械协会的数据，2007年中国共销售塔机31020台，比2006年增长了59.72%，2007年塔机销售额116亿。 

中国目前位于塔机阵营的制造商有川建(股份制)、沈阳三洋、中联重科(上市公司)、抚顺永茂(民营企业)等几家企业，这些企业着中国塔机业的发展潮流，也是塔机出口的主要厂家，出口的塔机现已经达到销售塔机的50%以上。虽然目前中国塔机制造业的利润在不断地摊薄，尤其是在中小塔机市场，但是仍有众多新厂商不断加入。 

20世纪80年代，很多省都有生产塔机的省机械厂，随着塔机需求的增加，民营企业纷纷进入，原有的一些国营塔机企业风光不在，有些企业如川建、沈阳建机等经过改制重组，重围，在市场上创出自己的，度越来越大，市场占有率越来越稳定。与此同时，一批民营、股份制企业，成为塔机行业的重要力量，如抚顺永茂、山东方圆、江苏正兴、浙江虎霸等。北京建工在沉寂了几年之后，2006年6月和抚顺永茂共同出资，组建了抚顺永茂控股的北京建工永茂机械制造有限公司，2007年生产各种型号塔机182台，是2006年产量的306%;实现工业产值1.8亿元，是2006年的412.6%;销售收入1.8亿元，是2006年销售额的500%。 

山东、四川、江苏等地是我国塔机生产比较集中的地区。其中山东塔机的生产企业以生产中小型塔机为主，大，一度占市场销售总量的80%。但山东塔机的质量参差不齐，特别是一些小企业，技术落后。 

与出口相比，近年我国塔机的进口量则少得多，外资企业成功进入国内的是，除波坦1988年在张家港投资建厂外，也曾有几家外资企业在国内资或合资生产塔机，但因价格、国情等因素，产量很少，有的已经撤资，有的还在支撑。

塔机市场未来的前景是很广阔的，但也有一些限制的因素。一方面，随着国内大型基础设施建设不断上马，新农村建设的展开，大中小型塔机将长期看好，大中型企业的并存状况将长期存在。另一方面，由于技术法规的限制，内比较难以突破，没有国外的型号齐全，并且贴近市场，国内的型号比较集中，市场竞争压力大，不利于行业的发展，需要进行一系列的改革;产品质量参差不齐;市场准入限制不严格，管理和监督部门繁多，管理效果差。 

3 plc在塔式起重机行业的应用概况 

目前塔机行业中plc的应用比例还很低，整体塔机市场中，plc应用比例约5.5%。在地域上来看，山东塔机的自动化产品应用水平较低，plc应用比例在2%左右，变频器应用比例约在5%左右。自动化产品应用较多的主要是出口产品。 

2008年塔机市场plc应用规模为2700万，应用比较多的为欧姆龙、西门子、ge、施耐德和三菱。其中应用多的为欧姆龙，市场份额高达43.1%，接近总市场的一半份额，其中在山东的塔机企业基本上全部使用欧姆龙的产品，三菱和西门子的产品也有相当的应用;ge的产品主要是在四川地区应用;中联重科主要应用三菱的plc。由于三菱plc的价格降低，现在有一些企业正在考虑试用或者换为三菱的plc。 

山东塔机数量，但plc应用的比例很小，有些企业甚至出现应用比例的萎缩，从前几年的3%降低到3%以下。 

应用比较高的有中联重科建筑起重机械分公司、哈尔滨东建机械制造有限公司、四川建设机械(集团)有限公司、沈阳三洋建筑机械有限公司。 

大部分塔机都是中小型塔机，由于大部分中小型塔机的整体造价不高，如采用plc、变频器等自动化产品的话将显著增加造价成本，所以造成目前塔机行业自动化产品应用比例非常低。所以自动化产品价格的降低对于电气产品的在塔机行业的应用推广有着显著作用，自动化厂商可以根据塔机的特点开发出一些价格较低的塔机产品。 

4 塔机行业plc应用趋势 

自动化产品在塔机行业的应用已经得到认同，2008年塔机市场增长过50%，正常的经济状况下，中国塔机在未来5-10年内会保持30%的复合增长。年新增塔机3万余台，并且有快速增长的趋势。 

市场的两个趋势有利于塔机市场的自动化产品市场规模扩大： 

(1) 塔机的大型化趋势 

现在塔机的自动化应用主要在中大型塔机，中国中大型塔机约占塔机总量的50%，50%的小型塔机的自动化程度低。塔机的大型化直接的导致塔机整体市场的自动化程度增强，如果按照塔机市场50%的中大型塔机全部应用plc和0变频器来计算，每年按照销售塔机3万台，一台塔机用三台变频器，平均用一台60kw变频器，一台1.5-5.5kw变频器，一台15kw变频器，至少3万元多，一台中型plc 1万元来计算，plc的市场潜力是1.5亿，再加上改造市场，潜力非常。 

(2) 小型塔机市场开发潜力大 

50%的小型塔机市场前景广阔，小型塔机应用的都是小型plc，对成本价格提高不多，但使用了plc会提高塔机整体性能。设小型塔机只在起升机构应用一台小型plc，也有1.5万余台的小型plc市场。 

目前中国塔机市场阻碍因素众多，但有三点是重要的。一、技术标准限制了塔机设计。国外企业是按照客户需求设计多样化的产品，适应市场需求，灵活多变。但国内的诸多规定过于具体，让产品类型过于单一。其二、国内的应用技术人员相对缺乏，对技术要求较高的自动化塔机需要销售企业来完成培训，前期的市场培养还需要进一步加大力度。三、国内的塔机价格相对较低，一台大型塔机外销可以达300万，但内销只能到200万，为了控制成本，只有尽量降，导致自动化产品应用的比例不能快速提高。

FxlN系列PLC是一种普遍选择方案，多可达128点控制，并且能增加特殊功能模块或扩展板。通信和数据链接功能选项使得Fx1N在体积、通信和特殊功能模块和能源控制等重要的应用方面非常。     

1)特点    

   (1)控制点数为14点-128点(主单元：14点、40点、60点)。     

   (2)结构紧凑，。显示模块和扩展板使系统升级变得很容易。    

   (3)具有的、大规模的寄存器规格。EEPROM寄存器达8000步。便于电池安装，维护也很方便。    

   (4)丰富的器件资源。辅助继电器1536点、定时器256点、计数器235点、数据寄存器8000点。     

2)功能    

 (1)实时时钟功能。使用标准型号实时时钟功能满足对时钟的应用要求。    

 (2)网络能力。的网络模块使数据通信容易。    

 (3)电源使用范围很宽。世界上任何地方的标准电压都适合，可以使用直流电源。         (4)增加了过程控制。在系统要求控制时使用PID指令。     

 (5)特殊功能模块。增加了大量的特殊功能模块满足单个需要。    

 (6)基于bbbbbbs软件。使用GX—Developer·或FX—PCS／Win—C软件能快速、容易地开发程序。     

(7)模拟电位器。使用模拟电位器VRl、vR2能容易地改变模拟量或定时器的值。    

(8)脉冲输出和定位功能。一个PLc单元中每相能同时输出2点100kHz脉冲。PLc配备有7条特殊的定位指令，包括零返回、零、或相对驱动以及特殊脉冲输出控制等。     (9)密码保护。使用一个8位数密码保护程序。     

(10)远程维护。通过调制解调器通信可以监测、上传或下载程序和数据到远处的编程软件上。 

 3)FXlN系列PLc主单元型号一览表(见表1—4和表1—5)      

  随着科学技术的发展，国产PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的性直接影响到工业企业的生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统运行的关键。

    自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统运行。影响国产PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。

    其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。

    共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏(这就是一些系统I/O模件损坏率较高的原因)，这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。

   国产plc因而正在运用中应留意以下程序：

    电源：PLC关于电源线带来的搅扰存正在定然的抵抗威力。正在牢靠性请求很高或者电源搅扰尤其重大的条件中，能够装置一台带屏障层的隔离变压器，以缩小设施与地之间的搅扰。正常PLC都由直流24 V输入需要应输出端，当输出端运用外接电流源时，应选用直流稳压电源。由于一般的整组滤波电源，因为纹波的反应，简单使PLC吸收到谬误消息。

气氛：防止有侵蚀和易爆的气体，相似化学的酸碱等。 国产plc 关于气氛中有较多粉尘或者侵蚀性气体的条件，可将PLC装置正在开启性较好的掌握室或者掌握柜中。相似电厂的干排渣、干除灰等，正在基建前期增多了开启蜗居。

震撼：应使PLC远离激烈的震撼源，预防振动频次为10～55 Hz的屡次或者陆续振动。当运用条件没有可防止震撼时，必需采取减震措施，如采纳减震胶。

湿度：为了PLC的绝缘功能，气氛的于湿度应小于85％(无凝露)。

量度：PLC请求条件量度正在0～55℃，装置时没有能放正在发烧能大的部件上面，四处透风散热的时间应剩余大。

PLC是国产plc一种用来轻工业消费主动化掌握的设施，正常没有需求采取什么措施，就能够间接正在轻工业条件中运用。但是，虽然有如上所述的牢靠性较高，抗搅扰威力较强，但当消费 条件过于顽劣，电磁搅扰尤其激烈，或者装置运用没有当，就能够形成顺序谬误或者演算谬误，从而发生误输出并惹起误输入，这将会形成设施的失控和误举措，国产plc从而没有能 PLC的畸形运转。要进步PLC掌握零碎牢靠性，一范围请求PLC消费厂家进步设施的抗搅扰威力；另一范围，请求设想、装置和运用保护中惹起高低注重，多方合作能力处理，无效地加强零碎的抗搅扰功能。

1. PLC安装

（1）安装方式

S7-200的安装方法有两种：底板安装和DIN导轨安装。底板安装是利用PLC机体外壳四个角上的安装孔，用螺钉将其固定在底版上。DIN导轨安装是利用模块上的DIN夹子，把模块固定在一个标准的DIN导轨上。导轨安装既可以水平安装，也可以垂直安装。

（2）安装环境

PLC适用于工业现场，为了保证其工作的性，延长PLC的使用寿命，安装时要注意周围环境条件：环境温度在0～55℃范围内；相对湿度在35%～85%范围内（无结霜），周围无易燃或腐蚀性气体、过量的灰尘和金属颗粒；避免过度的震动和冲击；避免太阳光的直射和水的溅射。

（3）安装注意事项

除了环境因素，安装时还应注意：PLC的所有单元都应在断电时安装、拆卸；切勿将导线头、金属屑等杂物落入机体内；模块周围应留出一定的空间，以便于机体周围的通风和散热。此外，为了防止高电子噪声对模块的干扰，应尽可能将S7-200西门子plc模块与产生高电子噪声的设备（如变频器）分隔开。

2. PLC的配线

PLC的配线主要包括电源接线、接地、I/O接线及对扩展单元的接线等。

（1）电源接线与接地

PLC的工作电源有120/230V单相交流电源和24V直流电源。系统的大多数干扰往往通过电源进入PLC，在干扰强或性要求高的场合，动力部分、控制部分、PLC自身电源及I/O回路的电源应分开配线，用带屏蔽层的隔离变压器给PLC供电。隔离变压器的一次侧接380V，这样可以避免接地电流的干扰。输入用的外接直流电源采用稳压电源，因为整流滤波电源有较大的波纹，容易引起误动作。

良好的接地是抑制噪声干扰和电压冲击保证PLC工作的重要条件。PLC系统接地的基本原则是单点接地，一般用自的接地装置，单接地，接地线应尽量短，一般不过20m，使接地点尽量靠近PLC。

交流电源接线安装如图7-42所示。说明如下：

1用一个单开关a将电源与CPU 所有的输入电路和输出(负载)电路隔开。

2用一台过流保护设备b以保护CPU 的电源输出点以及输入点，也可以为每个输出点加上保险丝。

3当使用Micro PLC 24VDC 传感器电源c时可以取消输入点的外部过流保护，因为该传感器电源具有短路保护功能。

4将S7-200 的所有地线端子同近接地点d相连接以提高抗干扰能力。所有的接地端子都使用14 AWG或1.5mm2 的电线连接到立接地点上(也称一点接地)。

5本机单元的直流传感器电源可用来为本机单元的直流输入e，扩展模块f，以及输出扩展模块g供电。传感器电源具有短路保护功能。