PLC技術應用（西門子）項目十一：基于MM420與S7-200SMART的自動生產線多段速控制系統01項目引入02項目目標03項目分析04知識準備05器材準備06項目實施CONTENTS項目內容07項目拓展１１基于MM420與S7-200SMART的

自動生產線多段速控制系統通過S7-200型PLC和MM420變頻器聯機，實現電動機三段速頻率運轉控制，按下起動按鈕SB1，電動機起動并運行在第一段，頻率為10Hz，延時20s后電動機運行在第二段，頻率為20Hz，再延時10s后電動機反向運行在第三段，頻率為50Hz，。按下停車按鈕，電動機停止運行。01項目引入1.學會變頻器多段速頻率控制方式。2.熟練掌握變頻器的運行操作過程。3.掌握PLC和變頻器多段速頻率聯機操作方法。4.熟練掌握PLC和變頻器聯機調試方法。02項目目標變頻器和PLC聯合控制自動化生產線的多段速控制系統是比較經典的一類控制。在實際生產中，應不同任務的需求，自動化生產線在運行過程中需要改變某段時間或路程內的運行速度，運行速度的改變可根據改變變頻器對應參數實現，將變頻器對應的方向信號和速度信號與PLC對應的輸出信號相連，運用PLC程序段，實現對電動機三段速頻率運轉的控制。03項目分析

04知識準備

１.MM420系列變頻器的配線

變頻器采用恒轉矩、V/F控制方式，輸出頻率的范圍為0~650Hz。MM420還有內部PID調節功能，改善了調節性能；并增加了二進制連接（BICO）的功能。變頻器的接線端子分為主電路端子和控制電路端子，主電路為變頻器與工作電源和電動機之間的接線，控制電路的控制信號為微弱的電壓、電流信號，MM420的基本配線如圖所示。

變頻器可以通過外部模擬量輸入接口（3、4），通過0~10V的模擬量輸入，3點開關量輸入信號（5、6、7）與1點開關量輸出信號（10、11）進行控制；12、13端子為模擬量輸出0~20mA信號，其功能也是可編程的，用于輸出顯示運行頻率、電流等。變頻器提供了3種頻率模擬設定方式：外接電位器設定、0~10V電壓設定和4~20mA電流設定。當用電壓或電流設定時，最大的電壓或電流對應變頻器輸出頻率設定的最大值。變頻器有兩路頻率設定通道，開環控制時只用AIN1通道，閉環控制時使用AIN2通道作為反饋輸入，兩路模擬設定進行疊加。（一）MICROMASTER420變頻器簡介04知識準備

14、15為通信接口端子，是一個標準的RS-485接口。S7-200/300/400系列PLC通過此通信接口，可以實現對變頻器的遠程控制，包括運行/停止及頻率設定控制，也可以與端子控制進行組合完成對變頻器的控制。變頻器可使用數字操作面板控制，也可使用端子控制，也可使用RS-485通信接口對其遠程控制。04知識準備

模擬輸入回路可以另行組態，用以提供一個附加的數字輸入（DIN4）04知識準備

2.MM420變頻器操作面板的介紹MM420變頻器的操作面板如圖所示。在標準供貨方式時裝有狀態顯示板（SDP），對于很多用戶來說，利用SDP和制造廠的默認設置值，就可以使變頻器成功地投入運行。如果工廠的默認設置值不適合用戶的設備情況，可以利用基本操作板（BOP），或高級操作板（AOP）修改參數。BOP和AOP是作為可選件供貨的。04知識準備

3.BOP面板基本操作方法04知識準備

04知識準備

4.MM420變頻器參數簡介

（1）MM420變頻器參數分類。MM420變頻器參數可以分為顯示參數和設定參數兩大類。顯示參數為只讀參數，以r××××表示，典型的顯示參數為頻率給定值、實際輸出電壓、實際輸出電流等。設定參數為可讀寫的參數，以p××××表示。設定參數可以用基本操作面板、高級操作面板或通過串行通信接口進行修改，使變頻器實現一定的控制功能。變頻器的參數有三個用戶訪問級，“1”標準級、“2”擴展級和“3”專家級。訪問的等級由參數P0003來選擇，對于大多數應用對象，只要訪問標準級（P0003=1）和擴展級（P0003=2）參數就足夠了。第四級的參數只是用于內部的系統設置，是不能修改的。第四訪問級參數只有得到授權的人員才能修改。04知識準備

（2）變頻器常用的設定參數P0003：用于定義用戶訪問級，P0003的設定值如下：P0003=1：標準級，可以訪問最經常使用的參數。P0003=2：擴展級，允許擴展訪問參數的范圍。P0003=3：專家級，只供專家使用。P0003=4：維修級，只供授權的維修人員使用，具有密碼保護。04知識準備

P0004：參數過濾器，用于過濾參數，按功能的要求篩選（過濾）出與該功能相關的參數，這樣可以更方便地進行調試。P0004的訪問級為1。參數過濾器P0004的設定值如下：P0004＝0全部參數。P0004＝2變頻器參數。

P0004＝3電動機參數。P0004＝7命令，二進制I/OP0004＝8ADC（模-數轉換）和DAC（數-模轉換）。改為：模擬I/O。P0004＝10設定值通道/RFG（斜坡函數發生器）。P0004＝12驅動裝置的特征。

P0004＝13電動機的控制。P0004＝20通訊。

P0004＝21報警/警告/監控。

P0004＝22工藝參量控制器（例如PID）。04知識準備

P0010：變頻器工作方式的選擇，P0010的訪問級為P0003=1。P0010=0為運行，P0010=1為快速調試，P0010=30恢復工廠默認的的設置值。在P0010=1時，變頻器的調試可以非?？焖俸头奖愕赝瓿?。這時，只可以設置一些重要的參數（例如P0304，P0305等）。這些參數設置完成時，當P3900設定為1~3時，快速調試結束后立即開始變頻器參數的內部計算。然后自動把參數P0010復位為0。P0100：本參數用于確定功率設定值的單位是“kW”還是“hp”以及電動機銘牌的額定頻率。P0100只有在快速調試P0010=1時才能被修改，參數的訪問級為P0003=1?？赡艿脑O定值：

P0100=0功率設定值的單位為kW，頻率默認值50Hz。（我國適用）。P0100=1功率設定值的單位為hp，頻率默認值60Hz。

P0100=2功率設定值的單位為kW頻率缺省值60Hz。04知識準備

P0300：選擇電動機的類型，P0100只有在快速調試P0010=1時才能被修改，參數的訪問級為P0003=2。可能的設定值：P0300=1異步電動機。P0300=2同步電動機。P0304：電動機的額定電壓（V），應根據所選用電動機銘牌上的額定電壓設定。本參數的訪問級為1，只有在快速調試P0010=1時才能被修改。P0305：電動機額定電流（A），根據電動機銘牌數據的額定電流設定，本參數只能在P0010=1（快速調試）時進行修改，訪問級為1。P0307：電動機額定功率，應根據電動機銘牌數據的額定功率（kW/hp）設定。P0100=0（功率的單位為KW，頻率缺省值50Hz）時，本參數的單位為KW。本參數只能在P0010=1（快速調試）時才可以修改。訪問級為1。04知識準備

P0308：電動機的額定功率因數，根據電動機銘牌數據的額定功率因數設定，本參數只能在P0010=1（快速調試）時進行修改，而且只能在P0100=0或2（輸入的功率以kW為單位）時才能見到。但參數的設定值為0時，將由變頻器內部來計算功率因數（見r0332）。本參數的訪問級為2。P0310：電動機的額定頻率，設定值的范圍為12~650Hz，默認值是50Hz,根據電動機銘牌數據的額定頻率設定。本參數只能在P0010=1（快速調試）時進行修改。訪問級為1。P0311：電動機的額定速度（r/min），本參數只能在P0010=1（快速調試）時進行修改。參數的設定值為0時，將由變頻器內部來計算電動機的額定速度。對于帶有速度控制器的矢量控制和V/f控制方式，必須有這一參數值。如果這一參數進行了修改，變頻器將自動重新計算電動機的極對數。訪問級為1。04知識準備

P0700：選擇命令源，即變頻器運行控制指令的輸入方式。訪問級為1。可能的設定值：

P0700=0工廠的缺省設置

P0700=1由變頻器的基本面板BOP設置

P0700=2由變頻器的開關量輸入端（DIN1~DIN4）進行控制，DIN1~DIN4的控制功能通過參數P0701~P0704定義。

P0700=4通過BOP鏈路的USS設置

P0700=5通過COM鏈路的USS設置

P0700=6通過COM鏈路的通訊板（CB）設置改變這一參數時，同時也使所選項目的全部設置值復位為工廠的缺省設置值。例如：把它的設定值由1改為2時，所有的數字輸入都將復位為缺省的設置值。04知識準備

P0701：數字輸入DIN1的功能P0702：數字輸入DIN2的功能P0703：數字輸入DIN3的功能P0704：數字輸入DIN4的功能P0701~P0704的訪問級為2，設定值如下：0：禁止數字輸入即不使用該端子。1：ON/OFF1（接通正轉/停車命令1）。

2：ONreverse/OFF1（接通反轉/停車命令1）。

3：OFF2（停車命令2），電動機按慣性自由停車。

4：OFF3（停車命令3），電動機快速停車。9：故障確認。

10：正向點動。

11：反向點動。15：固定頻率設定值（直接選擇）。

16：固定頻率設定值（直接選擇+ON命令）。

17：固定頻率設定值（二進制編碼的十進制數（BCD碼）選擇+ON命令）。

21：機旁/遠程控制。

25：直流注入制動。

29：由外部信號觸發跳閘。

33：禁止附加頻率設定值。

99：使能BICO參數化（僅用于特殊用途）。04知識準備

P0970：工廠復位。P0970=1時所有的參數都復位到它們的缺省值。工廠復位前，首先要設定P0010=30（工廠設定值），且變頻器停車。訪問級為1?？赡艿脑O定值：P0970=0禁止復位

P0970=1參數復位P1000：頻率設定值的選擇。訪問級為1。常用的設定值：

P1000=1MOP設定值P1000=2模擬設定值

P1000=3固定頻率

P1000=4通過BOP控制面板，由連接總線以USS串行通信協議設定

P1000=5通過COM鏈路的USS設定，即由RS485接口通過連接總線以USS串行通信協議，由PLC設定。P1000=6通過COM鏈路的CB設定，即由通信接口模塊通過連接總線進行設定。04知識準備

P1001~P1007：定義固定頻率1~7的設定值。訪問級為2。為了使用固定頻率功能，需要用P1000=3選擇固定頻率的操作方式。有三種選擇固定頻率的方法：

直接選擇

直接選擇（P0701-P0703=15）

在這種操作方式下，一個數字輸入選擇一個固定頻率，還需要一個ON命令才能使變頻器投入運行。如果有幾個固定頻率輸入同時被激活（數字輸入端接通，為1），選定的頻率是它們的總和。例如：FF1+FF2+FF3直接選擇+ON命令（P0701-P0703=16）

選擇固定頻率時，既有選定的固定頻率，又帶有ON命令，把它們組合在一起。

在這種操作方式下，一個數字輸入選擇一個固定頻率。如果有幾個固定頻率輸入同時被激活，選定的頻率是它們的總和。

例如：FF1+FF2+FF3二進制編碼的十進制數（BCD碼）選擇+ON命令（P0701-P0703=17）

使用這種方法最多可以選擇7個固定頻率。各個固定頻率的數值根據下表選擇：04知識準備

二進制編碼的十進制數（BCD碼）選擇+ON命令的七段頻率設定DIN3DIN2DIN1OFF000P1001FF1001P1002FF2010P1003FF3011P1004FF4100P1005FF5101P1006FF6110P1007FF711104知識準備

P1080：變頻器輸出的最低頻率（Hz）。其范圍為0.00~650.00Hz，工廠默認值為0Hz。本參數訪問級為1。P1082：變頻器輸出的最高頻率（Hz）。其范圍為0.00~650.00Hz，工廠默認值為50Hz。本參數訪問級為1。P1120：斜坡上升時間（即電動機從靜止狀態加速到最高頻率P1082設定值所用的時間），其設定范圍0~650s，工廠默認值是10s，本參數的用戶訪問級為1。P1121：斜坡下降時間（即電動機從最高頻率P1082設定值減速到靜止狀態所用的時間），其設定范圍0~650s，工廠默認值是10s，如果設定的斜坡下降時間太短，就有可能導致變頻器跳閘。本參數訪問級為1。P1300：變頻器的控制方式，控制電動機的速度和變頻器的輸出電壓之間的相對關系，當p1300=0時為線性特性的V/f控制。本參數訪問級為2。P3900：結束快速調試，本參數只是在P0010=1（快速調試）時才能改變。本參數訪問級為2。可能的設定值：

P3900=0不用快速調試

P3900=1結束快速調試，并按工廠設置使參數復位

P3900=2結束快速調試

P3900=3結束快速調試，只進行電動機數據的計算04知識準備

（3）變頻器的參數恢復為出廠默認參數。

當變頻器的參數設定錯誤，將影響變頻器的正常運行，可以使用基本面板或高級面板操作，將變頻器的所有參數恢復到工廠默認值，步驟如下：設定P0010=30，設定P0970=1，完成復位過程至少要3分鐘。04知識準備

05器材準備

名稱型號數量變頻器MM4201可編程控制器S7-200SMART1交流電機

1外接部件

1導線

1利用MM420變頻器控制實現電動機三段速頻率運轉。DIN3端口設為電動機起停控制，DIN1和DIN2端口設為三段速頻率輸入選擇，三段速度設置如下：第一段：輸出頻率為20Hz；第二段：輸出頻率為30Hz；第三段：輸出頻率為50Hz。06項目實施1）電路接線檢查電路正確無誤后，合上主電源開關QS。2）參數設置①恢復變頻器工廠默認值。設定P0010=30和P0970=1，按下P鍵,開始復位,復位過程大約為3min,這樣就保證了變頻器的參數恢復到工廠默認值。②設置電動機參數。電動機參數設置完成后，設P0010=0，變頻器當前處于準備狀態,可正常運行。③設置三段固定頻率控制參數06項目實施

三段固定頻率控制參數表

參數號出廠值設置值說明P000311設用戶訪問級為標準級P000407命令和數字I/OP070022命令源選擇由端子排輸入P000312設用戶訪問級為擴展級P000407命令和數字I/OP0701117選擇固定頻率P0702117選擇固定頻率P070311ON接通正轉,OFF接通停止P000311設用戶訪問級為標準級P0004010設定值通道和斜坡函數發生器P100023選擇固定頻率設定值P000312設用戶訪問級為擴展級P0004010設定值通道和斜坡函數發生器P1001020設置固定頻率1(Hz)P1002530設置固定頻率2(Hz)P10031050設置固定頻率3(Hz)06項目實施3）操作控制。當按下開關S3時，數字輸入端口DIN3為“ON”，允許電動機運行。①第1段控制。當開關S1接通、S2斷開時，變頻器數字輸入端口DIN1為“ON”，端口DIN2為“OFF”，變頻器工作在由P1001參數所設定的頻率為20Hz的第1段上，電動機運行在與此頻率對應的轉速上。②第2段控制。當開關S1斷開、S2接通時，變頻器數字輸入端口DIN1為“OFF”，端口DIN2為“ON”，變頻器工作在由P1002參數所設定的頻率為30Hz的第2段上，電動機運行在與此頻率對應的轉速上。③第3段控制。當按鈕S1接通、按鈕S2接通時，變頻器數字輸入端口DIN1為“ON”，端口DIN2為“ON”，變頻器工作在由P1003參數所設定的頻率為50Hz的第3段上，電動機以額定轉速運行。④電動機停車。當按鈕SB1、SB2都斷開時，變頻器數字輸入端口DIN1、DIN2均為“OFF”，電動機停止運行?；蛟陔妱訖C正常運行的任何頻段，將SB3斷開使數字輸入端口DIN3為“OFF”，電動機也能停止運行。06項目實施4）I／O分配輸入信號功能輸出信號功能I0.0電動機停止按鈕

Q0.0電動機正轉I0.1電動機正轉按鈕

Q0.1電動機反轉I0.2電動機反轉按鈕06項目實施5）電路接線圖及程序06項目實施變頻器參數設置參數號出廠值設置值說明P000311設用戶訪問級為標準級P000407命令和數字I/OP070022命令源選擇由端子排輸入P000312設用戶訪問級擴展級P000407命令和數字I/OP0701117選擇固定頻率P0702117選擇固定頻率P070311ON接通正轉,OFF停止P000311設用戶訪問級為標準級P0004010設定值通道和斜坡函數發生器P100023選擇固定頻率設定值P000312設用戶訪問級擴展級P0004010設定值通道和斜坡函數發生器P1001010設置固定頻率1（Hz）P1002520設置固定頻率2（Hz）P100310-50設置固定頻率3（Hz）06項目實施利用PLC的模擬量模塊實現變頻器的無級調速（模擬量控制）

利用PLC和變頻器實現電動機的模擬量調速控制。用兩個按鈕分別控制電動機的起動與停止。按下起動按鈕，電動機起動并以每秒增加0.lHz的速度運行，直到最大輸出頻率50Hz后停止運行。在電動機運行期間按下停止按鈕，電動機將會停止。07項目拓展1）I/O分配表輸入信號功能輸出信號功能I0.0電動機起動按鈕

Q0.0電動機正轉I0.1電動機停止按鈕

AQW0模擬量電壓的輸出06項目實施

2）電路接線圖及程序06項目實施

程序分析：電動機起動并以每秒增加0.lHz的速度運行，直到最大輸出頻率50Hz，需要用時500s。變頻器模擬輸入端口AINl+、AINl-間的電壓由0V增加到10V時，變頻器頻率由0Hz上升到50Hz。EM235模塊V0、M0間輸出電壓0~10V時，輸出映像寄存器AQW0對應的數值為0~32000。因此，為了使電動機起動后在500s內以每秒增加0.lHz的速度運行到50Hz，AQW0中數值需要在500s內以每秒增加64的速度增加至32000。

輸入端口AINI+給定的模擬輸入電壓改變，變頻器的輸出量緊緊跟隨給定量的變化，從而平滑無級地調節電動機轉速的大小。MM420變頻器為用戶提供了一對模擬輸入端口AINl+、AINl-，即端口“3”、“4”，分別連接模擬量擴展模塊EM235的模擬電壓輸出端V0、M0，EM235模塊使用時需將L+和M端接24V直流電源。06項目實施（3）恢復變頻器工廠默認值。設定P0010=30和P0970=1，按下P健，開始復位，復位過程大約為3min，這樣就保證了變頻器的參數恢復到工廠默認值。（4）設置電動機參數。

設置完成后，設P0010=0，變頻器當前處于準備狀態，可正常運行。（5）變頻器參數設置。P700=2，P701=1，P1000=2。（6）模擬量模塊實現電動機的無級調速控制的操作步驟。起動：按下SB1，電動機起動并以每秒增加0.lHz的速度運行，直到最大輸出頻率50Hz后停止運行。在運行過程中，按下SB2，電動機將停止運行。06項目實施感謝觀看《PLC技術應用》（西門子）第二版編寫組PLC技術應用（西門子）項目十二：.小型自動化生產線的設計01項目引入02項目目標03項目分析04知識準備05器材準備06項目實施CONTENTS項目內容07項目拓展12小型自動化生產線的設計自動化生產線機械結構是生產線的機械本體和執行部件，各設備單元彼此之間的連接配合對完成整條自動化生產線良好運行起著至關重要的作用。01項目引入1.掌握自動化生產線各單元間機械結構配合調整方法2.能熟練進行PPI通信系統連接與測試3.掌握兩個單元PPI通信程序設計與調試方法4.掌握整條生產線PPI通信程序設計與調試方法02項目目標變頻器和PLC聯合控制自動化生產線的多段速控制系統是比較經典的一類控制。在實際生產中，應不同任務的需求，自動化生產線在運行過程中需要改變某段時間或路程內的運行速度，運行速度的改變可根據改變變頻器對應參數實現，將變頻器對應的方向信號和速度信號與PLC對應的輸出信號相連，運用PLC程序段，實現對電動機三段速頻率運轉的控制。03項目分析

1.檢測與加工單元調整檢測單元上滑槽的落料口要調整在加工單元的一號工位正上方，并且保證滑槽落料口的高度不會與一號工位上的工件發生干涉，否則就要適當的調整滑槽的傾斜度。圖12-1檢測單元機械部件03項目分析

2.搬運與加工單元調整搬運單元搬運模塊的手爪工作時，要位于加工單元四號工位的正上方。搬運單元的手爪下降抓取工件時，確保其不會與四號工位上的工件發生碰撞。圖12-2搬運單元機械部件03項目分析

3.供料與檢測單元調整

調整供料單元擺臂、吸盤、轉動氣缸，使其工作時不會干涉到檢測單元。圖12-3供料與檢測單元機械部件03項目分析

4.搬運與分揀輸送單元調整搬運單元中手爪夾緊工件后移動到右邊的位置，而下降必須保證工件能夠正好落到分揀輸送單元中工件進入檢測接近開關正前方的傳送帶上。圖12-4搬運與分揀輸送單元機械部件03項目分析

5.分揀輸送與提取安裝單元調整提取安裝單元的傳送帶與輸送單元的傳送帶在一條直線上，并且兩傳送帶之間不出現摩擦干涉的情況。兩傳送帶的位置在安裝時，彼此間要有一定間隙，中間可用滾針過渡，保證工件能夠被正常運送。圖12-5分揀輸送與提取安裝單元機械部件03項目分析

6.提取安裝與操作手單元調整操作手單元要讓手爪下降后，不會出現與工件發生碰撞或干涉的情況，并且手爪所夾工件的位置在工件的中間部位。圖12-6提取安裝與操作手單元機械部件03項目分析

7.操作手與立體存儲單元調整操作手單元的雙活塞桿氣缸伸出時不能與立體存儲單元的絲杠模塊發生碰撞。調整整個立體存儲單元的位置使工件正好落在工作平臺上。并且保證工件放置到工作平臺上時，不會與推料模塊的干涉。圖12-7操作手與立體存儲單元機械部件03項目分析

實訓注意事項：在自動化生產線整機調試運行之前，將靜音氣泵一次調壓后輸出的壓縮氣源通過氣管和T形連接頭分別并聯連接到各單元的氣源處理元件進氣口進行二次調壓處理后輸出利用。但必須要注意氣路的供氣主回路氣管要足夠粗。加工單元起始位置定位很重要，必須保證整個旋轉臺工作模塊位于加工單元工作臺面的正中間對稱定位。調整時要注意前面單元相互配合已調好的單元，在與后續單元再次配合調整時千萬不能再做調整，否則會造成后續配合調好而前面配合位置又改變了。03項目分析

04知識準備

1．I/O接口通信設計、連接與測試（1）I/O通信原理示意圖外部直流給兩臺PLC1和PLC2的1L+供電，同時將兩電源的24V端連接在一起；1M分別連接各自電源的0V；Q0.0連接到PLC2的I0.0；PLC2的輸出端口Q0.0連接到PLC1的I0.0。

圖12-8I/O通信原理示意圖（2）I/O通信的連接圖中Q1.0和Q1.1或I1.0和I1.1組合用于傳送編碼的工件類型信息，Q1.3和I1.2、Q1.2和I1.3傳送前后單元之間運行狀態信息。圖12-9通信信號指向關系圖04知識準備

（3）I/O接口通信指向信號地址表12-1IO通信接口表04知識準備

（4）認識I/O通信模塊I/O通信模塊是一個I/O通信信號轉接模塊。I/O通信模塊接線端為上、下兩層端子結構，上層為I/O通信信號輸出接口，用于直流24V電源和PLC輸出端口的接線；下層為I/O通信信號輸入接口，為24V直流電源和PLC輸入端口的接線端。圖12-10IO口通信模塊圖圖12-10IO口通信模塊圖

PLC中用于進行通信的輸入口對應連接到I/O通信模塊下層的I0、I1、I3、I4接口上；PLC中用于進行通信輸出口對應連接到I/O通信模塊上層的O0、O1、O3、O4接口上；I/O通信模塊的電源接線端引入PLC輸入端電源24V。D型公端口的通信電纜前后兩單元的I/O通信模塊連接起來。04知識準備

（5）I/O通信測試（a）PLC1調試程序（b）PLC2調試程序圖12-11IO口通信測試程序04知識準備

2．基于I/O接口通信的兩個單元聯機調試聯機后要考慮設備運行的安全，供料單元供料時要檢查檢測單元是否做好接收準備。檢測單元請求供料單元供料時，也要等待供料單元是否準備好輸送工件，否則就不能協調運行。兩單元之間的制約協調關系是通過信息的交換（通信）解決的。圖12-12供料單元和檢測單元IO口連接（1）I/O的接口數量的規劃

在供料單元中只需要2根向檢測單元發送/接收通信信息的通信接線，分別用于接收檢測單元的供料請求信號和向檢測單元發送供料完成信號。表12-2供料單元與檢測單元I/O通信地址分配04知識準備

（2）供料單元的通信控制工藝流程圖圖12-13供料單元的通信控制流程圖（3）檢測單元的通信控制工藝流程圖圖12-14檢測單元的通信控制流程圖（4）編寫I/O通信程序1）等待檢測單元請求供料程序聯網運行狀態下，當接收到檢測單元的請求供料信號時，方可執行后面的供料操作。圖12-15等待檢測單元請求供料程序04知識準備

2）供料單元發送完成信號程序待供料單元供料完成回到初始位置，向檢測單元發送供料完成信號,同時判斷有無供料請求信號，無請求信號后，再進行后續工序中。圖12-16供料單元程序04知識準備

3）向供料單元請求供料信號程序檢測單元回到初始位置后，檢測到無工件時，向供料單元發送請求供料信號；待接收到供料完成信號后，才能執行后續工序程序。實訓應注意事項：（1）供料單元和檢測單元拉開一段距離（2）把單/聯開關關到ON（3）兩單元上電后，先復位后面單元，后復位前面單元（4）兩個單元并未實際的連接起來需要通過人工“輔助”（5）多次運行程序，觀察兩站之間是否能協調運行圖12-17向供料單元請求供料信號程序04知識準備

3．基于I/O接口通信的整條生產線聯機調試三個單元的聯機運行中，當加工單元返回到初始位置后，向檢測單元發出供料請求，檢測單元才可以給加工單元供料。由于檢測單元可進行工件材質、顏色信號的辨別，因此檢測單元對加工單元增加了工件信息內容的傳遞要求，同時加工單元也需要接收檢測單元的工件信息和運行狀態信息。（1）I/O的接口數量的規劃檢測單元需要2根通信線；檢測單元與加工單元組成系統時，檢測單元還要向加工單元傳遞工件信息，因此檢檢測單元還要有2根通信線用于發送工件信息給加工單元。同理，加工單元需要4根的通信線。圖12-18供料單元和檢測單元、加工單元IO口連接04知識準備

（2）I/O通訊地址分配表12-3供料單元與檢測單元、加工單元I/O通信地址分配04知識準備

（3）檢測單元設計工藝流程圖12-19檢測單元設計流程圖（4）加工單元設計工藝流程圖12-20加工單元設計流程圖（5）檢測單元向加工單元發送信息檢測單元接收加工單元的供料請求信號(I2.3)，有請求信號檢測單元輸送工件，輸送工件完成向加工單元發送工件完成信號和工件類型信息。工件類型信息存儲V1002.0和V1002.1地址中。圖12-21檢測單元向加工單元發送信息程序04知識準備

（6）檢測單元接收加工單元供料請求程序當檢測單元供料完成回到初始位置時，再次判斷有無加工單元的供料請求信號，無請求信號，方可執行后續工序。圖12-22檢測單元接收加工單元供料請求程序04知識準備

（7）加工單元供料請求和接收工件信號程序Q1.2為檢測單元發送供料請求信號，I1.2加工單元等待接收檢測單元供料完成信號，同時接收檢測單元采集的工件類型信息，將其存儲在V1003.0和V1003.1地址中，以供下次使用。圖12-23加工單元供料請求和接收工件信號程序04知識準備

（8）加工單元通信控制工藝流程圖圖12-24加工單元通信控制工藝流程圖（9）搬運單元通信控制工藝流程圖圖12-25搬運單元通信控制工藝流程圖（10）提取安裝單元通信控制工藝流程圖圖12-26提取安裝單元通信控制工藝流程圖（11）分揀輸送單元通信控制工藝流程圖圖12-27分揀輸送單元通信控制工藝流程圖圖12-28操作手單元通信控制工藝流程圖（12）操作手單元通信控制工藝流程圖（13）立體存儲單元通信控制工藝流程圖圖12-29立體存儲單元通信控制工藝流程圖05器材準備

名稱型號數量變頻器MM4201可編程控制器S7-200SMART1交流電機

1外接部件

1導線

106項目實施（一）PPI通信系統連接與測試1.網絡連接器網絡連接器是一種能與RS-485兼容的9針D型連接器，D型連接器的插座與總線站相連接，D型網絡連接器的插頭與連接電纜連接。包括兩種類型：（1）不帶編程口不帶編程口的插頭用于一般聯網。（2）帶編程口編程口的插頭可以在聯網的同時仍然提供一個編程連接端口，用于編程或者連接HMI等。（3）西門子的網絡連接器內置終端電阻：在線型網絡兩端，并聯在一對通信線上的電阻。兩個終端電阻并聯后的值應當基本等于傳輸線在通信頻率上的特性阻抗。內置偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復雜時確保A、B信號的相對關系，保證“0”、“1”信號的可靠性。表12-5網絡連接器的管腳分配針引腳名稱設計描述1SHIELD屏蔽或功能地2M2424V輔助電源輸出的地線3RXD/TXD-P接收/發送數據正端，RS-485的B信號線4CNTR-P方向控制信號正端5DGND數據基準電位6VP+5V供電電源，與100歐電阻串聯7P24+24V輔助電源輸出的正端8RXD/TXD-N接收/發送數據負端，RS485的A信號線9CNTR-N方向控制信號負端06項目實施2.通信網絡部認知通信連接電纜型號有多種，其中使用比較廣泛的是PROFIBUS電纜。PROFIBUS電纜的最大長度取決于通信波特率和電纜的類型。如圖所示該電纜是屏蔽的雙絞線，在屏蔽層內部有紅、綠的信號線。標準的PROFIBUS電纜與網絡連接器連接，包括：剝離電纜、打開網絡連接器、連接芯線。注意首末兩個連接器要把開關撥到“ON”，中間的均撥到“OFF”。圖12-31電纜與網絡連接器連接示意圖圖12-30雙絞線06項目實施3.

控制要求進行兩臺PLC之間的PPI通信控制測試。當一號PLC作為主站發送啟動、停止信號給二號PLC，使二號PLC接收到信號后，PLC輸出端Q1.0指示燈輸出指示；一號PLC讀取作為從站的二號PLC的通信信息，使一號PLC的輸出端Q1.6指示燈輸出指示。（1）硬件連接將制作完成的PPI通信電纜的網絡連接器分別連接到一號PLC和二號PLC的端口0上，并將其用螺釘旋具鎖緊，完成兩PLC進行PPI通信硬件上的連接。（2）連接芯線PPI網絡的實現有兩種形式，一種是直接調用NETR/NETW指令來配置PPI，另一種是利用指令向導來配置PPI網絡。在命令菜單中選擇“工具”→“指令向導”，在指令向導窗口選擇。06項目實施配置網絡讀/寫操作對話框，在“您需要配置多少項網絡讀/寫”中輸入“2”。通信端口配置和子程序命名對話框，選擇PLC的“端口0”作為通信端口；可以給子程序命名或使用默認的名稱。圖12-34子程序命名對話框圖12-32窗口選擇圖12-33配置網絡讀/寫操作對話框06項目實施

在網絡讀/寫操作第1項中選擇配置“NETR”操作，從遠程PLC讀取的數據長度為1個字節，將遠程PLC地址選擇2，本地PLC數據存儲在VB2001中，從遠程PLC的VB2001讀取數據。（3）配置實現的兩臺PLC之間的數據通信區在此對話框中可以看到所選的配置的生成項目組件子程序“NET_EXE”和全局符號表“NET_STMS”，單擊“完成”。在程序編輯器指令樹的“調用子程序”中，調用“NET_EXE(SBR1)”，了解NET_EXE子程序各參數的含義。

圖12-35網絡讀/寫操作對話框圖12-36數據通信對話框06項目實施圖12-38一號PLC設置通道端口設置圖12-39二號PLC的通信端口設置二號PLC的通信端口設置方式與一號PLC的設置方式相同，只要將“端口0”的PLC地址為“2”(即一號PLC里配置的遠程PLC地址)。06項目實施一號PLC的通信測試程序：圖12-40一號PLC的通信測試程序06項目實施二號PLC通信測試程序：圖12-41二號PLC的通信測試程序06項目實施站名通信地址地址含義供料單元（主）V1001.2向檢測單元發送供料完成信號V2001.0接收檢測單元的請求供料信號檢測單元（從）V1001.2接收供料單元供料完成信號V2001.0向供料單元發送請求供料信號（二）基于PPI通信的兩個單元聯機調試供料單元與檢測單元PPI通信前，必須預先合理規劃這兩個單元之間的通信數據信息。兩個單元通信時，供料單元作為主站，因此網絡讀寫操作應在供料單元中配置。根據兩個單元的PPI通信數據分配，在此只要在讀/寫指令向導中配置一個網絡讀操作和一個網絡寫操作即可。表12-6PPI通信聯機調試地址分配06項目實施圖12-43兩個單元的PPI通信數據分配2圖12-42兩個單元的PPI通信數據分配106項目實