電子課件-《變頻技術及應用(西門子)》-B02-1720-課題四

現(xiàn)代社會生產的多元化，使各行各業(yè)競爭尤為激烈，物流行業(yè)同樣如此。目前，許多物流企業(yè)仍采用人工分揀作業(yè)，勞動強度大、效率低。為了克服這些缺點，同時滿足能對不同材質、顏色的物料進行自動分類的物料分揀，出現(xiàn)了以PLC、變頻器為主控制器的物料分揀控制系統(tǒng)。變頻器以其良好的調速特性、與PLC配合的精確的控制性能等優(yōu)點，在實現(xiàn)物料分揀生產線連續(xù)、大批量分揀貨物，高效運行且分揀誤差率低等方面扮演著重要的角色。1．會連接常用基本氣動回路。2．能正確設計變頻器參數(shù)。3．能設計物料檢測生產線的PLC控制程序。4．能正確完成物料傳送與分揀生產線控制系統(tǒng)的安裝與調試。任務1物料傳送與分揀生產線控制系統(tǒng)

1．本裝置主要部分（1）落料孔。物料落料位置定位。（2）料槽。放置物料。（3）電感式傳感器。檢測金屬材料，檢測距離為3~5mm。（4）光纖傳感器。用于檢測不同顏色的物料，可通過調節(jié)光纖放大器來區(qū)分不同顏色的靈敏度。（5）三相異步電機。驅動傳送帶轉動，由變頻器控制。（6）推料氣缸。將物料推入料槽，由電控氣閥控制。（7）落料口傳感器。檢測是否有物料到傳送帶上，并給PLC一個輸入信號。2．工作原理物料傳送過程中，要能實現(xiàn)物料的分揀與準確入倉，則需工件準確地停止，實現(xiàn)定位。要想得到比較準確的位置，首先就要正確設置變頻器的減速時間，使其在接收到停止信號后能夠準確地停下來。當傳送帶上有物料，電機啟動后物料到推料一處時傳感器是否接通，如果接通則判斷是金屬材料，馬上驅動推料一推桿，當物料已推到位時（到位判斷就是當推料一的推桿前限接通時），馬上復位推料一推桿電磁閥并復位傳送帶電機，若沒有接通則傳送帶接續(xù)傳送物料。當輸送到推料二時，看白色物料的傳感器是否接通（白色物料傳感器是光電傳感器，把靈敏度調低的時候），接通時馬上驅動推料二推桿，當物料已推到位時（到位判斷就是當推料二的推桿前限接通時），馬上復位推料二推桿電磁閥并復位傳送帶電機，若沒有接通則傳送帶接續(xù)傳送物料。到推料三時就只可能剩下黒色的只要有東西時就可以推出（黒色傳感器就是光電傳感器，把靈敏度調高的時候），當物料已推到位時（到位判斷就是當推料三的推桿前限接通時），馬上復位推料三推桿電磁閥并復位傳送帶電機。一、任務準備二、系統(tǒng)輸入/輸出地址分配三、系統(tǒng)接線四、設置變頻器參數(shù)五、編制PLC控制程序1．理解USS通信及硬件連接。2．理解USS協(xié)議專用指令。3．能正確設計變頻器參數(shù)。4．能夠獨立完成PLC通過USS協(xié)議網(wǎng)絡控制變頻器的運行。任務2基于USS協(xié)議網(wǎng)絡控制變頻器運行

本任務是用PLC通過USS協(xié)議網(wǎng)絡控制任務1中物料傳送系統(tǒng)中變頻器的運行?？刂埔笫荢7-200PLC通過USS協(xié)議網(wǎng)絡控制MM440變頻器，控制電動機的啟動、制動停止、自由停止和正反轉，并能夠通過PLC讀取變頻器參數(shù)、設置變頻器參數(shù)。

西門子變頻器都有一個串行通信接口，采用RS-485半雙工通信方式，以USS通信協(xié)議傳遞信息。西門子公司專門提供了USS協(xié)議指令庫，使用指令庫中的USS指令編程，使得PLC對變頻器的控制變得非常方便。使用USS協(xié)議的優(yōu)點如下：（1）USS協(xié)議對硬件設備要求低，減少了設備之間布線的數(shù)量。（2）無需重新布線就可以改變控制功能。（3）可通過串行接口設置來修改變頻器的參數(shù)。（4）可連續(xù)對變頻器的特性進行監(jiān)測和控制。（5）利用S7-200CPU組成USS通信的控制網(wǎng)絡具有較高的性價比。一、USS通信及硬件連接USS通信總是由主站發(fā)起，USS主站不斷循環(huán)輪詢各個從站，從站根據(jù)收到的指令，決定是否、以及如何響應。從站永遠不會主動發(fā)送數(shù)據(jù)。1．S7-200CPU通信接口2．MM440變頻器通信端口3．S7-200與MM440的USS通信接線通信接線注意事項：（1）條件許可的情況下，USS主站盡量選用直流型的CPU。當使用交流型的CPU22X和單相變頻器進行USS通信時，CPU22X和變頻器的電源必須接成同相位的。（2）一般情況下，USS通信電纜采用雙絞線即可，如果干擾比較大，可采用屏蔽雙絞線。（3）在采用屏蔽雙絞線作為通信電纜時，把具有不同電位參考點的設備互聯(lián)后在連接電纜中形成不應有的電流，這些電流導致通信錯誤或設備損壞。要確保通信電纜連接的所有設備公用一個公共電路參考點，或是相互隔離以防止干擾電流產生。屏蔽層必須接到外殼地或9針連接器的1腳上。（4）盡量采用較高的波特率，通信速率只與通信距離有關，與干擾沒有直接關系。（5）終端電阻的作用是用來防止信號反射的，并不用來抗干擾。如果通信距離很近，波特率較低或點對點的通信情況下，可不用終端電阻。（6）不要帶電插拔通信電纜，尤其是正在通信過程中，這樣極易損壞傳動裝置和PLC的通信端口。二、USS協(xié)議專用指令1．USS_INT指令使用USS庫指令前必須使用USS_INIT指令對變頻器進行初始化USS通信參數(shù)。2．USS_CTRL指令USS_CTRL指令用于對單臺處于激活狀態(tài)的變頻器進行運行控制。這個功能塊利用了USS協(xié)議中的PZD數(shù)據(jù)傳輸，控制和反饋信號更新較快。網(wǎng)絡上的每一個激活的USS變頻器從站，都要在程序中調用一個獨立的USS_CTRL指令，而且只能調用一次。需要控制的變頻器必須在USS初始化指令運行時定義為“激活”。3．USS_RPM指令USS_RPM指令用于讀取變頻器的參數(shù)，USS協(xié)議有3條讀指令。（1）USS_RPM_W指令讀取一個無符號字類型的參數(shù)。（2）USS_RPM_D指令讀取一個無符號雙字類型的參數(shù)。（3）USS_RPM_R指令讀取一個浮點數(shù)類型的參數(shù)。4．USS_WPM指令USS_WPM指令用于寫入變頻器的參數(shù)，USS協(xié)議共有3種寫入指令：USS_WPM_W（端口0）或USS_WPM_W_P1（端口1）指令寫入不帶符號的字參數(shù)、寫入不帶符號的雙字參數(shù)、寫入浮點。三、與S7-200PLC相關的變頻器參數(shù)1．控制源參數(shù)設置2．設定源控制參數(shù)設置3．USS通信控制的參數(shù)設置（1）P2011參數(shù)（2）P2012