2020項(xiàng)目七用人機(jī)界面控制分揀單元的運(yùn)行33課件

自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試（西門子S7-200SMART系列）項(xiàng)目七、用人機(jī)界面控制分揀單元的運(yùn)行2主講人：XXX所在院系：XX學(xué)院XX系020

項(xiàng)目目標(biāo)：1.掌握人機(jī)界面的組態(tài)、下載方法，并能進(jìn)行設(shè)備連接及聯(lián)機(jī)調(diào)試。

⒉掌握模擬量特殊適配器EMAM06的主要性能及使用方法。

⒊掌握用模擬量輸入控制變頻器頻率的接線、及參數(shù)設(shè)置等方法。4.掌握人機(jī)界面控制分揀單元運(yùn)行的PLC程序編寫方法和技巧，能解決調(diào)試與運(yùn)行過程中出現(xiàn)的常見問題。項(xiàng)目描述：

在項(xiàng)目6的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目引入人機(jī)界面和模擬量模塊EMAM06。在已有機(jī)械安裝基礎(chǔ)上，完成系統(tǒng)的電氣接線、變頻器參數(shù)設(shè)置、PLC程序編寫等，最終機(jī)電聯(lián)調(diào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備總工作目標(biāo)：完成金色白芯、白色黑芯和黑色金芯工件的分揀。具體要求如下：1、忽略按鈕/指示燈模塊，系統(tǒng)啟動(dòng)與停止、變頻器頻率設(shè)定等主令信號(hào)改由人機(jī)界面提供，同時(shí)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)也能實(shí)時(shí)反饋到人機(jī)界面上。2、通過EMAM06模塊的D/A與A/D轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)變頻器運(yùn)行頻率的給定，以及變頻器實(shí)際運(yùn)行頻率的實(shí)時(shí)顯示。

綜上，本項(xiàng)目設(shè)置2個(gè)工作任務(wù)：①人機(jī)界面監(jiān)控與組態(tài)；②PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試。通過完成這2個(gè)工作任務(wù)，使學(xué)習(xí)者掌握采用觸摸屏TPC7062Ti、模擬量模塊EMAM06、變頻器G120C等構(gòu)成的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與監(jiān)控。目標(biāo)項(xiàng)目七準(zhǔn)備知識(shí)任務(wù)一人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)任務(wù)二PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試目錄CONTENTS010203準(zhǔn)備知識(shí)1認(rèn)知TPC7062Ti人機(jī)界面的組態(tài)G120C模擬量輸入設(shè)定轉(zhuǎn)速模擬量輸入/輸出模塊EMAM06準(zhǔn)備知識(shí)一、認(rèn)知TPC7062Ti人機(jī)界面的組態(tài)

（1）TPC供電接線和啟動(dòng)圖7-2電源插頭示意圖及引腳定義圖7-3開機(jī)啟動(dòng)1.TPC7062Ti人機(jī)界面的硬件連接準(zhǔn)備知識(shí)（2）TPC與SMART系列PLC的連接2.MCGS嵌入版生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)準(zhǔn)備知識(shí)3.組態(tài)實(shí)例（1）創(chuàng)建工程（2）定義數(shù)據(jù)對(duì)象（3）工程畫面組態(tài)（4）設(shè)備連接的步驟（5）工程文件的下載（6）連接PLC運(yùn)行準(zhǔn)備知識(shí)二、G120C模擬量輸入設(shè)定轉(zhuǎn)速模擬量輸入模式：參數(shù)P0756選擇參數(shù)P0756選擇模擬量輸入的類型后，變頻器會(huì)自動(dòng)調(diào)整模擬量輸入的標(biāo)定。線性標(biāo)定曲線由兩個(gè)點(diǎn)（P0757、P0758）和（P0759、P0760）確定，也可以根據(jù)需要調(diào)整標(biāo)定。例如P756[00]=4時(shí)，標(biāo)定如表7-4所示。此外，還必須正確設(shè)置模擬量輸入通道對(duì)應(yīng)的DIP撥碼開關(guān)的位置。該開關(guān)位于控制單元正面保護(hù)蓋板的后面，如圖7-38所示。準(zhǔn)備知識(shí)實(shí)例要求：G120C變頻器外接電位器（≥4.7kΩ），通過AI0+，AI0-輸入模擬電壓，選擇適合的模擬量輸入模式，實(shí)現(xiàn)變頻器轉(zhuǎn)速的模擬量設(shè)定。準(zhǔn)備知識(shí)三、模擬量輸入/輸出模塊EMAM06EMAM06模塊有4路A/D轉(zhuǎn)換通道、2路D/A轉(zhuǎn)換通道。4路模擬量輸入，其功能是將輸入的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，并將結(jié)果存入模擬量輸入映像寄存器AI中。2路模擬量輸出，其功能是將模擬量輸出映像寄存器AQ中的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為可用于驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的模擬量。準(zhǔn)備知識(shí)圖7-40組態(tài)模擬量輸入圖7-41組態(tài)模擬量輸出

模擬量輸入有4種量程，分別為±10V、±5V、±2.5V、0～20mA，模擬量輸出有2種量程，分別為±10V、0～20mA，選擇哪個(gè)量程范圍可以通過編程軟件來設(shè)置。編程軟件STEP7-Micro/WINSMART系統(tǒng)塊中，先選中模擬量模塊，再選中要設(shè)置的通道，然后按圖7-40或圖7-41所示組態(tài)所需模擬量輸入或輸出即可。準(zhǔn)備知識(shí)

單極性滿量程輸入范圍對(duì)應(yīng)的數(shù)字量則為：0～27648。在進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換時(shí)，數(shù)值27648若對(duì)應(yīng)10V/50Hz，因數(shù)字量輸入與模擬量輸出成正比關(guān)系，則可換算出1Hz對(duì)應(yīng)的數(shù)字量為552.96（約553），但由于存在誤差，將數(shù)字量調(diào)整為557。

程序編寫時(shí)，只需要把設(shè)定的變頻器輸出頻率×557，所得乘積作為D/A轉(zhuǎn)換前的最終數(shù)值，送入通道地址AQW即可。

任務(wù)一人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)2人機(jī)界面組態(tài)工作任務(wù)人機(jī)界面組態(tài)任務(wù)一、人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)一、人機(jī)界面組態(tài)工作任務(wù)任務(wù)一、人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)二、人機(jī)界面組態(tài)1.建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)對(duì)象任務(wù)一、人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)2.工程畫面的組態(tài)（1）標(biāo)簽的組態(tài)①文本顯示類標(biāo)簽②數(shù)據(jù)顯示類標(biāo)簽任務(wù)一、人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)（2）數(shù)值輸入框的組態(tài)（3）圓角矩形框任務(wù)一、人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)（4）自由表格圖7-48自由表格編輯模式

圖7-49編輯模式與連接模式切換圖7-50自由表格連接模式任務(wù)一、人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)（5）旋鈕開關(guān)圖7-51添加旋鈕開關(guān)圖7-52旋鈕開關(guān)變量連接任務(wù)一、人機(jī)界面監(jiān)控及組態(tài)3.設(shè)備組態(tài)任務(wù)二PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試3工作任務(wù)PLC控制電路的設(shè)計(jì)和電路接線變頻器參數(shù)設(shè)置編寫和調(diào)試PLC控制程序任務(wù)二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試一、工作任務(wù)

在任務(wù)一由人機(jī)界面提供系統(tǒng)工作的主令信號(hào)的基礎(chǔ)上，采用模擬量模塊EMAM06與西門子變頻器G120C，完成PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與軟件編程，最終實(shí)現(xiàn)分揀總目標(biāo)：完成對(duì)金色白芯、白色黑芯和黑色金芯的三種工件的分揀，根據(jù)芯件屬性的不同，分別推入1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)出料滑槽中。具體如下：

①設(shè)備上電和氣源接通后，若工作單元的三個(gè)氣缸均處于縮回位置，電動(dòng)機(jī)停止?fàn)顟B(tài)，且傳送帶進(jìn)料口沒有工件，則“準(zhǔn)備就緒”指示燈HL1常亮，表示設(shè)備準(zhǔn)備好。

②若設(shè)備準(zhǔn)備好，按下人機(jī)界面上啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)啟動(dòng)，“設(shè)備運(yùn)行”指示燈HL2常亮。當(dāng)在傳送帶進(jìn)料口人工放下已裝配工件，并確認(rèn)該工件位于進(jìn)料口中心時(shí)，按下SB2按鈕，變頻器啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工件首先進(jìn)入檢測(cè)區(qū)，經(jīng)傳感器檢測(cè)獲得工件屬性，然后進(jìn)入分揀區(qū)進(jìn)行分揀。

③當(dāng)滿足某一滑槽推入條件的工件到達(dá)該滑槽中間時(shí)，傳送帶應(yīng)停止，相應(yīng)氣缸伸出，將工件推入槽中。氣缸復(fù)位后，分揀單元的一個(gè)工作周期結(jié)束。這時(shí)可再次向傳送帶下料，開始下一工作周期。

④如果在運(yùn)行期間按下人機(jī)界面上停止按鈕，該工作單元在本工作周期結(jié)束后停止運(yùn)行。。任務(wù)二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試二、PLC控制電路的設(shè)計(jì)和電路接線任務(wù)二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試三、變頻器參數(shù)設(shè)置完成系統(tǒng)硬件接線，上電后，G120C變頻器參數(shù)設(shè)置如下表7-11所示。任務(wù)二、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試四、編寫和調(diào)試PLC控制程序1.分揀單元啟停與狀態(tài)監(jiān)控2.分揀單元的主要工作過程分揀步進(jìn)順序控制過程與項(xiàng)目6相比，不同之處在于多了外殼工件屬性的檢測(cè)步，其他類似，具體流程如圖7-58所示。小結(jié)與思考思1、人機(jī)界面組態(tài)通常需要哪幾個(gè)步驟？2、人機(jī)界面上，變頻器運(yùn)行頻率設(shè)定范圍：0～35Hz。實(shí)際調(diào)試時(shí)，若輸入20Hz和35Hz，運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？試設(shè)計(jì)解決方案，使得程序運(yùn)行時(shí)，無論頻率偏高或偏低，都能使工件順利推入預(yù)定出料滑槽中。

科技文獻(xiàn)閱讀譯TheproductofHuman-machineInterface(HMI)consistsofhardwareandsoftware.Ashardware，thetouchscreen