西门子模块6ES7221-1BH22-0XA8产品齐全

西门子模块6ES7221-1BH22-0XA8产品齐全

PROFIBUS现场总线技术现已越来越多地被应用于各个工业领域，日益成为一种主流技术。某食品厂的称重自动控制系统、称重配料系统、液体灌装系统均采用的PROFIBUS DP总线，但其使用的株洲志美公司生产的称重显示器、称重传感器等设备为RS232接口。如何实现RS232与PROFIBUS两种通讯方式间的转换，就成了一个棘手的问题。北京金鼎旺科技有限公司生产的232转PROFIBUS协议转换模块恰恰解决了这一难题。

食品厂的配料、灌装控制系统使用的是西门子300的PLC，下面需要连接多台RS232的称重显示器、传感器等设备作为从站，使主站PLC可以读取从站仪表中的各种数据，达到实时监控的目的。

首先，要将金鼎旺生产的协议转换模块的硬件接好，模块使用24V电源，通过端子接线的方式与主站的PLC、从站的仪表连接，通过模块侧面的拨码开关设置从站地址。其次，外部接线做好后，再按照模块说明书在主站上安装GSD文件进行组态，这时就可以在PROFIBUS系统中看到PLC下面连接的模块。这时就实现了PROFIBUS主站与232从站之间的双向通讯，通信报文透明传输，PLC可以在第一时间读取到称重仪表内的多种信息，从而达到了对从站进行实时监控的目的。

食品厂对这种解决方案表示十分认可，通过简单的操作就达到了*理想的效果，且性能稳定。这种方式省去了人工抄表的不便，仅通过PLC就可以读取到各个车间、各个生产线上关于原料配比、重量、灌装等数据。同时，如果某条线上的设备发生故障，PLC也可以在第一时间监控到，便于及时对设备进行调试和维修，避免造成生产损失。

目前，金鼎旺232-PROFIBUS模块已经应用到各种具有RS232专用通信协议的接口设备，如水分测定仪、称重仪、条码仪等，涵盖了食品饮料、钢铁冶金、汽车制造、发电等多个领域。1. LOGO!性能及特点
LOGO!是SIEMENS公司推出通用逻辑控制模块，是一种将编程器和主机一体化的超小型可编程序控制器。LOGO内部集成有：控制功能、操作和显示单元。有一个用于扩展模块的接口、一个用于程序模块和PC电缆的接口。预制有基本功能、软开关、二进制指示器、输入和输出。用户可通过控制器面板上的按钮直接编程、编辑、读取数据或输入数据;可与计算机联网，用厂家提供的专用软件编程。SIEMENS LOGO!的主要特点如下：
① 编程操作简单。LOGO!编程可在本机上直接操作。
② 编程语言简单。其编程是将需要实现的功能所对应的功能块连接起来即可。
③ 输出电流大。LOGO!输出端可以承受电流达10A（继电器输出，阻性负载）
④ 自带显示面板。可直接在自带面板上设置、更改和显示参数。
⑤ 具有通信功能。带AS-I总线功能的LOGO!可作为远程I/O使用。
⑥ 价格低廉。具有较低的价格和较高的性价比。
⑦ 面向大众、方便用户。LOGO!不需要专门的训练，只要懂得一些电气知识就行。
⑧体积“小”（体积约为72mm＊90mm＊53mm）。
2.LOGO!的结构及原理
LOGO!的面板结构如图1.所示：电源接线端用来连接电源（电压有直流24V、交流115V或交流230V），数字量输入端直接连接开关、按钮和传感器等，数字量输出端可用容量为8/10A的开关来控制负载，液晶显示面板可在LOGO!进入控制程序后，所有步骤及集成的基本功能（如：逻辑操作和设定值）和特殊功能（如;计时器、计数器和时钟等）均显示为功能方块图，在运行过程中可显示I/O口的开关状态及星期和时间，操作员小键盘可使用户用键盘上的6个操作键输入需要的控制程序，通过存储卡或计算机电缆接口，使控制程序和设定值永远存储在集成的EEROM中，可用LOGO!存储卡将存储的程序复制到下一个应用，也可用电缆把LOGO!连接到计算机上，利用LOGO!SOFT编程软件创建、、存档和打印控制程序。使用步骤：用LOGO!完成一项控制应用只需下列步骤：（1）描述控制任务，即确定控制对象及其所执行的操作;（2）将LOGO!放在DIN标准导轨上，连接好输入端和输出端;（3）根据任务描述，选择所需要的功能块，按响应的按键把这些功能块组合在一起;（4）进行必要的测试和起动运行。
3. 采用LOGO!实现箱式电阻炉的温度控制
热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，也是充分发挥金属材料性能潜力的重要手段。钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定温度，经过一段时间的保温，然后以某种速度冷却下来。通过这样的工艺过程，能使钢的性能发生改变。我们在科研、实验中采用箱式电阻炉对小型钢件进行淬火、退火、正火。电阻炉温度控制采用DRZ–12型温度控制器。以往科研、实验中，实验人员要在现场不停观察、计时并手动停止系统工作。一旦实验人员离开了现场或疏忽了时间，没有准时断开电阻炉的电源，保温时间过长或过短，处理的试样将不符合要求。我们通过LOGO!实现温度自动定时控制及处理完成报警，提高了自动化控制程度，方便了实验人员的工作。
3.1系统硬件设计及工作原理
（1）系统硬件设计
本系统采用8个输入点和4个输出点的SIMENS LOGO!230RC和XCT–101温度指示调节仪作为控制核心，同WR-EU热电偶, 接触器，电流表，炉门关闭检测开关SQ，电源显示信号灯，工作完成信号灯及蜂鸣器等组成功能完善的温度控制系统，如图1所示。LOGO!的I1、I3分别连接温度 调节仪的高、低接点;I2连接蜂鸣器消声按钮SB1;I4连接炉门关闭检测开关SQ;I 5连接启动按钮SB2;I6连接停止按钮SB3;I7连接S蜂鸣器报警选择开关。LOGO!的4个输出点Q1、Q2、Q3、Q4分别连接、系统带电显示灯HL1、电炉加热开关KM1、工作完成信号灯HL2及蜂鸣器HZ。

•采用绝对位置控制指令(DRVA)，大致阐述FX1S控制步进电机的方法。由于水平有限，本实例采用非专业述语论述，请勿引用。
•FX系列PLC单元能同时输出两组100KHZ脉冲，是控制伺服与步进电机的较好选择！
•LS+，PLS-为步进驱动器的脉冲信号端子，DIR+，DIR-为步进驱动器的方向信号端子。
•所谓绝对位置控制(DRVA),就是*要走到距离原点的位置，原点位置数据存放于32位寄存器D8140里。当机械位于我们设定的原点位置时用程序把D8140的值清零，也就确定了原点的位置。
•实例动作方式：X0闭合动作到A点停止，X1闭合动作到B点停止，接线图与动作位置示例如左图(距离用脉冲数表示)。
•程序如下图：(此程序只为说明用，实用需改善。)
•说明：
•在原点时将D8140的值清零(本程序中没有做此功能)
•32位寄存器D8140是存放Y0的输出脉冲数，正转时增加，反转时减少。当正转动作到A点时，D8140的值是3000。此时闭合X1，机械反转动作到B点，也就是-3000的位置。D8140的值就是-3000。
•当机械从A点向B点动作过程中，X1断开(如在C点断开)则D8140的值就是200，此时再闭合X0，机械正转动作到A点停止。
•当机械停在A点时，再闭合X0，因为机械已经在距离原点3000的位置上，故而机械没有动作！

•把程序中的绝对位置指令(DRVA)换成相对位置指令(DRVI)：
•当机械在B点时(设此时D8140的值是-3000)闭合X0，则机械正转3000个脉冲停止，也就是停在了原点。D8140的值为0
•当机械在B点时(设此时D8140的值是-3000)闭合X1，则机械反转3000个脉冲停止，也就是停在了左边距离B点3000的位置(图中未画出)，D8140的值为-6000。 

  
•一般两相步进电机驱动器端子示意图：
•FREE+，FREE-：脱机信号，步进电机的没有脉冲信号输入时具有自锁功能，也就是锁住转子不动。而当有脱机信号时解除自锁功能，转子处于自由状态并且不响应步进脉冲。
•V+，GND：为驱动器直流电源端子，也有交流供电类型。
•A+，A-，B+，B-分别接步进电机的两相线圈。 

•采用绝对位置控制指令(DRVA)，大致阐述FX1S控制步进电机的方法。由于水平有限，本实例采用非专业述语论述，请勿引用。
•FX系列PLC单元能同时输出两组100KHZ脉冲，是控制伺服与步进电机的较好选择！
•LS+，PLS-为步进驱动器的脉冲信号端子，DIR+，DIR-为步进驱动器的方向信号端子。
•所谓绝对位置控制(DRVA),就是*要走到距离原点的位置，原点位置数据存放于32位寄存器D8140里。当机械位于我们设定的原点位置时用程序把D8140的值清零，也就确定了原点的位置。
•实例动作方式：X0闭合动作到A点停止，X1闭合动作到B点停止，接线图与动作位置示例如左图(距离用脉冲数表示)。
•程序如下图：(此程序只为说明用，实用需改善。)
•说明：
•在原点时将D8140的值清零(本程序中没有做此功能)
•32位寄存器D8140是存放Y0的输出脉冲数，正转时增加，反转时减少。当正转动作到A点时，D8140的值是3000。此时闭合X1，机械反转动作到B点，也就是-3000的位置。D8140的值就是-3000。
•当机械从A点向B点动作过程中，X1断开(如在C点断开)则D8140的值就是200，此时再闭合X0，机械正转动作到A点停止。
•当机械停在A点时，再闭合X0，因为机械已经在距离原点3000的位置上，故而机械没有动作！

•把程序中的绝对位置指令(DRVA)换成相对位置指令(DRVI)：
•当机械在B点时(设此时D8140的值是-3000)闭合X0，则机械正转3000个脉冲停止，也就是停在了原点。D8140的值为0
•当机械在B点时(设此时D8140的值是-3000)闭合X1，则机械反转3000个脉冲停止，也就是停在了左边距离B点3000的位置(图中未画出)，D8140的值为-6000。 

  
•一般两相步进电机驱动器端子示意图：
•FREE+，FREE-：脱机信号，步进电机的没有脉冲信号输入时具有自锁功能，也就是锁住转子不动。而当有脱机信号时解除自锁功能，转子处于自由状态并且不响应步进脉冲。
•V+，GND：为驱动器直流电源端子，也有交流供电类型。
•A+，A-，B+，B-分别接步进电机的两相线圈。

步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），其旋转以固定的角度运行。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量以达到准确定位的目的;同时也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度而达到调速的目的。步进电机作为一种控制用的特种电机，因其没有积累误差（精度为100%）而广泛应用于各种开环控制。
1 定位原理及方案
1.1 步进电机加减速控制原理
步进电机驱动执行机构从一个位置向另一个位置移动时，要经历升速、恒速和减程。当步进电机的运行频率低于其本身起动频率时，可以用运行频率直接起动并以此频率运行，需要停止时，可从运行频率直接降到零速。当步进电机运行频率fb>fa（有载起动时的起动频率）时，若直接用fb频率起动会造成步进电机失步甚至堵转。同样在fb频率下突然停止时，由于惯性作用，步进电机会发生过冲，影响定位精度。如果非常缓慢的升降速，步进电机虽然不会产生失步和过冲现象，但影响了执行机构的工作效率。所以对步进电机加减速要保在不失步和过冲前提下，用*快的速度（或*短的时间）移动到*位置。
步进电机常用的升降频控制方法有2种：直线升降频（图1）和指数曲线升降频（图2）。指数曲线法具有较强的跟踪能力，但当速度变化较大时平衡性差。直线法平稳性好，适用于速度变化较大的快速定位方式。以恒定的加速度升降，规律简练，用软件实现比较简单，本文即采用此方法。

1.2 定位方案
要保证系统的定位精度，脉冲当量即步进电机转一个步距角所移动的距离不能太大，而且步进电机的升降速要缓慢，以防止产生失步或过冲现象。但这两个因素合在一起带来了一个突出问题：定位时间太长，影响执行机构的工作效率。因此要获得高的定位速度，同时又要保定位精度，可以把整个定位过程划分为两个阶段：粗定位阶段和精定位阶段。粗定位阶段，采用较大的脉冲当量，如0.1mm/步或1mm/步，甚至更高。精定位阶段，为了保证定位精度，换用较小的脉冲当量，如0.01mm/步。虽然脉冲当量变小，但由于精定位行程很短（可定为全行程的五十分之一左右），并不会影响到定位速度。为了实现此目的，机械方面可通过采用不同变速机构实现。
工业机床控制在工业自动化控制中占有重要位置，定位钻孔是常用工步。设或工作台欲从A点移至C点，已知AC=200mm，把AC划分为AB与BC两段，AB=196mm，BC=4mm，AB段为粗定位行程，采用0.1mm/步的脉冲当量依据直线升降频规律快速移动，BC段为精定位行程，采用0.01mm/步的脉冲当量，以B点的低频恒速运动完成精确定位。在粗定位结束进入精定位的同时，PLC自动实现变速机构的更换。
2 定位程序设计
2.1 PLC脉冲输出指令
目前较为先进的PLC不仅具有满足顺序控制要求的基本逻辑指令，而且还提供了丰富的功能指令。Siemens S7-200系列PLC的PLUS指令在Q0.0和Q0.1输出PTO或PWM高速脉冲，*大输出频率为20KHz。脉冲串（PTO）提供方波输出（50%占空比），用户控制周期和脉冲数。脉冲宽度可调制（PWM）酮能提供连续、变占空比输出，用户控制周期和脉冲宽度。本文采用PTO的多段管线工作方式实现粗定位，PTO的单段管线方式实现精定位。
上述例子中，定电机的起动和结束频率是2KHz，*大脉冲频率是10KHz。在粗定位过程中，用200个脉冲完成升频加速，400个脉冲完成降频减速。使用PLC的PTO多段管线脉冲输出时，用下面的公式计算升降频过程中的脉冲增量值。
给定段的周期增量=（ECT—ICT）/Q
式中：ECT=该段结束周期时间
ICT=该段初始周期时间
利用这个公式，加速部分（第1段）周期增量为2，减速部分（第3段）周期增量为1。因第2段是恒速部分，故周期增量为0。如果PTO的包络表从VB500开始存放，则表1为上例的包络表值。
2.2 源程序
//主程序
LD SM0.1 //首次扫描为1
R Q0.0，1 //复位映像寄存器位
CALL 0 //调用子程序0，初始化粗定位相关参数
LD M0.0 //粗定位完成
R Q0.0，1
CALL 1 //调用子程序1，初始化精定位相关参数
//子程序0,粗定位
LD SM0.0
MOVB 16#A0，SMB67 //设定控制字：允许PTO操作，选择ms增量，选择多段操作
MOVW 500，SMW168 //*包络表起始地址为V500
MOVB 3，VB500 //设定包络表段数是3
MOVW 500，VW501 //设定第一段初始周期为500ms
MOVW -2，VD503 //设定第一段周期增量为-2ms
MOVD 200，VD505 //设定第一段脉冲个数为200
MOVW 100，VW509 //设定第二段初始周期为100ms
MOVW 0，VD511 //设定第二段周期增量为0ms
MOVD 1360，VD513 //设定第二段脉冲个数为1360
MOVW 100，VW517 //设定第三段初始周期为100ms
MOVW 1，VD519 //设定第三段周期增量为1ms
MOVD 400，VD521 //设定第三段脉冲个数为400
ATCH 2，19 //定义中断程序2处理PTO完成中断
ENI //允许中断
PLS 0 //启动PTO操作
//子程序1，精定位
LD SM0.0 //首次扫描为1
MOVB 16#8D，SMB67 //允许PTO功能，选择ms增量，设定脉冲数和周期
MOVW 500，SMW68 //设定精定位周期为500ms
MOVD 400，SMD72 //设定脉冲个数为400
ATCH 3，19 //定义中断程序3处理PTO完成中断
ENI //允许中断
PLS 0 //启动PTO操作
//中断程序2
LD SM0.0 //一直为1
= M0.0 //启动精定位
//中断程序3
LD SM0.0 //一直为1
= M0.1 //实现其他功能