智能控制系統(tǒng)開發(fā)、安裝與調(diào)試禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)—變頻器通訊控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試用戶需求

禽舍的環(huán)境對(duì)禽類的健康成長(zhǎng)有著重要影響，為改善禽舍環(huán)境，提高生產(chǎn)性能，在日常工作中工人需根據(jù)室內(nèi)環(huán)境對(duì)禽舍進(jìn)行通風(fēng)換氣，從而保持禽舍內(nèi)空氣清新，確保將溫度、濕度等控制在利于禽類的健康成長(zhǎng)環(huán)境范圍內(nèi)。常規(guī)密閉禽舍的通風(fēng)方式采用人工根據(jù)監(jiān)測(cè)的環(huán)境進(jìn)行手動(dòng)控制，存在無(wú)法根據(jù)室內(nèi)環(huán)境實(shí)時(shí)控制問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)用戶提出設(shè)計(jì)一款能根據(jù)禽舍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的智能控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)的強(qiáng)力通風(fēng)電動(dòng)機(jī)由M1控制，日常通風(fēng)電動(dòng)機(jī)M2由變頻器控制。項(xiàng)目具體要求如下：

按下啟動(dòng)按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)M2以10Hz頻率運(yùn)行10s，待禽類適應(yīng)風(fēng)機(jī)噪聲后系統(tǒng)切換至相應(yīng)工作模式，當(dāng)10℃<環(huán)境溫度≤20℃時(shí)，M2電動(dòng)機(jī)以20Hz頻率運(yùn)行；當(dāng)20℃<環(huán)境溫度≤30℃時(shí)，M2電動(dòng)機(jī)以30Hz頻率運(yùn)行；當(dāng)30℃<環(huán)境溫度≤40℃時(shí)，M2電動(dòng)機(jī)以40Hz頻率運(yùn)行；當(dāng)40℃＞環(huán)境溫度，M2電動(dòng)機(jī)以50Hz頻率運(yùn)行，M1電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入報(bào)警模式，報(bào)警解除后系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)到相應(yīng)正常工作模式。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中按下停止按鈕SB2，系統(tǒng)停止運(yùn)行，再次按下啟動(dòng)按鈕SB1系統(tǒng)重新啟動(dòng)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，HL1和觸摸屏上系統(tǒng)運(yùn)行指示燈（綠色）常亮；系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，HL2和觸摸屏上系統(tǒng)報(bào)警指示燈（紅色）都以1Hz頻率閃爍。變頻器的實(shí)時(shí)輸出頻率應(yīng)在觸摸屏中顯示（精度保留一位小數(shù)、單位：Hz），如圖8-1所示。項(xiàng)目引入用戶需求圖8-1禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)控制界面知識(shí)準(zhǔn)備一、認(rèn)識(shí)PROFINET以太網(wǎng)ROFINET以太網(wǎng)作是一種用于自動(dòng)化的開放式工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它由PROFIBUS（PI）國(guó)際組織推出，己被納入IEC61158和IEC61784標(biāo)準(zhǔn)。PROFINET以太網(wǎng)集成了TCP/IP和IT標(biāo)準(zhǔn)，具有高實(shí)時(shí)性、高安全性和易于集成擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，多種通信通道能夠滿足自動(dòng)化技術(shù)的所有需求。1.PROFINET以太網(wǎng)通訊方式及應(yīng)用

根據(jù)不同的時(shí)間響應(yīng)，PROFINET以太網(wǎng)支持TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通訊、實(shí)時(shí)（RT）通訊及同步實(shí)時(shí)（IRT）通訊，PROFINET三種通通訊方式的應(yīng)用比較如圖9-2所示。

一是TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通訊。使用的是TCP/IP和IT標(biāo)準(zhǔn)，其響應(yīng)時(shí)間大概是100ms量級(jí)，主要應(yīng)用于工廠級(jí)分布式自動(dòng)化中創(chuàng)建模塊化系統(tǒng)的PROFINETCBA（基于組件的自動(dòng)化）方案。

二是實(shí)時(shí)（RT）通訊。采用基于以太網(wǎng)第二層（Layer2）的實(shí)時(shí)通訊通道，通過(guò)該實(shí)時(shí)通道，極大地減少了數(shù)據(jù)在通訊線中的處理時(shí)間，其響應(yīng)時(shí)間在10ms以下，主要應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)變頻器、調(diào)節(jié)閥及變送器等分布式IO設(shè)備通訊。

三是同步實(shí)時(shí)（IRT）通訊。主要應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)高速通訊，可確保在100個(gè)節(jié)點(diǎn)以下時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間和抖動(dòng)誤差分別在1ms以下，從而確保運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地響應(yīng)。知識(shí)準(zhǔn)備圖9-2PROFINET三種通信應(yīng)用比較知識(shí)準(zhǔn)備

2.常用PROFINET系統(tǒng)設(shè)備PROFINET系統(tǒng)的搭建離不開系統(tǒng)中的設(shè)備，帶有PROFINET功能的設(shè)備可分為：IO控制器、IO設(shè)備、IO監(jiān)視器

（1）IO控制器IO控制器相當(dāng)于電腦CPU，是工業(yè)控制的大腦，主要負(fù)責(zé)處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再進(jìn)行輸出，其常見的模型主要由三個(gè)部分組成：PLC程序、匯總數(shù)據(jù)輸入、匯總數(shù)據(jù)輸出。其運(yùn)行特點(diǎn)是：間隔性的運(yùn)行自身的程序（與備份設(shè)備配合，當(dāng)程序錯(cuò)誤時(shí)候由備份設(shè)備接替），按一定時(shí)間周期詢問(wèn)獲取數(shù)據(jù)，接著遵循前期設(shè)定的更新時(shí)間間隔，循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)，更新時(shí)間的設(shè)定很大程度上決定了系統(tǒng)對(duì)外界的響應(yīng)時(shí)間。

（2）IO設(shè)備IO設(shè)備是分布在IO控制器周圍的設(shè)備，用于接收轉(zhuǎn)發(fā)和回復(fù)IO控制器所發(fā)來(lái)的消息，可以認(rèn)為是類似于電腦的外設(shè)（鼠標(biāo)、鍵盤一類），相對(duì)于IO設(shè)備而言，IO控制器是主站。

（3）IO監(jiān)視器IO監(jiān)視器是屬于工業(yè)類使用器件，主要用在監(jiān)測(cè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的變化，進(jìn)行相關(guān)的編程調(diào)試和設(shè)備診斷，使設(shè)備滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)需求，通常用來(lái)進(jìn)行故障排除，一般不用于長(zhǎng)時(shí)間使用。知識(shí)準(zhǔn)備二、G120C變頻器通訊模式G120C變頻器結(jié)構(gòu)如下圖所示，一臺(tái)G120C變頻器上存在兩個(gè)PROFINET通訊的硬件接口，兩個(gè)接口互相聯(lián)通，處于如下圖中①位置面板下方。知識(shí)準(zhǔn)備1.PROFINET通訊報(bào)文

報(bào)文是變頻器與外部設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)候的橋梁，S7-1200PLC通過(guò)周期性通訊PZD通道（過(guò)程數(shù)據(jù)區(qū)）控制和檢測(cè)變頻器狀態(tài)。PROFINET提供的報(bào)文種類如表8-1所示，使用者可以根據(jù)實(shí)際需要選擇對(duì)應(yīng)的報(bào)文類型。報(bào)文類型P922過(guò)程數(shù)據(jù)PZD1PZD2PZD3PZD4PZD5PZD6PZD7PZD8報(bào)文1PZD2/2STW1NSOLL_A————————————ZSW1NIST_A_GLATT————————————報(bào)文20PZD2/6STW1NSOLL_A————————————ZSW1NIST_A_GLATTIAIST_GLATTMIST_GLATTPIST_GLATTMELD_NAMUR————報(bào)文350PZD4/4STW1NSOLL_AM_LIMSTW3————————ZSW1NIST_A_GLATTIAIST_GLATTZSW3————————表8-1G120C變頻器主要報(bào)文類型知識(shí)準(zhǔn)備報(bào)文352PZD6/6STW1NSOLL_A預(yù)留過(guò)程數(shù)據(jù)ZSW1NIST_A_GLATTIAIST_GLATTMIST_GLATTWARN_CODEFAULT_CODE————報(bào)文353PZD6/6STW1NSOLL_A————————————ZSW1NIST_A_GLATT————————————報(bào)文254PZD6/6STW1NSOLL_A預(yù)留過(guò)程數(shù)據(jù)ZSW1NIST_A_GLATTIAIST_GLATTMIST_GLATT

報(bào)文999PZDn/mSTW1接收數(shù)據(jù)報(bào)文長(zhǎng)度可定義（n=1，2，…，8）ZSW1發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文長(zhǎng)度可定義（n=1，2，…，8）

注意：速度設(shè)定值和速度實(shí)際值，變頻器接受有符號(hào)十進(jìn)制整數(shù)16384對(duì)應(yīng)100%的速度，接收的最大速度為32767（200%），參數(shù)P2000中設(shè)置100%對(duì)應(yīng)的參考轉(zhuǎn)速。知識(shí)準(zhǔn)備

120C通信報(bào)文的PZD區(qū)是過(guò)程數(shù)據(jù)，過(guò)程數(shù)據(jù)包括控制字/狀態(tài)字和設(shè)定值/實(shí)際值，STW1控制字各位的具體說(shuō)明如表8-2所示，ZSW1狀態(tài)各位具體說(shuō)明如下表所示。NSOLL_A控制字為速度設(shè)定值，NIST_A_GLATT狀態(tài)字為速度實(shí)際值。

注意：速度設(shè)定值和速度實(shí)際值，變頻器接受有符號(hào)十進(jìn)制整數(shù)16384對(duì)應(yīng)100%的速度，接收的最大速度為32767（200%），參數(shù)P2000中設(shè)置100%對(duì)應(yīng)的參考轉(zhuǎn)速?？刂谱治粩?shù)值含義參數(shù)設(shè)置00OFF1停車（P1121斜坡）P840=r2090.01啟動(dòng)10OFF2停車（自由停車）P844=r2090.120OFF3停車（P1135斜坡）P848=r2090.230脈沖禁止P852=r2090.31脈沖使能40斜坡函數(shù)發(fā)生器禁止P1140=r2090.41斜坡函數(shù)發(fā)生器使能50斜坡函數(shù)發(fā)生器凍結(jié)P1141=r2090.51斜坡函數(shù)發(fā)生器開始60設(shè)定值禁止P1142=r2090.61設(shè)定值使能表8-2STW1控制字知識(shí)準(zhǔn)備71上升沿故障復(fù)位P2103=r2090.78

未用

9

未用

100不由PLC控制（過(guò)程值被凍結(jié)）P854=r2090.101由PLC控制（過(guò)程值有效）111—設(shè)定值反向P1113=r2090.1112未用131—MOP升速P1035=r2090.13141—MOP降速P1036=r2090.14151CDS位0未使用P810=r2090.15知識(shí)準(zhǔn)備狀態(tài)字位數(shù)值含義參數(shù)設(shè)置01接通就緒P2080[0]=r899.011運(yùn)行就緒P2080[1]=r899.121運(yùn)行使能P2080[2]=r899.231變頻器故障P2080[3]=r2139.340OFF2激活P2080[4]=r899.450OFF3激活P2080[5]=r899.561禁止合閘P2080[6]=r899.671變頻器報(bào)警P2080[7]=r2139.7表8-3ZSW1狀態(tài)字知識(shí)準(zhǔn)備80設(shè)定值/實(shí)際值偏差過(guò)大P2080[8]=r2197.791PZD（過(guò)程數(shù)據(jù)）控制P2080[9]=r899.9101達(dá)到比較轉(zhuǎn)速（P2141）P2080[10]=r2199.1110達(dá)到轉(zhuǎn)矩極限P2080[11]=r1407.7121——抱閘打開P2080[12]=r899.12130電動(dòng)機(jī)過(guò)載P2080[13]=r2135.14141電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)P2080[14]=r2197.3150顯示CDS位0狀態(tài)變頻器過(guò)載P2080[15]=r836.0/P2080[15]=r2135.15知識(shí)準(zhǔn)備

以在本設(shè)備組態(tài)中選擇“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD-2/2”為例，表示G120C變頻器接收外部設(shè)備給它的輸入2個(gè)字，它輸出給外部設(shè)備2個(gè)字。即PLC通過(guò)給QW64傳值來(lái)變頻器運(yùn)行狀態(tài)（STW1）、給QW66傳值來(lái)設(shè)定變頻器的運(yùn)行頻率（NSOLL_A）；PLC通過(guò)讀取IW68通道數(shù)值來(lái)監(jiān)控變頻器運(yùn)行狀態(tài)

（ZSW1）、讀取IW70來(lái)監(jiān)控變頻器實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速（NIST_AGLATT）。G120C變頻器報(bào)文1功能如表8-4所示。數(shù)據(jù)方向PLCI/0變頻器過(guò)程數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)類型PLC→變頻器QW64PZD1（控制字1）16進(jìn)制（16Bit）QW66PZD2（主設(shè)定值）有符號(hào)整數(shù)（16Bit）變頻器→PLCIW68PZD1（狀態(tài)字1）16進(jìn)制（16Bit）IW70PZD2（實(shí)際轉(zhuǎn)速）有符號(hào)整數(shù)（16Bit）表8-4G120C報(bào)文1功能說(shuō)明表

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，觀察PLC上顯示的報(bào)文地址和上表是否一致，如一致，試試上述地址能否進(jìn)行更改；如不一致，根據(jù)所學(xué)知識(shí)并自主查閱手冊(cè)分析解決，并在表8-10記錄。知識(shí)準(zhǔn)備2.G120C變頻器PN通訊組態(tài)流程

第一步：變頻器參數(shù)設(shè)置

G120C變頻器在PN通訊控制模式下，在完成變頻器快速參數(shù)調(diào)試后還需設(shè)置P15參數(shù)選擇宏文件，設(shè)置P922參數(shù)選擇變頻器PZD報(bào)文。在初始狀態(tài)下G120C變頻器的參數(shù)P15=7、P922=1，即初始狀態(tài)下G120C變頻器為現(xiàn)場(chǎng)總線控制模式，選擇的報(bào)文為“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD-2/2”，如8-5表所示。序號(hào)參數(shù)號(hào)初始值設(shè)定值功能1在SETUP菜單中點(diǎn)擊OK鍵，進(jìn)入RESET參數(shù)設(shè)置，使用箭頭鍵切換：NO→YES，按下OK鍵，完成參數(shù)復(fù)位。注：在啟動(dòng)快速調(diào)試前建議恢復(fù)所有參數(shù)的出廠設(shè)置。參數(shù)復(fù)位2p210400380輸入電壓3P304400380額定電壓4P3051.700.66額定電流5P3070.550.06電動(dòng)機(jī)功率6P3111395.001500.00額定轉(zhuǎn)速7P1577宏程序7表8-5變頻器參數(shù)設(shè)置表知識(shí)準(zhǔn)備8P108000最小轉(zhuǎn)速11P10821500.001500.00最大轉(zhuǎn)速12P1120101設(shè)置加速時(shí)間13P1121101設(shè)置減速時(shí)間14P190020無(wú)電動(dòng)機(jī)檢測(cè)15FINISHNOYES完成參數(shù)設(shè)置知識(shí)準(zhǔn)備

第二步：組態(tài)PROFINET網(wǎng)絡(luò)

在“項(xiàng)目樹”窗格中，雙擊“設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)”選項(xiàng)，依次點(diǎn)擊“硬件目錄”中“其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備”→“PROFINETIO”→“Drives”→“SIEMENSAG”→“SINAMCS”→“SINAMICSG120CPNV4.7”（注意：此版本必須與G120C硬件一致，否則將無(wú)法通訊），雙擊或拖拽該模塊到網(wǎng)絡(luò)視圖即完成該模塊添加，如下圖所示。

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，試試能否用讀取硬件辦法完成組態(tài)，并在表8-10記錄。知識(shí)準(zhǔn)備

在“網(wǎng)絡(luò)視圖”的工作區(qū)中，選擇G120的“未分配”選項(xiàng)，然后選擇IO控制器為PLC_1.PROGINET接口_1，完成G120變頻器與PLC間PROFINET網(wǎng)絡(luò)的連接組態(tài)，如下圖所示。

注意：在對(duì)PLC與G120C變頻器進(jìn)行連接組態(tài)前需先完成PLC的組態(tài)。

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，根據(jù)所學(xué)知識(shí)并自主查閱手冊(cè)運(yùn)用其它方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，并在表8-10記錄。知識(shí)準(zhǔn)備

第三步：組態(tài)G120C變頻器

（1）設(shè)定變頻器IP地址

雙擊“網(wǎng)絡(luò)視圖”工作區(qū)中的“G120C變頻器”，進(jìn)入該變頻器的“設(shè)備視圖”。依次點(diǎn)擊“屬性”→“常規(guī)”→“PROFINET接口[X150]”→“以太網(wǎng)地址”→“在項(xiàng)目中設(shè)置IP地址”選項(xiàng)，設(shè)置該變頻器的IP地址為“”、子網(wǎng)掩碼為“”，如下圖所示。知識(shí)準(zhǔn)備

（2）設(shè)定變頻器名稱

重新定義網(wǎng)絡(luò)中變頻器名稱，在命名前先去除默認(rèn)勾選的“自動(dòng)生成PROFINET設(shè)備名稱”，在“PROFINET設(shè)備名稱”中輸入“YWG120C”，完成變頻器的命名，如下圖所示。知識(shí)準(zhǔn)備

（3）設(shè)定G120C變頻器報(bào)文

在變頻器的“設(shè)備視圖”，依次點(diǎn)擊“硬件目錄”中“子模塊”→“標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文1，PZD-2/2”（用戶也可根據(jù)自己需要選擇相應(yīng)報(bào)文），再雙擊或拖拽該報(bào)文模塊至“設(shè)備概覽視圖的”13插槽，完成該報(bào)文的添加，如右圖所示。

G120C變頻器報(bào)文1功能說(shuō)明如表9-2所示，報(bào)文配置完成并編譯完成后，需將PLC和變頻器的硬件組態(tài)下載到PLC和變頻器中，再設(shè)置變頻器的后續(xù)參數(shù)。

注意：本示例中，系統(tǒng)自動(dòng)分配的輸入地址為：IW68、IW70，輸出地址為：QW64、QW66。在不同設(shè)備中，系統(tǒng)所分配的報(bào)文I/O地址有所不同，在具體的使用中以系統(tǒng)所分配的報(bào)文I/O地址為準(zhǔn)。知識(shí)準(zhǔn)備

第四步：分配設(shè)備IP地址和名稱

依次點(diǎn)擊“項(xiàng)目樹”→“在線訪問(wèn)”→“RealtekPCleGbEFamilyController”→“更新可訪問(wèn)的設(shè)備”→“YWG120C[]”→“在線和診斷”，在打開的窗口中依次點(diǎn)擊“功能”→“分配IP地址”，在“IP地址”文本框中輸入：，在“子網(wǎng)掩碼”文本框中輸入：。點(diǎn)擊“分配IP地址”完成設(shè)置，如右圖所示。

再點(diǎn)擊“分配PROFINET設(shè)備名稱”，在“PROFINET設(shè)備名稱”文本框中輸入“YWG120C”，將變頻器名稱設(shè)置為“YWG120C”，再點(diǎn)擊“分配名稱”完成設(shè)置，如圖8-10所示。點(diǎn)擊“更新可訪問(wèn)的設(shè)備”，變頻器顯示為“YWG120C[]”，如圖8-11所示。

注意：本步驟所設(shè)置的IP地址和名稱必須與第二步所組態(tài)的IP地址和名稱一致，否則G120C變頻器與PLC將無(wú)法實(shí)現(xiàn)通訊。設(shè)置完成后需斷電重啟，確保設(shè)置成功。

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，更改本步驟所設(shè)置的IP地址和名稱，并在表8-10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)備圖8-10分配變頻器名稱圖8-11在線可訪問(wèn)設(shè)備知識(shí)準(zhǔn)備3.PN通訊控制簡(jiǎn)單案例

程序段1：首次初始化、停止；

程序段2：?jiǎn)?dòng)和控制變頻器以25Hz速度運(yùn)行。知識(shí)準(zhǔn)備

程序段3：讀取變頻器實(shí)時(shí)速度。

注意：速度設(shè)定值需要經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理，變頻器接收十進(jìn)制有符號(hào)整數(shù)16384（4000H十六進(jìn)制）對(duì)應(yīng)于P2000所設(shè)定的速度。項(xiàng)目實(shí)施一、禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1.PLC的I/O地址分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0運(yùn)行指示燈HL1Q0.0停止按鈕SB2I0.1報(bào)警指示燈HL2Q0.10~10v電壓輸入AI0強(qiáng)力通風(fēng)電動(dòng)機(jī)M1Q0.2項(xiàng)目實(shí)施2.電氣圖繪制

完成PLC的I/O地址分配后，結(jié)合任務(wù)要求，完成系統(tǒng)電氣圖設(shè)計(jì)，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施二、禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1.禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)要求，參考圖8-1完成禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)控制界面設(shè)計(jì)，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，如下表所示。輸入信號(hào)輸出信號(hào)功能MCGSPLC功能MCGSPLC啟動(dòng)按鈕M100M100.0系統(tǒng)運(yùn)行指示燈M102M100.2停止按鈕M101M100.1系統(tǒng)報(bào)警指示燈M103M100.3

電動(dòng)機(jī)速度顯示MD200MD200項(xiàng)目實(shí)施2.禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)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，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施3.禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)

程序段1：初始化就緒、停止功能。

注意：變頻器啟動(dòng)運(yùn)行前需處理就緒狀態(tài)，否則變頻器無(wú)法啟動(dòng)。

程序段2：?jiǎn)?dòng)變頻器。項(xiàng)目實(shí)施

程序段3：讀取變頻器當(dāng)前運(yùn)行頻率，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后在觸摸屏顯示。

程序段4：所采集的溫度標(biāo)準(zhǔn)化處理為0～50℃（注：系統(tǒng)用0～10v模擬0～50℃）。項(xiàng)目實(shí)施

程序段5：系統(tǒng)啟動(dòng)后10S內(nèi)，M2電動(dòng)機(jī)以10Hz頻率運(yùn)行。項(xiàng)目實(shí)施

程序段6、程序段7：10s后，系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行模式，在室內(nèi)環(huán)境溫度低于40℃時(shí)，M2電動(dòng)機(jī)根據(jù)室內(nèi)溫度運(yùn)行相對(duì)應(yīng)頻率。項(xiàng)目實(shí)施

程序段8：在室內(nèi)環(huán)境溫度高于40℃時(shí)，M2電動(dòng)機(jī)以50Hz頻率運(yùn)行，M1電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，系統(tǒng)報(bào)警指示燈以1Hz頻率閃爍。項(xiàng)目實(shí)施

程序段9：正常工作模式下，系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮。項(xiàng)目實(shí)施三、禽舍環(huán)境智能控制系統(tǒng)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)系統(tǒng)

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)容如下表所示。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觸摸屏通訊調(diào)試

4變頻器電源聯(lián)接測(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8-9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(wèn)題解決后繼續(xù)調(diào)試。調(diào)試步驟及現(xiàn)象結(jié)果

調(diào)試指令按下啟動(dòng)按鈕SB1

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以10Hz運(yùn)行2.指示燈HL1長(zhǎng)亮3.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮（綠色）4.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示10.0Hz

調(diào)試指令運(yùn)行10s后調(diào)節(jié)電壓至2~4v之間，模擬10℃<環(huán)境溫度≤20℃

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以20Hz運(yùn)行2.指示燈HL1長(zhǎng)亮3.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮（綠色）

4.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示20.0Hz

調(diào)試指令調(diào)節(jié)電壓至4~6v之間，模擬20℃<環(huán)境溫度≤30℃

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以30Hz運(yùn)行2.指示燈HL1常亮3.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮（綠色）4.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示30.0Hz

調(diào)試指令調(diào)節(jié)電壓至6~8v之間，模擬30℃<環(huán)境溫度≤40℃

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以40Hz運(yùn)行2.指示燈HL1常亮3.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮（綠色）4.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示40.0Hz

調(diào)試指令調(diào)節(jié)電壓至8~10v之間，模擬40℃＞環(huán)境溫度表8-9系統(tǒng)整體運(yùn)行功能調(diào)試表項(xiàng)目實(shí)施運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以50Hz運(yùn)行2.強(qiáng)力通風(fēng)電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行3.指示燈HL2以1Hz頻率閃爍4.觸摸屏中系統(tǒng)報(bào)警指示燈以1Hz頻率閃爍（紅色）5.指示燈HL1長(zhǎng)亮6.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮7.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示50.0Hz

調(diào)試指令調(diào)節(jié)電壓至4~6v之間，

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以30Hz運(yùn)行2.指示燈HL1長(zhǎng)亮3.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮（綠色）4.強(qiáng)力通風(fēng)電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行5.指示燈HL2停止閃爍6.觸摸屏中系統(tǒng)報(bào)警指示燈停止閃爍7.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示30.0Hz

調(diào)試指令按下停止按鈕SB2

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行2.強(qiáng)力通風(fēng)電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行3.指示燈HL1熄滅4.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈熄滅5.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示0.0Hz

調(diào)試指令按下觸摸屏啟動(dòng)按鈕

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以10Hz運(yùn)行2.指示燈HL1長(zhǎng)亮3.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮（綠色）4.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示10.0Hz

調(diào)試指令運(yùn)行10s后調(diào)節(jié)電壓至4~6v之間，模擬20℃<環(huán)境溫度≤30℃

運(yùn)行現(xiàn)象1.變頻器電動(dòng)機(jī)M2以30Hz運(yùn)行2.指示燈HL1長(zhǎng)亮3.觸摸屏中系統(tǒng)運(yùn)行指示燈長(zhǎng)亮（綠色）4.觸摸屏中電動(dòng)機(jī)速度顯示30.0Hz

記錄調(diào)試過(guò)程存在問(wèn)題和解決方案

項(xiàng)目驗(yàn)收表8-10項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)分表序號(hào)內(nèi)容評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)配分得分1I/O分配輸入、輸出地址遺漏或錯(cuò)誤扣1分/處10

2繪制外部接線圖1.未使用工具畫圖，扣0.5分2.電路圖元件符號(hào)不規(guī)范，不合要求扣0.5分/處10

項(xiàng)目驗(yàn)收3安裝與接線1.連接的所有導(dǎo)線，必須壓接接線頭（針形、U形），不合要求酌情扣分：全部未壓接扣5分，部分壓接時(shí)，壓接量20%扣4分，壓接量50%扣2.5分，壓接量80%扣1分。本項(xiàng)5分扣完為止2.同一接線端子超過(guò)兩個(gè)線頭、露銅超2mm，扣0.2分/處。本項(xiàng)1分扣完為止3.連接的所有導(dǎo)線兩端必須套上寫有編號(hào)的號(hào)碼管，不合要求酌情扣分：全部未套扣4分，部分套上但套接量20%扣3分，套接量50%扣2分，套接量80%扣1分。本項(xiàng)5分扣完為止。說(shuō)明：套上未寫編號(hào)在以上基礎(chǔ)上再扣一半分4.所有連接線垂直進(jìn)線槽，蓋上線槽蓋，不合要求扣0.2分/處。本項(xiàng)1分扣完為止5.外露較長(zhǎng)導(dǎo)線需要包纏繞管，不合要求酌情扣0.5分/處。本項(xiàng)1分扣完為止6.連接線路導(dǎo)線顏色、線徑等按任務(wù)書要求區(qū)分，不合要求酌情扣0.5分/處。本項(xiàng)2分扣完為止7.上電前安全檢查，上電后初步檢測(cè)元件工作是否正常，檢查局部電路功能。①上電安全操作：能夠正常上電，給1分；②器件功能測(cè)試：按下按鈕、開關(guān)、行程開關(guān)、用金屬觸碰傳感器檢測(cè)頭等，相應(yīng)的PLC輸入點(diǎn)應(yīng)當(dāng)有信號(hào)，不符合要求的扣0.5分/處。本項(xiàng)3分扣完為止8.根據(jù)工藝連線的整體美觀度酌情給分。本項(xiàng)2分扣完為止20

項(xiàng)目驗(yàn)收4編程及調(diào)試本部分內(nèi)容由考核教師依據(jù)課程資源內(nèi)的考核要求或自行制定考核標(biāo)準(zhǔn)50

5安全文明生產(chǎn)1.帶電操作每次扣2分，如有重大安全隱患，可直接計(jì)0分2.著裝不規(guī)范扣2分3.不聽從安排，不尊重老師，扣5—10分，直至取消考試資格4.實(shí)訓(xùn)結(jié)束后未進(jìn)行整理扣5分10

合計(jì)總分

考核教師

考核時(shí)間年月日系統(tǒng)故障

在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，變頻器電機(jī)通訊控制系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如下故障，請(qǐng)“未來(lái)工匠”根據(jù)所學(xué)知識(shí)，在已調(diào)試成功的系統(tǒng)中模擬下述故障，從而探究分析故障原因，并提出排除方法。記錄在實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)的系統(tǒng)故障，并記錄故障原因及排除方法。表8-11系統(tǒng)故障調(diào)試記錄表序號(hào)設(shè)備故障故障原因及排除1電腦與變頻器無(wú)法通訊

2PLC與變頻器無(wú)法通訊

3PLC給變頻器傳值的QW與表8-4不一致

4變頻器給PLC傳值的IW與表8-4不一致

想一想PN通訊既可寫入?yún)?shù)也可讀取參數(shù)，上述項(xiàng)目中通過(guò)PN通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的啟?？刂?，現(xiàn)要求通過(guò)PN通訊方式讀取變頻器的運(yùn)行電流、運(yùn)行電壓、運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，并顯示在觸摸屏上，請(qǐng)“未來(lái)工匠”根據(jù)上述所學(xué)內(nèi)容，查看相關(guān)手冊(cè)，想一想探索完成并實(shí)現(xiàn)上述要求。謝謝觀看THANKS主講人：李時(shí)輝伺服電動(dòng)機(jī)通訊控制模式—自動(dòng)攻牙裝置控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試用戶需求

手動(dòng)攻牙機(jī)具有價(jià)格實(shí)惠、攻牙靈活、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，但也存在攻牙效率低、使用壽命短、產(chǎn)品次品率高等缺點(diǎn)，因而不適用于企業(yè)大批量生產(chǎn)。為提供生產(chǎn)效率，企業(yè)一般選用沖壓攻牙全自動(dòng)化的加工生產(chǎn)設(shè)備，該設(shè)備不僅具有節(jié)省人工、易于操作、耐用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)自動(dòng)化攻牙采用無(wú)屑擠壓絲錐攻牙方式，出來(lái)的成品具有螺紋精度高、強(qiáng)度好、絲錐較之普通攻牙生產(chǎn)壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在鋼、鋁、銅等金屬材料以及非金屬材料的攻牙。

現(xiàn)寧波某公司計(jì)劃生產(chǎn)一臺(tái)自動(dòng)攻牙設(shè)備，該設(shè)備主要由機(jī)械部分、電氣部分、氣動(dòng)部分和控制系統(tǒng)組成。機(jī)械部分主要由底座、工作臺(tái)、傳動(dòng)裝置和夾具等組成；電氣部分則包括主電機(jī)、控制器、傳感器等；氣動(dòng)部分則負(fù)責(zé)設(shè)備的動(dòng)力輸出和傳遞；控制系統(tǒng)則是設(shè)備的大腦，它負(fù)責(zé)設(shè)備的自動(dòng)控制和操作。

在自動(dòng)攻牙控制系統(tǒng)中，攻牙裝置由伺服電動(dòng)機(jī)控制，為減少控制系統(tǒng)調(diào)試量，確保在自動(dòng)攻牙控制系統(tǒng)中攻牙裝置能完成所需各項(xiàng)功能，設(shè)置本項(xiàng)目完成攻牙裝置在自動(dòng)攻牙控制系統(tǒng)所需的各類控制功能。項(xiàng)目具體要求如下：按下觸摸屏上的“復(fù)位按鈕”后，攻牙裝置以8.0mm/s速度回原點(diǎn)SQ1，夾緊氣缸縮回原位SQ2，完成系統(tǒng)復(fù)位。系統(tǒng)復(fù)位完成后，按下觸摸屏上的“啟動(dòng)按鈕”，轉(zhuǎn)盤氣缸推出（用HL1得電模擬），驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)將轉(zhuǎn)盤上的物料送達(dá)SQ4后，夾緊氣缸伸出（用HL2得電模擬）碰到SQ3后夾緊物料；物料夾緊后攻牙裝置以4.0mm/s速度正轉(zhuǎn)運(yùn)行44mm后攻牙完成，攻牙完成后攻牙裝置先以4.0mm/s速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行20mm退出物料，再以8.0mm/s速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行24mm后攻牙裝置停止運(yùn)行，同時(shí)夾緊氣缸縮回到原位SQ2，整個(gè)自動(dòng)攻牙流程結(jié)束，等待轉(zhuǎn)盤氣缸推出驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤上的物料再次送達(dá)SQ4后，開始下個(gè)物料的攻牙工作流程。用戶需求

攻牙裝置運(yùn)行過(guò)程中遇到機(jī)械卡死等機(jī)械故障（用觸摸屏上的“故障模擬開關(guān)”閉合模擬）時(shí)，故障報(bào)警燈HL3以1Hz頻率閃爍，故障排除（用觸摸屏上的“故障模擬開關(guān)”斷開模擬）后，按下觸摸屏上的“復(fù)位按鈕”后，故障燈熄滅，攻牙裝置以8.0mm/s速度回到原點(diǎn)SQ1，夾緊氣缸縮回到原位SQ2。

觸摸屏上可顯示攻牙裝置正、反向運(yùn)行狀態(tài)、各類氣缸運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警以及攻牙裝置運(yùn)行速度。圖9-1自動(dòng)攻牙設(shè)備控制系統(tǒng)調(diào)試界面知識(shí)準(zhǔn)備

Modbus是施耐德電氣于1979年為使用PLC通信而發(fā)表的一種串行通信協(xié)議。Modbus協(xié)議是一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域常見的通信協(xié)議，因其公開發(fā)表并且無(wú)版權(quán)要求、易于部署和維護(hù)及修改簡(jiǎn)單優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在PLC、傳感器、HMI及各類儀表上，用于各種數(shù)據(jù)采集和過(guò)程監(jiān)控，如圖9-2Modbus在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。Modbus通信協(xié)議作用在OSI模型的物理層（1層）、數(shù)據(jù)鏈路層（2層）及應(yīng)用層（7層）。這里的OSI被稱為開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，它定義了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架，每層框架都有其各自的通信協(xié)議。圖9-2Modbus通信協(xié)議典型應(yīng)用知識(shí)準(zhǔn)備

Modbus協(xié)議有三類，分別是：Modbus-RTU、Modbus-ASCII、Modbus-TCP。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)設(shè)備只有其中的一種協(xié)議，Modbus規(guī)定Modbus-RTU是設(shè)備必須支持的協(xié)議，也是默認(rèn)選項(xiàng)，所以大多數(shù)設(shè)備都采用了Modbus-RTU協(xié)議通信。

ModbusRTU通訊協(xié)議在數(shù)據(jù)通訊上采用主從應(yīng)答的方式進(jìn)行。只能由主機(jī)（PC，HMI等）通過(guò)唯一從機(jī)地址發(fā)起請(qǐng)求，從機(jī)（終端設(shè)備）根據(jù)主機(jī)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)，即半雙工通訊。該協(xié)議只允許主機(jī)發(fā)起請(qǐng)求，從機(jī)進(jìn)行被動(dòng)響應(yīng)，因此從機(jī)不會(huì)主動(dòng)占用通訊線路造成數(shù)據(jù)沖突。一、ModbusRTU協(xié)議格式Modbus協(xié)議信息傳輸為異步方式，使用16進(jìn)制進(jìn)行通訊，信息幀格式如表9-1所示：地址碼功能碼數(shù)據(jù)區(qū)CRC校驗(yàn)碼1字節(jié)1字節(jié)N字節(jié)2字節(jié)1.地址碼ModbusRTU消息幀的地址碼包含一個(gè)字節(jié)。一般支持1到255，地址0一般用作廣播地址，以使所有的從設(shè)備都能認(rèn)識(shí)。地址碼用于接收主機(jī)的廣播數(shù)據(jù)，每個(gè)從機(jī)在總線上地址必須唯一，主設(shè)備通過(guò)將要聯(lián)絡(luò)的從設(shè)備的地址放入消息中的地址域來(lái)選通從設(shè)備，與主機(jī)發(fā)送的地址碼相符的從機(jī)才能響應(yīng)返回?cái)?shù)據(jù)。表9-1ModbusRTU通信信息幀格式知識(shí)準(zhǔn)備

2.功能碼

功能碼是每個(gè)通訊信息幀的第二個(gè)字節(jié)，主機(jī)通過(guò)發(fā)送功能碼告知從機(jī)設(shè)備應(yīng)當(dāng)執(zhí)行何種操作。常見的八種功能碼如下表所示：功能碼定義操作01H讀取線圈讀取一個(gè)或多個(gè)連續(xù)線圈狀態(tài)05H寫單個(gè)線圈操作指定位置的線圈狀態(tài)0FH寫多個(gè)線圈操作多個(gè)連續(xù)線圈狀態(tài)02H讀取離散量輸入讀取一個(gè)或多個(gè)連續(xù)離散輸入狀態(tài)04H讀取輸入寄存器讀取一個(gè)或多個(gè)連續(xù)輸入寄存器數(shù)據(jù)03H讀保持寄存器讀取一個(gè)或多個(gè)保持寄存器數(shù)據(jù)06H寫單個(gè)保持寄存器把兩個(gè)十六進(jìn)制數(shù)據(jù)寫入對(duì)應(yīng)位置10H寫多個(gè)保持寄存器把4*N個(gè)十六進(jìn)制數(shù)據(jù)寫入N個(gè)連續(xù)保持寄存器

如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器，則需將功能代碼設(shè)為03H。如果主設(shè)備寫一組從設(shè)備的寄存器，則需將功能代碼設(shè)為10H（功能代碼10十六進(jìn)制）。知識(shí)準(zhǔn)備3.數(shù)據(jù)區(qū)

數(shù)據(jù)區(qū)隨功能碼以及數(shù)據(jù)方向的不同而不同，這些數(shù)據(jù)可以是“寄存器首地址+讀取寄存器數(shù)量”、“寄存器地址+操作數(shù)據(jù)”、“寄存器首地址+操作寄存數(shù)量+數(shù)據(jù)長(zhǎng)度+數(shù)據(jù)”等不同的組合，在“功能碼分析”詳解不同功能碼的數(shù)據(jù)區(qū)。

如果主設(shè)備需要從設(shè)備讀取一組保持寄存器（功能代碼03），數(shù)據(jù)域指定了起始寄存器以及要讀的寄存器數(shù)量。如果主設(shè)備寫一組從設(shè)備的寄存器（功能代碼10十六進(jìn)制），數(shù)據(jù)域則指明了要寫的起始寄存器以及要寫的寄存器數(shù)量，數(shù)據(jù)域的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，要寫入寄存器的數(shù)據(jù)。知識(shí)準(zhǔn)備

4.CRC校驗(yàn)碼

ModbusRTU協(xié)議常用與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和正確性有較高的要求，因此通過(guò)CRC校驗(yàn)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。

當(dāng)選用RTU模式作字符幀，錯(cuò)誤檢測(cè)域包含一16Bits值（用兩個(gè)8位的字符來(lái)實(shí)現(xiàn)）。錯(cuò)誤檢測(cè)域的內(nèi)容是通過(guò)對(duì)消息內(nèi)容進(jìn)行循環(huán)冗長(zhǎng)檢測(cè)方法得出的。CRC域附加在消息的最后，添加時(shí)先是低字節(jié)然后是高字節(jié)，故CRC的高位字節(jié)是發(fā)送消息的最后一個(gè)字節(jié)。地址與CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤并不會(huì)收到從機(jī)的數(shù)據(jù)反饋，其他錯(cuò)誤將向主機(jī)返回錯(cuò)誤碼。數(shù)據(jù)幀的第二位加上0X80表示請(qǐng)求發(fā)生錯(cuò)誤（非法功能碼、非法數(shù)據(jù)值等），錯(cuò)誤數(shù)據(jù)幀如如表9-3所示：地址碼功能碼錯(cuò)誤碼CRC校驗(yàn)碼1字節(jié)1字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)表9-3錯(cuò)誤數(shù)據(jù)幀常見錯(cuò)誤碼如表9-4所示：值名稱說(shuō)明01H非法的功能碼不支持該功能碼操作寄存器02H非法的寄存器地址訪問(wèn)設(shè)備禁止訪問(wèn)的寄存器03H非法的數(shù)據(jù)值寫入不支持的參數(shù)值04H從機(jī)故障設(shè)備工作異常表9-4常見錯(cuò)誤碼知識(shí)準(zhǔn)備

CRC域是兩個(gè)字節(jié)，包含一16位的二進(jìn)制值。它由傳輸設(shè)備計(jì)算后加入到消息中，接收設(shè)備重新計(jì)算收到消息的CRC，并與接收到的CRC域中的值比較，如果兩值不同，則有誤。

CRC是調(diào)入一值全為“1”的16位寄存器，然后調(diào)用一過(guò)程將消息中連續(xù)的8位字節(jié)各當(dāng)前寄存器中的值進(jìn)行處理。僅每個(gè)字符中的8Bit數(shù)據(jù)對(duì)CRC有效，起始位和停止位以及奇偶校驗(yàn)位均無(wú)效。

CRC產(chǎn)生過(guò)程中，每個(gè)8位字符都單獨(dú)和寄存器內(nèi)容相或（OR），結(jié)果向最低有效位方向移動(dòng)，最高有效位以0填充。LSB被提取出來(lái)檢測(cè)，如果LSB為1，寄存器單獨(dú)和預(yù)置的值或一下，如果LSB為0，則不進(jìn)行。整個(gè)過(guò)程要重復(fù)8次。在最后一位（第8位）完成后，下一個(gè)8位字節(jié)又單獨(dú)和寄存器的當(dāng)前值相或。最終寄存器中的值，是消息中所有的字節(jié)都執(zhí)行之后的CRC值。CRC添加到消息中時(shí)，低字節(jié)先加入，然后高字節(jié)。知識(shí)準(zhǔn)備二、西門子ModbusRTU協(xié)議常用指令

1.“MB_COMM_LOAD”指令

“MB_COMM_LOAD”指令用于組態(tài)CM模塊上的端口，以進(jìn)行Modbus-RTU協(xié)議通信,可以使用RS232或RS485的CM模塊，如圖9-3所示。用戶程序必須先執(zhí)行MB_COMM_LOAD來(lái)組態(tài)端口，之后MB_SLAVE或MB_MASTER指令才能與該端口進(jìn)行通信。圖9-3MB_COMM_LOAD指令知識(shí)準(zhǔn)備引腳參數(shù)說(shuō)明REQ上升沿執(zhí)行指令PORT在設(shè)備組態(tài)中插入通信模塊后，端口ID就會(huì)顯示在PORT框聯(lián)接的下拉列表中。也可以在變量表的Constants（常數(shù)）選項(xiàng)卡中引用該常數(shù)。BAUD選擇數(shù)據(jù)傳輸速率，可供選擇的傳輸速率有300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、76800、115200bit/s。PARITY選擇奇偶校驗(yàn)0為無(wú)校驗(yàn)，1為奇校驗(yàn)，2為偶校驗(yàn)MB_DB用Modbus_MASTER的背景數(shù)據(jù)塊里面的一部分,如下所示:對(duì)Modbus_Master或Modbus_Slave指令的背景數(shù)據(jù)塊的引用：將MB_DB參數(shù)的輸入設(shè)為以Modbus_Master或Modbus_Slave指令的背景數(shù)據(jù)塊。注：該指令的EN、ENO、DONE、Busy、Error、STATUS引腳參數(shù)功能與前期所學(xué)基本指令一致，此處不再介紹。圖9-4MB_MASTER指令表9-5“MB_COMM_LOAD”指令引腳參數(shù)知識(shí)準(zhǔn)備2.“MB_MASTER”指令

MB_MASTER指令允許用戶程序作為Modbus主站進(jìn)行通信?？稍L問(wèn)一個(gè)或多個(gè)Modbus從站設(shè)備中的數(shù)據(jù)。插入MB_MASTE指令時(shí)須創(chuàng)建背景數(shù)據(jù)塊，使用此DB名稱作為MB_COMM_LOAD指令中的MB_DB參數(shù)。

注意：如果用戶程序操作Modbus主站并使用MB_MASTER向從站發(fā)送請(qǐng)求，則用戶必須繼續(xù)輪詢（執(zhí)行MB_MASTER）直到返回從站的響應(yīng)。引腳參數(shù)數(shù)據(jù)類型說(shuō)明REQBOOL請(qǐng)求輸入：0-無(wú)請(qǐng)求1-請(qǐng)求將數(shù)據(jù)發(fā)送到Modbus從站MB_ADDRUINTModbusRTU站地址：默認(rèn)地址范圍為0～247拓展地址范圍為0～65535MODEUSINT模式選擇：指定請(qǐng)求類型：讀取、寫入或診斷DATA_ADDRUDINT從站中的起始地址DATA_LENUINT數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：指定要在該請(qǐng)求中訪問(wèn)的位數(shù)或字?jǐn)?shù)。可在Modbus功能表中找到有效長(zhǎng)度。DATA_PTRVARIANT指向CPU的數(shù)據(jù)塊或位存儲(chǔ)器地址，從該位置讀取數(shù)據(jù)或向其寫人數(shù)據(jù)。注：該指令的EN、ENO、DONE、Busy、Error、STATUS引腳參數(shù)功能與前期所學(xué)基本指令一致，此處不再介紹。表9-6“MB_MASTER”指令引腳參數(shù)知識(shí)準(zhǔn)備

3.“MB_SLAVE”指令

MB_SLAVE指令允許用戶程序作為Modbus從站進(jìn)行通信。ModbusRTU主站可以發(fā)出請(qǐng)求，然后程序通過(guò)執(zhí)行MB_SLAVE來(lái)響應(yīng)，“MB_SLAVE”指令如圖9-5所示，各引腳參數(shù)如表9-7所示。

插入MB_SLAVE指令可創(chuàng)建背景數(shù)據(jù)塊，使用此DB名稱作為MB_COMM_LOAD指令中的MB_DB參數(shù)。圖9-5MB_SLAVE指令知識(shí)準(zhǔn)備

注意：Modbus指令不使用通信中斷事件來(lái)控制通信過(guò)程。用戶程序必須輪詢MB_MASTER或MB_SLAVE指令以了解傳送和接收的完成情況。

如果某個(gè)端口作為從站響應(yīng)Modbus主站，則MB_MASTER無(wú)法使用該端口。對(duì)于給定端口，只能使用一個(gè)MB_SLAVE執(zhí)行實(shí)例。同樣，如果要將某個(gè)端口用于初始化Modbus主站的請(qǐng)求，則MB_SLAVE將不能使用該端口。MB_MASTER執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例可使用該端口。引腳參數(shù)數(shù)據(jù)類型說(shuō)明MB_ADDRUINTModbusRTU站地址：默認(rèn)地址范圍為0～255拓展地址范圍為0～65535MB_HOLD_REGVARIANT數(shù)據(jù)指針，指向Modbus保持寄存器地址，Modbus保持寄存器可以為M存儲(chǔ)區(qū)或DB數(shù)據(jù)區(qū)。如果Modbus保持寄存器為DB數(shù)據(jù)區(qū)，則BD數(shù)據(jù)區(qū)支持優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊或非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊，建議采用非優(yōu)化訪問(wèn)的數(shù)據(jù)塊。DRBOOL是否已經(jīng)讀取數(shù)據(jù)。0=未讀取數(shù)據(jù)；1=已將Modbus主站接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在目標(biāo)區(qū)域注：該指令的EN、ENO、DONE、Busy、Error、STATUS引腳參數(shù)功能與前期所學(xué)基本指令一致，此處不再介紹。表9-7“MB_SLAVE”指令引腳參數(shù)知識(shí)準(zhǔn)備三、應(yīng)用案例

速度控制模式（S或Sz）被應(yīng)用于精密控速的場(chǎng)合，例如CNC加工機(jī)。該模式有兩種指令輸入模式：模擬輸入及寄存器輸入，模擬指令輸入可經(jīng)由外界來(lái)的電壓來(lái)操縱電機(jī)的轉(zhuǎn)速；指令寄存器輸入有兩種應(yīng)用方式：第一種為使用者在操作前，先將不同速度指令值設(shè)于三個(gè)指令寄存器，再通過(guò)切換CN1中DI的SPD0和SPD1選擇不同速度；第二種為利用通訊方式來(lái)改變指令寄存器的內(nèi)容值。本案例擬采用通訊方式實(shí)現(xiàn)。

1.基于通訊方式控制的臺(tái)達(dá)ASDA-B2伺服驅(qū)動(dòng)器的外圍接線聯(lián)接

如圖8-6為伺服驅(qū)動(dòng)器外圍裝置接線圖，下面對(duì)各部分外圍接線圖的接法以及參數(shù)設(shè)置進(jìn)行詳細(xì)介紹。

（1）聯(lián)接伺服驅(qū)動(dòng)器電源線伺服驅(qū)動(dòng)器電源接線法分為單相與三相兩種，實(shí)訓(xùn)設(shè)備上伺服驅(qū)動(dòng)器為單相供電方式，具體聯(lián)接方式如下：1）控制回路電源輸入端：L線和N線經(jīng)過(guò)保護(hù)開關(guān)后分別接到L1c和L2c端子。2）主回路電源輸入端：L線和N線經(jīng)保護(hù)開關(guān)后分別接到R和S端子。3）PE線接到接地端子。

按上述方法完成伺服驅(qū)動(dòng)器電源線聯(lián)接后，伺服驅(qū)動(dòng)器即可正常得電。

（2）聯(lián)接動(dòng)力線

伺服驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力輸出端子與伺服電動(dòng)機(jī)自帶電源線間的對(duì)應(yīng)接線如圖8-7所示，按該圖可完成伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電動(dòng)機(jī)間動(dòng)力線的聯(lián)接。

注意：伺服電動(dòng)機(jī)自帶電源線與常規(guī)三相電電源線顏色不相同，在聯(lián)接時(shí)要特別注意伺服驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力輸出端與伺服電動(dòng)機(jī)自帶電源線應(yīng)要相互對(duì)應(yīng)聯(lián)接，即伺服電動(dòng)機(jī)紅線與伺服驅(qū)動(dòng)的U端聯(lián)接，依次類推完成動(dòng)力線聯(lián)接。知識(shí)準(zhǔn)備圖9-6伺服驅(qū)動(dòng)器外圍裝置接線圖圖9-7伺服驅(qū)動(dòng)器與伺服電動(dòng)機(jī)聯(lián)接圖（3）聯(lián)接485通訊線

伺服驅(qū)動(dòng)器與PLC通信板（模塊）的對(duì)應(yīng)接線如圖9-6所示，通訊線一端可通過(guò)在CN3插接的方式直接與伺服驅(qū)動(dòng)器相聯(lián)，通訊線的另一端與PLC上的通信板（模塊）端與進(jìn)行聯(lián)接。如本任務(wù)的通信模塊為CM1241，CM1241與CN3間通信的須采用通訊線，通訊線的485-與CM1241通信板的T/RA端相聯(lián)接、通訊線的485+與CM1241通信板的T/RB端相聯(lián)接。知識(shí)準(zhǔn)備2.伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置編號(hào)操作流程顯示屏顯示第一步：恢復(fù)出廠設(shè)置1完成伺服驅(qū)動(dòng)的電源線、動(dòng)力線、編碼器線聯(lián)接后送電。注意：該報(bào)錯(cuò)原因?yàn)镃N1端子未聯(lián)接引起，不影響參數(shù)復(fù)位，可忽略。

第二步：關(guān)閉報(bào)警信息2P2-17:0（取消緊急停止）P2-15:0（取消反向禁止運(yùn)行極限）P2-16:0（取消正向禁止運(yùn)行極限）釋義：通訊模式通過(guò)CN3通信接口控制伺服驅(qū)動(dòng)器，不須接CN1端子，因此須將伺服驅(qū)動(dòng)器的反向運(yùn)行禁止極限（DI6）與正向運(yùn)行禁止極限（DI7）及緊急停止（DI8）的功能取消，否則伺服驅(qū)動(dòng)器將報(bào)警并無(wú)法正常工作。注意：設(shè)定完成后，若驅(qū)動(dòng)器有異常信號(hào)出現(xiàn)（因?yàn)槌鰪S設(shè)定值有反向運(yùn)行禁止極限與正向運(yùn)行禁止極限及緊急停止的功能），須重新開機(jī)或?qū)惓Ｖ刂肈I5接腳導(dǎo)通，用來(lái)清除異常狀態(tài)。P2-16設(shè)定完成后顯示屏顯示的不一定為“00001”，“AL015”消失即認(rèn)為P2-17、P2-15、P2-16參數(shù)設(shè)定成功。

知識(shí)準(zhǔn)備第三步：設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器控制模式為速度控制模式P1-01:2釋義：將驅(qū)動(dòng)器的控制模式設(shè)定為速度控制模式，更改后須重新開機(jī)才會(huì)更新操作模式。

3

P2-10：101（定義DI1為SON信號(hào)）P2-12：114（定義DI3為SPD0信號(hào)）P2-13：115（定義DI4為SPD1信號(hào)）釋義：完成端子功能定義后，可利用端子DI1啟停伺服電動(dòng)機(jī)，利用端子DI3和端子DI4的信號(hào)狀態(tài)組合選擇速度指令編號(hào)，DI3、DI4的狀態(tài)與速度指令編號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示，速度指令編號(hào)S2對(duì)應(yīng)的速度為參數(shù)P1-09的設(shè)定值、速度指令編號(hào)S3對(duì)應(yīng)的速度為參數(shù)P1-10的設(shè)定值、速度指令編號(hào)S4對(duì)應(yīng)的速度為參數(shù)P1-11的設(shè)定值，。表DI3、DI4端子信號(hào)和速度選擇對(duì)應(yīng)表

速度指令編號(hào)SPD1（DI4）SPD0（DI3）指令來(lái)源設(shè)定參數(shù)設(shè)定值S100外部模擬指令V-REF與GND之間電壓差

S201內(nèi)部寄存器參數(shù)P1-0902000S310P1-100.2.000S411P1-110.4.000知識(shí)準(zhǔn)備

3DI1未接通：電機(jī)停止運(yùn)行。DI1接通、DI3端子接通、DI4端子未接通：以S2速度指令編號(hào)所對(duì)應(yīng)參數(shù)P1-09內(nèi)的設(shè)定值200r/min正轉(zhuǎn)。DI1接通、DI3端子未接通、DI4端子接通：以S3速度指令編號(hào)所對(duì)應(yīng)參數(shù)P1-10內(nèi)的設(shè)定值200r/min反轉(zhuǎn)。DI1接通、DI3端子接通、DI4端子接通：以S4速度指令編號(hào)所對(duì)應(yīng)參數(shù)P1-11內(nèi)的設(shè)定值400r/min反轉(zhuǎn)?！咀⒁狻?jī)?nèi)部寄存器參數(shù)設(shè)定范圍為-50000～50000，設(shè)定值=設(shè)定范圍x單位（0.1r/min）。例：P1-09=+02000，設(shè)定值=+2000x0.1r/min=+2000r/min。

知識(shí)準(zhǔn)備第四步：設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器通訊參數(shù)4P3-0：0001釋義：此站號(hào)代表本驅(qū)動(dòng)器在通訊網(wǎng)路上的絕對(duì)地址，同時(shí)適用于RS-232／485，Modbus通信協(xié)議的站號(hào)設(shè)置為1。

P3-1：0010釋義：RS-485的通信波特率為9600。

P3-2：0060釋義：數(shù)據(jù)格式為8，N，2。

P3-05：0000釋義：采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通訊。知識(shí)準(zhǔn)備第五步：采用通信功能控制伺服驅(qū)動(dòng)器按速度模式運(yùn)行5

P3-06：000D釋義：P3-06為輸入接點(diǎn)（DI）來(lái)源控制開關(guān)，此參數(shù)每1位決定1個(gè)DI的信號(hào)輸入來(lái)源，參數(shù)的Bit0～Bit8位與DI1～DI9信號(hào)逐位對(duì)應(yīng)，相應(yīng)位為0該輸入接點(diǎn)狀態(tài)由外部硬件端子控制，相應(yīng)位為1該輸入接點(diǎn)狀態(tài)由系統(tǒng)參數(shù)P4-07控制。P3-06設(shè)為000D（二進(jìn)制1101）即DI4、DI3、DI1端子的輸入接點(diǎn)狀態(tài)由系統(tǒng)參數(shù)P4-07控制，DI2由外部硬件端子控制?！咀⒁狻浚篜3-06中的數(shù)值是不能保存的，每次上電后，必須重新設(shè)置。

P4-07內(nèi)的值為0005（DI1、DI3接通），以速度指令編號(hào)S2對(duì)應(yīng)的速度200r/min正轉(zhuǎn)。P4-07內(nèi)的值為（DI1、DI4接通），以速度指令編號(hào)S3對(duì)應(yīng)的速度200r/min反轉(zhuǎn)。P4-07內(nèi)的值為000D（DI1、DI3、DI4接通），以速度指令編號(hào)S4對(duì)應(yīng)的速度400r/min反轉(zhuǎn)。P4-07內(nèi)的值為0000，伺服停止運(yùn)行。

【注意】：參數(shù)P4-07的值需通過(guò)Modbus通訊寫入（寫入步驟詳見4.案例程序編寫及調(diào)試），將0005通過(guò)通訊寫入系統(tǒng)參數(shù)P4-07，即激活DI1和DI3端子，伺服電動(dòng)機(jī)使能并激活第三步表中的“SPD0”即以速度指令編號(hào)S2對(duì)應(yīng)的速度運(yùn)行；若此時(shí)DI2接點(diǎn)也由外部硬件端子控制接通，則顯示屏顯示“0007”而非“0005”。臺(tái)達(dá)伺服的數(shù)字輸入可由使用者自由規(guī)劃，使用者規(guī)劃數(shù)字輸入（DI）時(shí)，需參考手冊(cè)的DI碼的定義。知識(shí)準(zhǔn)備

3.通訊模塊硬件組態(tài)及參數(shù)設(shè)置

第一步：完成RS485硬件的添加

完成S7-1200系列PLC硬件添加后，再如下圖中逐步點(diǎn)擊“硬件目錄”—“目錄”—“通信板”—“點(diǎn)到點(diǎn)”—“CB1241（RS485）”，將“CB1241（RS485）”下的“6ES7241-1CH30-1XB0”拖到1200的藍(lán)色框中。完成在S7-1200系列PLC上RS485通訊模塊添加，如圖9-9所示。知識(shí)準(zhǔn)備圖9-9RS485硬件添加完成

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，試試能否在讀取硬件時(shí)完成RS485模塊添加，并在表9-13記錄。知識(shí)準(zhǔn)備

第二步：完成MB_COMM_LOAD指令的添加及參數(shù)設(shè)置

逐步點(diǎn)擊下圖“指令”—“通信”—“通信處理器”—“MODBUS”，將“MODBUS”下的第一個(gè)指令“MB_COMM_LOAD”拖到程序段1中，完成MB_COMM_LOAD指令添加。知識(shí)準(zhǔn)備

注意：TIAPortalV17軟件中提供了“MODBUS（RTU)V4.4”和“MODBUSV2.2”兩個(gè)版本的ModbusRTU指令；其中“MODBUSV2.2”為較早版本，僅可應(yīng)用于CB1241通信板和CM1241通信模塊進(jìn)行ModbusRTU通信；“MODBUS（RTU)V4.4”為較新版本，可支持CB1241通信板和CM1241通信模塊，還可支持PN、PTP通信模塊進(jìn)行ModbusRTU通信。新版本的ModbusRTU指令即“MODBUS（RTU)V4.4”版本對(duì)PLC和通信模塊的硬件版本都有更高要求，考慮到設(shè)備的兼容性，本項(xiàng)目使用“MODBUSV2.2”版本的指令集進(jìn)行ModbusRTU通信。

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，根據(jù)所學(xué)知識(shí)并自主查閱手冊(cè)，運(yùn)用MODBUS（RTU）V4.4版本的ModbusRTU指令完成本項(xiàng)目，并在表9-13記錄。知識(shí)準(zhǔn)備

如下圖所示，點(diǎn)擊“MB_COMM_LOAD”指令的“PORT”端子，在

中找到“Local～CB_1241_（RS485）”并點(diǎn)擊“Local～CB_1241_（RS485）”，完成該指令與485通訊模塊的硬件組態(tài)。若第一步?jīng)]有完成，則不會(huì)出現(xiàn)"Local～CB_1241_（RS485）"，即無(wú)法完成485通信。圖9-11PLC硬件MODBUS硬件號(hào)知識(shí)準(zhǔn)備

將BAUD設(shè)為9600即將波特率設(shè)為9600；將PARITY設(shè)為0，即將校驗(yàn)方式設(shè)為無(wú)校驗(yàn)；完成上述參數(shù)設(shè)置后結(jié)果如下圖所示。

注意：本參數(shù)設(shè)置應(yīng)與前期伺服驅(qū)動(dòng)器設(shè)置的通訊參數(shù)相一致，否則將無(wú)法完成通訊，如伺服驅(qū)動(dòng)器中設(shè)置的波特率為19200，則BAUD端參數(shù)也需要設(shè)為19200。圖9-12MB_COMM_LOAD指令的參數(shù)設(shè)置知識(shí)準(zhǔn)備

第三步：完成MB_MASTER指令調(diào)用及參數(shù)設(shè)置

逐步點(diǎn)擊圖9-10“指令”—“通信”—“通信處理器”—“MODBUS”，將“MODBUS”下的第二個(gè)指令“MB_MASTER”拖到程序段2中，并將該指令的背景數(shù)據(jù)塊設(shè)為“DB2”，即可完成MB_MASTER指令的調(diào)用。MB_MASTER指令調(diào)用完成后，將MB_COMM_LOAD的MB_DB端子設(shè)為“DB2”,即完成MB_COMM_LOAD指令對(duì)MB_MASTER指令背景數(shù)據(jù)庫(kù)的引用，完成后效果如下圖所示。知識(shí)準(zhǔn)備

將MB_ADDR設(shè)為1，即將訪問(wèn)的MODBUS從站地址已設(shè)為1；將MODE設(shè)為1，即需要將數(shù)據(jù)寫入伺服驅(qū)動(dòng)器；將DATA_ADDR設(shè)為41039，即將需要寫入的伺服驅(qū)動(dòng)器的從站地址為41039；將DATA_LEN設(shè)為1，即將寫入的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為1個(gè)單位；將DATA_PTR設(shè)為MW200，即將MW200內(nèi)的數(shù)據(jù)通過(guò)通訊傳送給給伺服伺服驅(qū)動(dòng)器。完成上述參數(shù)設(shè)定后，即可實(shí)現(xiàn)將MW200的數(shù)據(jù)通過(guò)通訊傳送到伺服驅(qū)動(dòng)器地址為41039的參數(shù)，完成所有參數(shù)設(shè)置后結(jié)果如圖9-14所示

。

注意：MB_COMM_LOAD指令中:REQ為上升沿執(zhí)行指令。MB_MASTER指令中：REQ設(shè)為M0.0時(shí)鐘指令是為了保持10Hz的頻率發(fā)送數(shù)據(jù)給MODBUS從站。圖9-13

MB_MASTER指令參數(shù)設(shè)置完成知識(shí)準(zhǔn)備

MB_MASTER指令調(diào)用完成后，將MB_COMM_LOAD的MB_DB端子設(shè)為“DB2”,即完成MB_COMM_LOAD指令對(duì)MB_MASTER指令背景數(shù)據(jù)庫(kù)的引用，完成后效果如下圖所示。知識(shí)準(zhǔn)備

4.案例程序編寫及調(diào)試

程序段1：完成MB_COMM_LOAD指令調(diào)用及參數(shù)設(shè)置，指令各端子參數(shù)設(shè)為（RES：M1.0；PORT：Local～CB_1241_(RS485)；BAUD:9600；PARITY:0；MB_DB：DB2），參數(shù)設(shè)定完成后如下圖所示。知識(shí)準(zhǔn)備

程序段2：完成MB_MASTER指令調(diào)用及參數(shù)設(shè)置，參數(shù)指令各端子參數(shù)為（RES：M0.0；MB_ADDR：1；MODE：1；DATA_ADDR:41039；DATA_LEN：1；DATA_PTR：MW200）,參數(shù)設(shè)定完成后如右圖所示。知識(shí)準(zhǔn)備

【釋義】：40001寄存器是Modbus協(xié)議中的第一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，對(duì)應(yīng)于設(shè)備中的第一個(gè)模擬量輸入寄存器，它包含一個(gè)16位的無(wú)符號(hào)整數(shù)值，可以被讀取和寫入。這個(gè)值可以表示一個(gè)物理量的測(cè)量值，如溫度、壓力、流量等。臺(tái)達(dá)B2伺服驅(qū)動(dòng)器P4-07通訊地址為040EH，轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制即為1038，加上起始地址40001等于41039，即通過(guò)通訊讀寫41039地址參數(shù)即為對(duì)該驅(qū)動(dòng)器的P4-07參數(shù)進(jìn)行讀寫。

試一試：在完成項(xiàng)目任務(wù)后，根據(jù)所學(xué)知識(shí)并自主查閱手冊(cè)，試試能否用1個(gè)MB_MASTER指令完成多個(gè)數(shù)據(jù)寫入，并在表9-13記錄。知識(shí)準(zhǔn)備程序段3：完成臺(tái)達(dá)B2伺服驅(qū)動(dòng)器S2、S3、S4三個(gè)速度指令編號(hào)的數(shù)據(jù)寫入控制。圖9-17程序段3知識(shí)準(zhǔn)備

案例程序編寫完成并完成軟硬件下載后，可通過(guò)對(duì)M2.0和M2.1的強(qiáng)制控制，實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的控制，控制結(jié)果如下：

M2.0和M2.1都為0：伺服電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

M2.0為1及M2.0為0：通過(guò)通訊將伺服驅(qū)動(dòng)器的P4-07參數(shù)設(shè)為5，根據(jù)“DI3、DI4端子信號(hào)和速度選擇對(duì)應(yīng)表”可知即調(diào)用“P1-09”參數(shù)所設(shè)速度，即以S2的速度200r/min正轉(zhuǎn)。

M2.1為1及M2.0為0：通過(guò)通訊將伺服驅(qū)動(dòng)器的P4-07參數(shù)設(shè)為9，根據(jù)“DI3、DI4端子信號(hào)和速度選擇對(duì)應(yīng)表”可知即調(diào)用“P1-10”參數(shù)所設(shè)速度，即以S3的速度200r/min反轉(zhuǎn)。M2.0和M2.1都為1：通過(guò)通訊將伺服驅(qū)動(dòng)器的將P4-07參數(shù)設(shè)為D，根據(jù)“DI3、DI4端子信號(hào)和速度選擇對(duì)應(yīng)表”可知即調(diào)用“P1-11”參數(shù)所設(shè)速度，即以S4的速度400r/min反轉(zhuǎn)。項(xiàng)目實(shí)施一、自動(dòng)攻牙設(shè)備控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

1.PLC的I/O地址分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)SQ1（用SA1模擬）I0.0轉(zhuǎn)盤氣缸電磁閥（HL1）Q0.0SQ2（用SA2模擬）I0.1夾緊氣缸電磁閥（HL2）Q0.1SQ3（用SA3模擬）I0.2故障報(bào)警燈（HL3）Q0.2SQ4（用SA4模擬）I0.3

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)PLC的I/O地址功能進(jìn)行分配，如表9-9所示。表9-9PLC的I/O地址分配表項(xiàng)目實(shí)施2.電氣原理圖設(shè)計(jì)

注意：CM1241與CN3間通信的須采用通訊線，并將通訊線的485+、485-和GND端與CM1241通信板的相應(yīng)端子進(jìn)行聯(lián)接。完成PLC的I/O地址分配后，結(jié)合任務(wù)要求，完成系統(tǒng)電氣圖設(shè)計(jì)，如右圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

3.伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置序號(hào)參數(shù)初始值設(shè)定值參數(shù)編號(hào)參數(shù)名稱1P2-08參數(shù)復(fù)位0102P2-17取消緊急停止2103P2-15取消反向禁止運(yùn)行限制2204P2-16取消正向禁止運(yùn)行限制2305P1-01將驅(qū)動(dòng)器的控制模式設(shè)定為速度模式026P2-10定義DI1為SON信號(hào)1011017P2-12定義DI3為SOD0信號(hào)1161148P2-13定義DI4為SOD1信號(hào)1171159P1-09將內(nèi)部速度指令1設(shè)為60r/min正轉(zhuǎn)100060010P1-10將內(nèi)部速度指令2設(shè)為60r/min反轉(zhuǎn)20000.0.600根據(jù)系統(tǒng)電氣圖在實(shí)訓(xùn)設(shè)備上完成接線，用萬(wàn)用表檢查接線準(zhǔn)確無(wú)誤后，結(jié)合任務(wù)要求，完成伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置，如表9-10所示。表9-10伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置表項(xiàng)目實(shí)施11P1-11將內(nèi)部速度指令3設(shè)為120r/min反轉(zhuǎn)30000.1.20012P3-00將當(dāng)前伺服驅(qū)動(dòng)器站號(hào)設(shè)定為1號(hào)站007F000113P3-01將通訊傳輸速率設(shè)為96000033001014P3-02將通訊協(xié)議的數(shù)據(jù)格式為8、N、20066006015P3-05將通訊功能設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通訊0001000016P3-06將輸入接點(diǎn)DI1、DI3、DI4端子設(shè)為由P4-07參數(shù)控制0000000d項(xiàng)目實(shí)施二、智能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

1.自動(dòng)攻牙設(shè)備控制系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)輸入信號(hào)輸出信號(hào)功能MCGSPLC功能MCGSPLC啟動(dòng)按鈕M101M100.1正轉(zhuǎn)運(yùn)行指示燈M104M100.4復(fù)位按鈕M102M100.2反轉(zhuǎn)運(yùn)行指示燈M105M100.5故障模擬開關(guān)M103M100.3故障報(bào)警指示燈M106M100.6

攻牙裝置運(yùn)行速度顯示MD204MD204

轉(zhuǎn)盤氣缸運(yùn)行指示燈Q0.0Q0.0

夾緊氣缸運(yùn)行指示燈Q0.1Q0.1

根據(jù)任務(wù)要求，參考圖9-1完成自動(dòng)攻牙設(shè)備控制系統(tǒng)調(diào)試界面設(shè)計(jì)，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9-11所示。表9-11MCGS關(guān)聯(lián)地址分配表項(xiàng)目實(shí)施

2.自動(dòng)攻牙設(shè)備控制系統(tǒng)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，如右圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

3.自動(dòng)攻牙設(shè)備控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)

程序段1：?jiǎn)⒂肕odbus的組態(tài)端口和通信指令實(shí)現(xiàn)，使用Modbus通信方式實(shí)現(xiàn)對(duì)攻牙裝置的控制，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

程序段2：按下觸摸屏上的“復(fù)位按鈕”，攻牙裝置以8.0mm/s速度回原點(diǎn)，同時(shí)夾緊氣缸縮回，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

程序段3：攻牙裝置回到原點(diǎn)SQ1后停止運(yùn)行，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

程序段4：攻牙裝置回到原點(diǎn)SQ1后、夾緊氣缸縮回到原位SQ2后，按下觸摸屏上的“啟動(dòng)按鈕”，轉(zhuǎn)盤氣缸推出（用HL1得電模擬）驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤開始旋轉(zhuǎn)，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

程序段5：轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)將物料送達(dá)SQ4后轉(zhuǎn)盤氣缸縮回，夾緊氣缸伸出（用HL2得電模擬）夾緊物料，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

程序段6～8：夾緊氣缸夾緊到位并在攻牙裝置離開物料前一直處于夾緊狀態(tài)，攻牙裝置實(shí)現(xiàn)“正向以4.0mm/s運(yùn)行44mm進(jìn)行攻牙，攻牙完成后以4.0mm/s反向運(yùn)行20mm退出物料，再以8.0mm/s反向運(yùn)行24mm后停止”的工作流程；程序段8攻牙裝置以4.0mm/s速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行20mm離開物料表面后，夾緊氣缸縮回，如圖9-25～圖9-27所示。圖9-25程序段6項(xiàng)目實(shí)施圖9-26程序段7圖9-27程序段8項(xiàng)目實(shí)施

程序段9：攻牙裝置退回到位后停止運(yùn)行，轉(zhuǎn)盤氣缸重新啟動(dòng)推動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，如圖9-28所示。圖9-28程序段9項(xiàng)目實(shí)施

程序段10：當(dāng)運(yùn)行過(guò)程中遇到故障（用M100.3閉合模擬）時(shí)，觸摸屏上的攻牙裝置報(bào)警指示燈常亮，故障報(bào)警燈HL3以1Hz頻率閃爍，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施

程序段11：MD204用以在觸摸屏上顯示攻牙裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)行速度，如圖9-30所示。圖9-30程序段11項(xiàng)目實(shí)施

程序段12：M100.4、M100.5用以在觸摸屏上顯示攻牙裝置的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，如下圖所示。項(xiàng)目實(shí)施三、自動(dòng)攻牙設(shè)備控制系統(tǒng)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)容如下表所示。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觸摸屏通訊調(diào)試

4伺服電動(dòng)機(jī)速度控制方式功能測(cè)試表9-12系統(tǒng)單項(xiàng)功能調(diào)試表項(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9-13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，即停止調(diào)試，待問(wèn)題解決后繼續(xù)調(diào)試。調(diào)試步驟及現(xiàn)象結(jié)果調(diào)試指令按下觸摸屏上的“復(fù)位按鈕”運(yùn)行現(xiàn)象1.攻牙裝置開始以8.0mm/s的速度反轉(zhuǎn)回到原點(diǎn)SQ1后停止運(yùn)行；反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)觸摸屏上的“反轉(zhuǎn)運(yùn)行指示燈”亮，“運(yùn)行速度”為-8.02.同時(shí)夾緊氣缸縮回到原位SQ2

調(diào)試指令按下觸摸屏上的“啟動(dòng)按鈕”表9-13系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試記錄表運(yùn)行現(xiàn)象

1.轉(zhuǎn)盤氣缸推出（用HL1得電模擬）將轉(zhuǎn)盤上的物料送達(dá)SQ4后停下；送達(dá)SQ4前觸摸屏上的“轉(zhuǎn)盤氣缸運(yùn)行指示燈”亮

2.物料碰到SQ4后，夾緊氣缸伸出（用HL2得電模擬）碰到SQ3后夾緊物料；觸摸屏上的“夾緊氣缸運(yùn)行指示燈”亮

3.夾緊氣缸夾緊物料（用HL2得電模擬），攻牙裝置以4.0mm/s的速度正轉(zhuǎn)運(yùn)行44mm進(jìn)行攻絲；觸摸屏上的“夾緊氣缸運(yùn)行指示燈”、“正轉(zhuǎn)運(yùn)行指示燈”亮，“運(yùn)行速度”為4.0

4.夾緊氣缸夾緊物料（用HL2得電模擬），攻牙裝置以4.0mm/s的速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行20mm退出物料；觸摸屏上的“夾緊氣缸運(yùn)行指示燈”、“反轉(zhuǎn)運(yùn)行指示燈”亮，“運(yùn)行速度”為-4.0

5.夾緊氣缸縮回，攻牙裝置以8.0mm/s的速度反轉(zhuǎn)運(yùn)行24mm；觸摸屏上的“反轉(zhuǎn)運(yùn)行指示燈”亮，“運(yùn)行速度”為-8.0

6.轉(zhuǎn)盤氣缸推出（用HL1得電模擬），驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)將轉(zhuǎn)盤上的物料送往SQ4，同時(shí)夾緊氣缸縮回到原位SQ2；觸摸屏上的“轉(zhuǎn)盤氣缸運(yùn)行指示燈”亮

7.轉(zhuǎn)盤上的物料再次送達(dá)SQ4后，夾緊氣缸伸出（用HL