智能抓棉分揀機(jī)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)試觸摸屏進(jìn)入通信測(cè)試畫面后，HL1以閃爍3次停3s的周期運(yùn)行（閃爍頻率為2Hz）。此模式下可檢測(cè)觸摸屏與三臺(tái)PLC及三臺(tái)PLC之間的通信情況，如圖10-1所示。當(dāng)三臺(tái)PLC上電后處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接正常時(shí)，觸摸屏中對(duì)應(yīng)的通信指示燈以1Hz閃爍，若“從站一”或“從站二”PLC網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)通信指示燈熄滅，“通信狀態(tài)顯示區(qū)”顯示“從站一通信異?！被颉皬恼径ㄐ女惓！保@示文字以1Hz頻率閃爍）。若觸摸屏連接主站PLC網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)，“主站、從站一和從站二”三個(gè)通信指示燈均全部熄滅，“通信狀態(tài)顯示區(qū)”顯示“通信中斷，請(qǐng)檢查網(wǎng)絡(luò)連接”（顯示文字以1Hz頻率閃爍）。此外，每一臺(tái)PLC需自由分配一個(gè)輸出點(diǎn)，作為通信測(cè)試燈。分兩種情況測(cè)試，由觸摸屏中的“模式轉(zhuǎn)換開關(guān)”來(lái)切換，當(dāng)開關(guān)撥至左端時(shí)表示三臺(tái)PLC之間的通信測(cè)試模式，撥至右端時(shí)代表觸摸屏與三臺(tái)PLC之間的通信。在觸摸屏中的“通信狀態(tài)顯示區(qū)”顯示“三臺(tái)PLC之間通信”或“觸摸屏與三臺(tái)PLC通信”字樣，要求與實(shí)際操作相符。項(xiàng)目引入1.三臺(tái)PLC之間通信測(cè)試

按下SB1按鈕，從站一PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈以2Hz閃爍，閃爍3s后變?yōu)槌Ａ?；再按下SB1按鈕，從站一PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈由常亮變?yōu)?Hz閃爍，從站二PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈以1Hz閃爍，從站一和從站二閃爍3s后變?yōu)槌Ａ?；再按下SB1按鈕，從站一、從站二PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈均熄滅，第一種通信測(cè)試完成。當(dāng)觸摸屏中的模式選擇開關(guān)不在左端位置時(shí)，此模式操作無(wú)效，如需重新測(cè)試該模式可將模式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至右端再撥至左端重新開始測(cè)試。項(xiàng)目引入圖10-1通信測(cè)試模式界面設(shè)計(jì)

2.觸摸屏與三臺(tái)PLC之間通信測(cè)試

將觸摸屏中的模式選擇開關(guān)撥至右端位置時(shí)（觸摸屏與主站通信測(cè)試、觸摸屏與從站一通信測(cè)試和觸摸屏與從站二通信測(cè)試的初始化文本框?yàn)榘咨?，進(jìn)行觸摸屏與三臺(tái)PLC之間的通信測(cè)試，測(cè)試過(guò)程如下：

①觸摸屏與主站PLC通信測(cè)試：在“觸摸屏與三臺(tái)PLC通信測(cè)試”輸入框中輸入“AA”，按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”，主站PLC通信測(cè)試燈常亮、觸摸屏上“觸摸屏與主站通信測(cè)試”文本框背景色顯示綠、紅兩色以1Hz交替閃爍；再次按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”，主站PLC通信測(cè)試燈滅、觸摸屏上“觸摸屏與主站通信測(cè)試”文本框背景色恢復(fù)為白色。

②觸摸屏與從站一PLC通信測(cè)試：在“觸摸屏與三臺(tái)PLC通信測(cè)試”輸入框中輸入“BB”，按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”，從站一PLC通信測(cè)試燈常亮、觸摸屏上“觸摸屏與從站一通信測(cè)試”文本框背景色顯示綠、紅兩色以1Hz交替閃爍；再次按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”，從站一PLC通信測(cè)試燈滅、觸摸屏上“觸摸屏與從站一通信測(cè)試”文本框背景色恢復(fù)為白色。項(xiàng)目引入

③觸摸屏與從站二PLC通信測(cè)試：在“觸摸屏與三臺(tái)PLC通信測(cè)試”輸入框中輸入“CC”，按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”，從站二PLC通信測(cè)試燈常亮、觸摸屏上“觸摸屏與從站二通信測(cè)試”文本框背景色顯示綠、紅兩色以1Hz交替閃爍；再次按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”，從站二PLC通信測(cè)試燈滅、觸摸屏上“觸摸屏與從站二通信測(cè)試”文本框背景色恢復(fù)為白色。當(dāng)觸摸屏中的“模式轉(zhuǎn)換開關(guān)”不在右端位置，此模式操作無(wú)效，如需重新測(cè)試該模式可將模式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至左端再撥至右端重新開始測(cè)試。兩種模式測(cè)試完成后，觸摸屏顯示“全部通信正?！?，完成通信測(cè)試，模式指示燈HL1常亮。一、認(rèn)識(shí)西門子工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)通常是指應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域的以太網(wǎng)技術(shù)，在技術(shù)上與普通以太網(wǎng)技術(shù)相兼容，但對(duì)具體產(chǎn)品和應(yīng)用都有不同要求。由于產(chǎn)品要在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用，對(duì)產(chǎn)品的材料、強(qiáng)度、適用性、可互操作性、可靠性、抗干擾性等有較高要求；而且工業(yè)以太網(wǎng)是面向工業(yè)生產(chǎn)控制的，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、確定性、可靠性等有極高的要求。

S7-1500PLC的各系列CPU具有集成的以太網(wǎng)接口（最多有三個(gè)，X1、X2、X3），SIMATICS7-1500PLC以太網(wǎng)接口支持的通信服務(wù)有實(shí)時(shí)通信和非實(shí)時(shí)通信，不同接口支持的通信服務(wù)見下表所示。接口類型實(shí)時(shí)通信非實(shí)時(shí)通信PROFINETIO控制器I-DeviceOUC通信S7通信Web服務(wù)器CPU集成的接口X1*√√√√√CPU集成的接口X2*××√√√CPU集成的接口X3*√×√√√CM1542-1√×√√√CP1543-1××√√√知識(shí)準(zhǔn)備

SIMATICS7-1500PLC之間非實(shí)時(shí)通信有兩種：OpenUserCommunication（OUC）通信服務(wù)和S7通信服務(wù)，實(shí)時(shí)通信只有PROFINETIO。SIMATICS7-1500系列以太網(wǎng)支持OUC通信連接的類型如下表所示。接口類型連接類型ISOISO-on-TCPTCP/IPUDPCPU集成的接口X1*×√√√CPU集成的接口X2*×√√√CPU集成的接口X3*×√√√CM1542-1×√√√CP1543-1√√√√知識(shí)準(zhǔn)備

OUC（開放式用戶通信，與SIMATICS7-300/400的S5兼容通信相同）服務(wù)適用SlMATICS7-1500/300/400PLC之間通信、S7PLC與S5PLC間的通信，以及PLC與PC或與第三方設(shè)備進(jìn)行通信。OUC通信有下列通信連接：1.ISOTransport通信協(xié)議

該通信連接支持第四層（ISOTransport）開放的數(shù)據(jù)通信，主要用于SIMATICS7-1500/300/400與SIMATICS5的工業(yè)以太網(wǎng)通信。S7PLC間的通信也可以使用ISO通信方式。ISO通信使用MAC地址，不支持網(wǎng)絡(luò)路由。一些新的通信處理器不再支持該通信服務(wù)，SIMATICS7-1500系統(tǒng)中只有CP1543-1支持ISO通信方式。ISO通信基于面向消息的數(shù)據(jù)傳輸，發(fā)送的長(zhǎng)度可以是動(dòng)態(tài)的，但是接收區(qū)必須大于發(fā)送區(qū)。2.ISO-on-TCP通信協(xié)議

ISO不支持以太網(wǎng)路由，因而西門子在應(yīng)用時(shí)需應(yīng)用RFC1006協(xié)議將IS0映射到TCP上，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)路由。西門子PLC間的通信建議使用ISO-ON-TCP通信方式。

3.TCP/IP通信協(xié)議

該通信連接支持TCP/IP開放的數(shù)據(jù)通信，主要應(yīng)用于連接SIMATICS7和PC以及非西門子設(shè)備。PC可以通過(guò)VB、VCSOCKET控件直接讀寫PLC數(shù)據(jù)。TCP/IP采用面向數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳送，發(fā)送的長(zhǎng)度最好是固定的。如果長(zhǎng)度發(fā)生變化，在接收區(qū)需要判斷數(shù)據(jù)流的開始和結(jié)束位置，比較繁瑣，并且需要考慮到發(fā)送和接收的時(shí)序問題。所以，在西門子PLC間進(jìn)行通信時(shí)，不建議采用TCP/IP通信方式。

4.UDP通信協(xié)議

該通信連接屬于第四層協(xié)議，支持簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)無(wú)須確認(rèn)，與TCP/IP通信相比，UDP沒有連接。知識(shí)準(zhǔn)備二、S7通信S7通信特別適用于SIMATICS7-1500/1200/400/300PLC與觸摸屏、電腦和編程器之間的通信，也適合SIMATICS7-1500/1200/300/400PLC之間通信。早先S7通信主要是SIMATICS7-400PLC間的通信，由于通信連接資源的限制，推薦使用S5兼容通信，也就是現(xiàn)在的OUC通信。隨著通信資源的大幅增加和PN接口的支持，S7通信在SIMATICS7-1500/1200/300/400PLC之間應(yīng)用越來(lái)越廣泛。SIMATICS7-1500所有以太網(wǎng)接口都支持S7通信。S7通信使用了ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)模型第七層通信協(xié)議，可以直接在用戶程序中發(fā)送和接收狀態(tài)信息。SIMATICS7-1500PLC的S7通信有三組通信函數(shù)，分別是PUT/GET、USEND/URCV和BSEND/BRCV，具體說(shuō)明如下：

（1）PUT/GET：用于單方編程的通信方式，一個(gè)PLC作為服務(wù)器，另一個(gè)PLC作為客戶端，僅需在客戶端單邊組態(tài)連接和編程，客戶端可對(duì)服務(wù)器進(jìn)行讀寫操作，而服務(wù)器端只需準(zhǔn)備好通信的數(shù)據(jù)就行。

（2）USEND/URCV：用于雙方編程的通信方式，通信方式為異步方式，一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。知識(shí)準(zhǔn)備

（3）BSEND/BRCV：用于雙方編程的通信方式，一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。通信方式為同步方式，發(fā)送方將數(shù)據(jù)發(fā)送到通信方的接收緩存區(qū)，通信方調(diào)用接收函數(shù)，并將數(shù)據(jù)復(fù)制至已經(jīng)組態(tài)的接收區(qū)內(nèi)才認(rèn)為發(fā)送成功。相當(dāng)于發(fā)送郵件，接收方必須讀了該郵件才作為發(fā)送成功的條件。使用BSEND/BRCV可以進(jìn)行大數(shù)據(jù)量通信，最大可以達(dá)到64KB。通信函數(shù)組PUT/GET和USEND/URCV帶有4對(duì)數(shù)據(jù)接收區(qū)RD_1～4和發(fā)送區(qū)SD-1～4，用于發(fā)送和接收使用不同的地址區(qū)。其中通信函數(shù)組PUT/GET還帶有參數(shù)ADDR_1～4，用于指向通信方的地址區(qū)，這些通信區(qū)必須按序號(hào)一一對(duì)應(yīng)并且長(zhǎng)度必須匹配。通信函數(shù)組BSEND/BRCV只有1對(duì)數(shù)據(jù)通信接收區(qū)RD_1和發(fā)送區(qū)SD_1。通信量的大小與使用通信函數(shù)和CPU的類型有關(guān)，具體數(shù)據(jù)參考下表。本方CPU對(duì)方CPU通信函數(shù)參數(shù)SD_iRD_iADDR_i（1≥i≥4）字節(jié)1234STMNTICS7-1500STMNTICS7-1200PUT212196180164GET222218214210STMNTICS7-1500PUT932916900884GET942938934930USEND/URCV932928924920BSEND/BRCV65534（標(biāo)準(zhǔn)DB）---65535（優(yōu)化DB）---知識(shí)準(zhǔn)備

1.“PUT”指令

（1）指令介紹

“PUT”指令可以將數(shù)據(jù)寫入一個(gè)遠(yuǎn)程伙伴CPU?；锇镃PU可以處于RUN模式或STOP模式，且不論伙伴CPU處于何種模式，S7通信都可以正常運(yùn)行，該指令如下圖，指令參數(shù)如表10-4。知識(shí)準(zhǔn)備（2）指令參數(shù)

表10-4PUT指令參數(shù)說(shuō)明表引腳參數(shù)數(shù)據(jù)類型說(shuō)明REQBool在上升沿時(shí)執(zhí)行該指令。IDWord用于指定與伙伴CPU連接的尋址參數(shù)DONEBool完成位，如果上一個(gè)請(qǐng)求無(wú)錯(cuò)完成，那么DONE位將變?yōu)門RUE并保持一個(gè)周期ERRORBool如果上一個(gè)請(qǐng)求有錯(cuò)完成，那么ERROR位將變?yōu)門RUE并保持一個(gè)周期。STATUSWord錯(cuò)誤代碼ADDRJ_1REMOTE指向伙伴CPU中用于寫入數(shù)據(jù)的區(qū)域的指針指針REMOTE訪問某個(gè)數(shù)據(jù)塊時(shí)，必須始終指定該數(shù)據(jù)塊；示例：PADB10.DBX5.0字節(jié)10ADDRJ_2REMOTEADDRJ_3REMOTEADDRJ_4REMOTESD_1VARIANT指向本地CPU中包含要發(fā)送數(shù)區(qū)域的指針SD_2VARIANTSD_3VARIANTSD_4VARIANT知識(shí)準(zhǔn)備

2.“GET”指令

（1）指令介紹

“GET”指令可以從遠(yuǎn)程伙伴CPU讀取文件，伙伴CPU可以處于RUN模式或STOP模式，且不論伙伴CPU處于何種模式，S7通信都可以正常運(yùn)行，該指令如下圖所示。知識(shí)準(zhǔn)備

（2）指令參數(shù)

“GET”指令的輸入/輸出引腳參數(shù)的意義，如下表所示。引腳參數(shù)數(shù)據(jù)類型說(shuō)明REQBool在上升沿時(shí)執(zhí)行該指令I(lǐng)DWord用于指定與伙伴CPU連接的尋址參數(shù)NORBool0：作業(yè)尚未開始或仍在運(yùn)行1：作業(yè)已成功完成ERRORBool如果上一個(gè)請(qǐng)求有錯(cuò)完成，那么ERROR位將變?yōu)門RUE并保持一個(gè)周期STATUSWord錯(cuò)誤代碼ADDRJ_1REMOTE指向伙伴CPU中用于寫入數(shù)據(jù)的區(qū)域的指針指針REMOTE訪問某個(gè)數(shù)據(jù)塊時(shí)，必須始終指定該數(shù)據(jù)塊示例：PADB10.DBX5.0字節(jié)10ADDRJ_2REMOTEADDRJ_3REMOTEADDRJ_4REMOTERD_1VARIANT指向本地CPU中用于輸入已讀數(shù)據(jù)區(qū)域的指針RD_2VARIANTRD_3VARIANTRD_4VARIANT知識(shí)準(zhǔn)備三、S7通信組態(tài)設(shè)置及應(yīng)用范例

系統(tǒng)設(shè)有三個(gè)PLC，其中一個(gè)為S7-1500，另外兩個(gè)為S7-1200，現(xiàn)要求三個(gè)PLC進(jìn)行通信，其中S7-1500為主站，另外兩個(gè)S7-1200PLC從站1和從站2，具體控制要求如下：

（1）通過(guò)強(qiáng)制方式將主站的M300.0變?yōu)門RUE，傳送給從站2的M300.0；通過(guò)強(qiáng)制方式將從站2的M400.0變?yōu)門RUE，傳送給主站的M400.0。

（2）通過(guò)強(qiáng)制方式將主站的MW500設(shè)為512，傳送給從站2的MW500，通過(guò)強(qiáng)制方式將從站2的MW600的值設(shè)為513，傳送給主站的MW600。知識(shí)準(zhǔn)備

1.S7通信組態(tài)設(shè)置

第一步：完成PLC添加及時(shí)鐘脈沖設(shè)置。圖10-4添加新設(shè)備窗口

創(chuàng)建一個(gè)新的博圖程序，在項(xiàng)目視圖中點(diǎn)擊添加新設(shè)備，選擇PLC所對(duì)應(yīng)的訂貨號(hào)，點(diǎn)擊確認(rèn)添加PLC模塊。

第二步：在設(shè)備組態(tài)中設(shè)置每臺(tái)PLC的IP地址。防止IP地址沖突，導(dǎo)致軟件跟PLC無(wú)法連接。圖10-5設(shè)置PLC_1的IP地址知識(shí)準(zhǔn)備圖10-6設(shè)置PLC_2的IP地址圖10-7設(shè)置PLC_3的IP地址知識(shí)準(zhǔn)備

第三步：在設(shè)備組態(tài)的“系統(tǒng)和時(shí)間存儲(chǔ)器”中，勾選啟用時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)。注：打開時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)為M0.0～M0.7，若在勾選啟用時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)之前已經(jīng)使用過(guò)該字節(jié)，會(huì)導(dǎo)致地址沖突。解決方案可以是修改時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)的地址并重新編譯程序。圖10-8啟動(dòng)PLC_1時(shí)鐘存儲(chǔ)字節(jié)知識(shí)準(zhǔn)備

第四步：在防護(hù)與安全中，勾選連接機(jī)制中的“允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問”。圖10-9PLC_1允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，不勾選連接機(jī)制中的“允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問”，觀察并在表10-13記錄改變上述參數(shù)后對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響。知識(shí)準(zhǔn)備

第五步：在“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”中選擇網(wǎng)絡(luò)視圖，將創(chuàng)建好的三臺(tái)PLC的以太網(wǎng)通信連接起來(lái)，通訊組態(tài)。圖10-10三臺(tái)PLC以太網(wǎng)通信連接知識(shí)準(zhǔn)備

第六步：在主站上創(chuàng)建GET和PUT程序，然后點(diǎn)擊右上角圖標(biāo)開始組態(tài)。圖10-11PUT/GET指令知識(shí)準(zhǔn)備

第七步：在組態(tài)連接參數(shù)中點(diǎn)擊伙伴，選擇相對(duì)應(yīng)的連接PLC，系統(tǒng)將自動(dòng)完成連接。圖10-12PLC伙伴確認(rèn)知識(shí)準(zhǔn)備

第八步：設(shè)置“啟動(dòng)請(qǐng)求”參數(shù)為10Hz，即以10Hz頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。將寫入?yún)^(qū)域和發(fā)送區(qū)域都設(shè)為M500.0開始的100個(gè)字節(jié)。圖10-13設(shè)置“塊參數(shù)”知識(shí)準(zhǔn)備試一試：在完成案例調(diào)試后，將寫入?yún)^(qū)域和發(fā)送區(qū)域都設(shè)為M500.0開始的100個(gè)字，其它所有參數(shù)不變，觀察并在表10-13記錄改變上述參數(shù)后對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響。

第九步：組態(tài)完成。圖10-14PUT指令設(shè)置完成

試一試：在完成案例調(diào)試后，將兩組PUT指令設(shè)為共用同一組DB，觀察并在表10-13記錄改變上述參數(shù)后對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果的影響。知識(shí)準(zhǔn)備

2.外部接線圖圖10-15三臺(tái)PLC外部接線圖知識(shí)準(zhǔn)備

3.程序編寫

程序段1：主站從M300.0開始的100個(gè)字節(jié)傳送到從站1從M300.0開始的100個(gè)字節(jié)中，并且通過(guò)PUT指令的ERROR輸出檢測(cè)主站與從站1站間通信是否正常，如圖10-16所示。

圖10-16程序段1

知識(shí)準(zhǔn)備

程序段2：從站1將從M400.0開始的100個(gè)字節(jié)傳送到主站從M400.0開始的100個(gè)字節(jié)中，如圖10-17所示。

圖10-17程序段2知識(shí)準(zhǔn)備

程序段3：主站從M500.0開始的100個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)到從站2從M500.0開始的100個(gè)字節(jié)中，并且通過(guò)PUT指令的ERROR輸出檢測(cè)主站與從站2站間通信是否正常，如圖10-18所示。圖10-18程序段3

知識(shí)準(zhǔn)備

程序段4：從站2將從M600.0開始的100個(gè)字節(jié)傳送到主站從M600.0開始的100個(gè)字節(jié)中，如圖10-19所示。

圖10-19程序段4知識(shí)準(zhǔn)備

4.系統(tǒng)調(diào)試

第一步：測(cè)試主站控制從站功能。將主站的M300.0強(qiáng)制為TRUE，MW500的值改為512，如圖10-20所示；監(jiān)視從站1變量，M300.0狀態(tài)變?yōu)門RUE，如圖10-21所示；監(jiān)視從站2變量，MW500的值變?yōu)?12，如圖10-22所示。再將主站的M300.0強(qiáng)制為FALSE，MW500的值改為0，監(jiān)視從站1變量，M300.0狀態(tài)變?yōu)镕ALSE；監(jiān)視從站2變量，MW500的值變?yōu)?。圖10-20主站監(jiān)視效果知識(shí)準(zhǔn)備圖10-21從站1監(jiān)視效果圖10-22從站2監(jiān)視效果知識(shí)準(zhǔn)備

第二步：測(cè)試從站控制主站功能

將從站的1的M400.0強(qiáng)制為TRUE，如圖10-23所示；將從站2的MW500改為513，如圖10-24所示；監(jiān)視主站變量，MW600的值變?yōu)?13，M400.0變?yōu)門RUE，如圖10-25所示。圖10-23從站1監(jiān)視效果知識(shí)準(zhǔn)備圖10-24從站2監(jiān)視效果圖10-25主站監(jiān)視效果知識(shí)準(zhǔn)備課堂實(shí)訓(xùn)案例：

按下主站SB1(I0.0)，主站的Q0.0得電，并將主站MW300的值1傳送給從站MW300.

按下從站SB1(I0.0)，從站的Q0.0得電，并將從站MW400的值2傳送給主站MW400。實(shí)訓(xùn)步驟：第一步：主站程序編寫實(shí)訓(xùn)步驟：第二步：從程序編寫實(shí)訓(xùn)步驟：第三步：主站控制從站程序效果監(jiān)視實(shí)訓(xùn)步驟：第四步：從站控制主站程序效果監(jiān)視一、智能抓棉分揀機(jī)控制系統(tǒng)通信測(cè)試模塊的硬件設(shè)計(jì)

1.各PLC的I/O地址分配

詳細(xì)分析任務(wù)的控制要求，根據(jù)“滿足功能、留有裕量”的原則，完成PLC的選型，并對(duì)各PLC的I/O地址功能進(jìn)行分配，如表10-6、表10-7、表10-8所示。表10-6主站PLC的I/O地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)按鈕SB1I0.0主站通信測(cè)試點(diǎn)Q0.7表10-7從站1PLC的I/O地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)

從站1通信測(cè)試點(diǎn)Q0.5表10-8從站2PLC的I/O地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)

指示燈HL1Q0.1

從站2通信測(cè)試點(diǎn)Q8.1項(xiàng)目實(shí)施

2.電氣圖設(shè)計(jì)

各位同學(xué)，我們?cè)谇捌谌蝿?wù)中已學(xué)習(xí)運(yùn)用軟件繪制電氣原理圖，在本任務(wù)中請(qǐng)各位同學(xué)根據(jù)任務(wù)要求，結(jié)合前期所學(xué)案例，獨(dú)立完成電氣原理圖繪制。原理圖需包含以下內(nèi)容：

（1）主電路原理圖；

（2）配電系統(tǒng)原理圖；

（3）控制電路（伺服、步進(jìn)、變頻器）原理圖；

（4）PLC控制部分電路原理圖。項(xiàng)目實(shí)施二、智能抓棉分揀機(jī)控制系統(tǒng)通信測(cè)試模塊的軟件設(shè)計(jì)

1.智能抓棉分揀機(jī)控制系統(tǒng)通信測(cè)試模塊的組態(tài)設(shè)計(jì)

根據(jù)任務(wù)要求，參考圖10-1完成通信測(cè)試模式界面設(shè)計(jì)；參考圖10-26在“循環(huán)腳本”完成程序編寫，主要用以觸摸屏顯示判斷通訊狀態(tài)等信息；并根據(jù)任務(wù)要求完成PLC與MCGS間關(guān)聯(lián)地址分配和設(shè)置，如表10-9所示。圖10-26MCGS通訊循環(huán)腳本程序項(xiàng)目實(shí)施表10-9MCGS關(guān)聯(lián)地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)功能MCGSPLC功能MCGSPLC模式選擇開關(guān)M103M100.3主站指示燈M100M100.0測(cè)試按鈕M104M100.4從站1指示燈M101M100.1觸摸屏與三臺(tái)PLC通信測(cè)試MW206MW206從站2指示燈M102M100.2

全部通信正常M105M100.5

“從站1網(wǎng)絡(luò)通信異?！眻?bào)警M106M100.6

“從站2網(wǎng)絡(luò)通信異?！眻?bào)警M107M100.7項(xiàng)目實(shí)施

“通信中斷，請(qǐng)檢查網(wǎng)絡(luò)連接”報(bào)警M110M101.0

通信模式界面M111M101.1

觸摸屏與主站通信測(cè)試MW200MW200

觸摸屏與從站1通信測(cè)試MW202MW202

觸摸屏與從站2通信測(cè)試MW204MW204項(xiàng)目實(shí)施

2.智能抓棉分揀機(jī)控制系統(tǒng)通信測(cè)試模塊的工藝流程圖繪制

詳細(xì)分析任務(wù)的控制要求，完成工藝流程圖的繪制，如圖10-27和10-28所示。圖10-27三臺(tái)PLC之間通信測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施圖10-28觸摸屏與三臺(tái)PLC通信測(cè)試工藝流程圖項(xiàng)目實(shí)施

3.智能抓棉分揀機(jī)控制系統(tǒng)通信測(cè)試模塊的程序設(shè)計(jì)

（1）主站程序

1）主程序（OB1）

程序段1：主站從M300.0開始的100個(gè)字節(jié)傳送到從站1從M300.0開始的100個(gè)字節(jié)中，并且通過(guò)PUT指令的ERROR輸出檢測(cè)主站與從站1站間通信是否正常，如圖10-29所示。圖10-29OB1程序段1

項(xiàng)目實(shí)施

程序段2：從站1將從M400.0開始的100個(gè)字節(jié)傳送到主站從M400.0開始的100個(gè)字節(jié)中，如圖10-30所示。圖10-30OB1程序段2項(xiàng)目實(shí)施

程序段3：主站從M500.0開始的100個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)到從站2從M500.0開始的100個(gè)字節(jié)中，并且通過(guò)PUT指令的ERROR輸出檢測(cè)主站與從站2站間通信是否正常，如圖10-31所示。圖10-31OB1程序段3

項(xiàng)目實(shí)施

程序段4：從站2將從M600.0開始的100個(gè)字節(jié)傳送到主站從M600.0開始的100個(gè)字節(jié)中，如圖10-32所示。

圖10-32OB1程序段4項(xiàng)目實(shí)施

程序段5：進(jìn)入不同模式時(shí)，啟動(dòng)相應(yīng)的FC塊，如圖10-33所示。圖10-33OB1程序段5項(xiàng)目實(shí)施

2）三臺(tái)PLC之間通信測(cè)試程序（FC1）

程序段1：進(jìn)入三臺(tái)PLC之間通信模式時(shí)，重置所有運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志位M，防止FC2在某運(yùn)行狀態(tài)時(shí)切換至FC1，因FC2運(yùn)行標(biāo)志位狀態(tài)保持導(dǎo)致FC1程序混亂。清空觸摸屏通訊顯示狀態(tài)，如圖10-34所示。圖10-34FC1程序段1項(xiàng)目實(shí)施

程序段2、程序段3：按下啟動(dòng)按鈕SB1，系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)3s，實(shí)現(xiàn)從站1通信測(cè)試點(diǎn)以2Hz運(yùn)行3s后常亮功能，閃爍功能用比較指令實(shí)現(xiàn)，如圖10-35、圖10-36所示。

圖10-35FC1程序段2圖10-36FC1程序段3

項(xiàng)目實(shí)施

程序段4、程序段5：從站1通信測(cè)試點(diǎn)常亮后，再次按下啟動(dòng)按鈕SB1，系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)3s，實(shí)現(xiàn)從站1、從站2以1Hz閃爍3秒后常亮功能，如圖10-37、圖10-38所示。

圖10-37FC1程序段4圖10-38FC1程序段5

項(xiàng)目實(shí)施

程序段6：不同工作狀態(tài)下從站通信測(cè)試點(diǎn)輸出，如圖10-39所示。圖10-39FC1程序段6項(xiàng)目實(shí)施

程序段7、程序段8：從站1、從站2以1Hz閃爍3秒后常亮后，按下SB1，完成該模式調(diào)試，從站1和從站2通信測(cè)試點(diǎn)熄滅，將M101.3位置位，標(biāo)志三臺(tái)PLC之間通信調(diào)試完成，如圖10-40所示。圖10-40FC1程序段7、程序段8項(xiàng)目實(shí)施

3）觸摸屏與三臺(tái)PLC通信程序（FC2）

程序段1：進(jìn)入觸摸屏與三臺(tái)PLC通信模式時(shí)，重置所有運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)志位M，防止FC1在某運(yùn)行狀態(tài)時(shí)切換至FC2，因FC1運(yùn)行標(biāo)志位狀態(tài)保持導(dǎo)致FC2程序混亂，如圖10-41所示。圖10-41FC2程序段1

項(xiàng)目實(shí)施

程序段2：測(cè)試輸入框輸入“AA”以外的值以及二次按下測(cè)試按鈕，“觸摸屏與主站通信測(cè)試”顏色變?yōu)榘咨鐖D10-42所示。圖10-42FC2程序段2項(xiàng)目實(shí)施

程序段3：測(cè)試輸入框輸入“BB”以外的值以及二次按下測(cè)試按鈕，“觸摸屏與從站1通信測(cè)試”顏色變?yōu)榘咨?，如圖10-43所示。圖10-43FC2程序段3

項(xiàng)目實(shí)施

程序段4：測(cè)試輸入框輸入“CC”以外的值以及二次按下測(cè)試按鈕，“觸摸屏與從站2通信測(cè)試”顏色變?yōu)榘咨?，如圖10-44所示。圖10-44FC2程序段4項(xiàng)目實(shí)施

程序段5：測(cè)試輸入框輸入“AA”，按下測(cè)試按鈕，“觸摸屏與主站通信測(cè)試”顏色變?yōu)榧t綠1Hz閃爍，主站通信測(cè)試點(diǎn)常亮，如圖10-45所示。圖10-45FC2程序段5

項(xiàng)目實(shí)施

程序段6：測(cè)試輸入框輸入“BB”，按下測(cè)試按鈕，“觸摸屏與從站1通信測(cè)試”顏色變?yōu)榧t綠1Hz閃爍，從站1通信測(cè)試點(diǎn)常亮，如圖10-46所示。圖10-46FC2程序段6項(xiàng)目實(shí)施

程序段7：測(cè)試輸入框輸入“CC”，按下測(cè)試按鈕，“觸摸屏與從站2通信測(cè)試”顏色變?yōu)榧t綠1Hz閃爍，從站2通信測(cè)試點(diǎn)常亮，如圖10-47所示。圖10-47FC2程序段7項(xiàng)目實(shí)施

程序段8：觸摸屏與每一臺(tái)PLC通信測(cè)試調(diào)試完成，分別置位M10.3、M10.4和M10.5，M10.3、M10.4和M10.5都置位再將M101.4置位，標(biāo)志觸摸屏與三臺(tái)PLC通信，如圖10-48所示。圖10-48FC2程序段8項(xiàng)目實(shí)施

4）通信程序（FC3）

程序段1：進(jìn)入通信測(cè)試模式界面，HL1以2Hz閃爍3次停3秒，如圖10-49所示。圖10-49FC3程序段1

項(xiàng)目實(shí)施程序段2：觸摸屏主站、從站1、從站2指示燈1Hz閃爍，如果從站1通信中斷，“從站1網(wǎng)絡(luò)異常”1Hz閃爍，從站2網(wǎng)絡(luò)中斷同理，如圖10-50所示。圖10-250FC3程序段項(xiàng)目實(shí)施

程序段3：實(shí)現(xiàn)主站與觸摸屏網(wǎng)絡(luò)中斷檢測(cè)功能，如圖10-51所示。圖10-51FC3程序段3

項(xiàng)目實(shí)施

程序段4：轉(zhuǎn)換開關(guān)，重置各模式中的運(yùn)行標(biāo)志位M（在FC1和FC2中體現(xiàn)），如圖10-52所示。

圖10-52FC3程序段4項(xiàng)目實(shí)施

程序段5：兩種模式全部調(diào)試完成后，觸摸屏顯示“全部通信正?！?，如圖10-53所示。圖10-53FC3程序段5

項(xiàng)目實(shí)施

（2）從站1程序

程序段1：將主站傳送過(guò)來(lái)的MW300傳送給QW0，實(shí)現(xiàn)主站M300.5控制通信測(cè)試燈Q0.5功能，如圖10-54所示。圖10-54從站1程序段1項(xiàng)目實(shí)施

（3）從站2程序

程序段1：將主站傳送過(guò)來(lái)的M500.1傳送給Q0.0，實(shí)現(xiàn)主站M500.1控制HL1功能。將主站傳送過(guò)來(lái)的M502.1傳送給Q8.1，實(shí)現(xiàn)主站M502.1通信測(cè)試燈Q0.0功能，如圖10-55圖10-55從站2程序段1項(xiàng)目實(shí)施三、智能抓棉分揀機(jī)控制系統(tǒng)通信測(cè)試模塊的運(yùn)行調(diào)試

1.系統(tǒng)單項(xiàng)功能調(diào)試

完成系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)后，將程序下載到PLC和觸摸屏。為確保運(yùn)行安全，以及提高整體運(yùn)行功能效率，在進(jìn)行整體運(yùn)行前，先對(duì)設(shè)備的各組成設(shè)備進(jìn)行單項(xiàng)功能調(diào)試，確保所有設(shè)備運(yùn)行正常。具體調(diào)試內(nèi)容如表10-10所示。表10-10系統(tǒng)單項(xiàng)功能調(diào)試表序號(hào)調(diào)試內(nèi)容結(jié)果1按鈕、開關(guān)聯(lián)接調(diào)試

2燈聯(lián)接調(diào)試

3觸摸屏通信調(diào)試

4三臺(tái)PLC間通信測(cè)試項(xiàng)目實(shí)施

2.系統(tǒng)整體運(yùn)行功能調(diào)試

完成系統(tǒng)單項(xiàng)功能調(diào)試后，按表10-11順序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行整體調(diào)試。

注意：設(shè)備運(yùn)行過(guò)程是連續(xù)的，如在某一階段無(wú)法按系統(tǒng)要求進(jìn)行運(yùn)行，需停止調(diào)試，待問題解決后繼續(xù)調(diào)試。表10-11系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試記錄表調(diào)試步驟及現(xiàn)象結(jié)果調(diào)試指令系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行現(xiàn)象1.進(jìn)入通信測(cè)試畫面后，HL1以2Hz閃爍三次停止3s周期循環(huán)運(yùn)行2.界面中“主站、從站一和從站二”通信指示燈以1Hz閃爍

調(diào)試指令將從站一PLC（柜子正面）通信線拔掉運(yùn)行現(xiàn)象1.觸摸屏通信指示燈“從站一”熄滅2.觸摸屏以1Hz閃爍顯示文本“從站一網(wǎng)絡(luò)通信異常”

調(diào)試指令將觸摸屏與主站PLC連接的通信線拔掉運(yùn)行現(xiàn)象1.觸摸屏三個(gè)通信指示燈（主站、從站一和從站二）熄滅2.觸摸屏以1Hz閃爍顯示文本“通信中斷，請(qǐng)檢查網(wǎng)絡(luò)連接”

調(diào)試指令1.將所有的通信網(wǎng)線連接好2.將觸摸屏中“模式轉(zhuǎn)換開關(guān)”撥至左端3.按下SB1按鈕運(yùn)行現(xiàn)象1.觸摸屏狀態(tài)顯示區(qū)應(yīng)顯示“三臺(tái)PLC之間通信”2.從站一PLC（柜子正面）輸出點(diǎn)通信測(cè)試燈以2Hz閃爍，閃爍3s后變?yōu)槌Ａ?/p>

調(diào)試指令將觸摸屏中“模式轉(zhuǎn)換開關(guān)”撥至右端運(yùn)行現(xiàn)象1.從站一PLC（柜子正面）輸出點(diǎn)通信測(cè)試燈熄滅2.觸摸屏狀態(tài)顯示區(qū)應(yīng)顯示“觸摸屏與三臺(tái)PLC通信”

調(diào)試指令1.將觸摸屏中“模式轉(zhuǎn)換開關(guān)”撥至左端2.按下SB1按鈕項(xiàng)目實(shí)施運(yùn)行現(xiàn)象從站一PLC（柜子正面）輸出點(diǎn)通信測(cè)試燈以2Hz閃爍，閃爍3s后變?yōu)槌Ａ?/p>

調(diào)試指令再次按下SB1運(yùn)行現(xiàn)象從站一（柜子正面）、從站二（柜子背面）PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈以1Hz閃爍，閃爍3s后變?yōu)槌Ａ?/p>

調(diào)試指令再次按下SB1運(yùn)行現(xiàn)象從站一、從站二PLC輸出點(diǎn)的通信測(cè)試燈熄滅

調(diào)試指令1.將觸摸屏中“模式轉(zhuǎn)換開關(guān)”撥至右端2.在“觸摸屏與三臺(tái)PLC通信測(cè)試”輸入框中輸入“AA”3.按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”運(yùn)行現(xiàn)象1.主站PLC（柜子背面）通信測(cè)試燈常亮2.觸摸屏上“觸摸屏與主站通信測(cè)試”文本框背景色顯示綠色0.5s，紅色0.5s周期循環(huán)運(yùn)行

項(xiàng)目實(shí)施調(diào)試指令再次按下觸摸屏“測(cè)試按鈕”運(yùn)行現(xiàn)象1.主站PLC（柜子背面）通信測(cè)試燈熄滅2.觸摸屏上“觸摸屏與主站通信測(cè)試”文本框背景色恢復(fù)為白色

調(diào)試指令1.在“觸摸屏與三臺(tái)PLC通信測(cè)試”輸入框中輸入“CC”2.按下觸摸屏中的“測(cè)試按鈕”運(yùn)行現(xiàn)象