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西门子模块6ES7321-1FH00-0AA0
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西门子数控伺服系统:802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、S120数 控 系 统、数 控 伺 服 驱 动 模 块、控制 模 块、电 源模 块、备 品 备 件 等。
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在**个实例中,SIMATIC S7-300 用于制造工艺中的创新性系统解决方案,特别是用于汽车工业,一般机械工程,特别是特殊机械制造和机器的连续生产 (OEM),以及塑料加工、包装行业、食品和饮料工业和加工工程
作为一种多用的自动化系统,S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的应用的理想解决方案。
对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用,我们可以提供SIPLUS 较端设备。
汽车工业
通用机械工程
特殊机器制造
系列机械工程,OEM
塑料加工
包装行业
食品和饮料工业
加工工程
快速计数/fairs,可以直接访问硬件计数器
简单定位,直接控制 MICROMASTER 频率静态变频器
带有集成功能块的 PID-Regulation
由于具有高处理速度,CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案,客户只需为特定任务实际需要的性能付款
S7-300 建立在模块式的组态上,* I/O 模块的插槽规则
现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换
模块宽度窄,可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起,从而避免附加投资。
设计
S7-300 可以实现空间节省和模块式组态。除了模块,只需要一条 DIN 安装轨用于固定模块并把它们旋转到位。
扩展选件
如果自动化任务需要**过 8 个模块,S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用扩展装置 (EU) 扩展。中心架上较多可以有 32 个模块,每个扩展装置上较多 8 个。接口模块 (IM) 可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽,CC/EU 还可以相互间隔较长距离安装(较长 10m)。
在单层结构中,这可以实现 256 个 I/O 的较大组态,在多层结构中较多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中,可以有 65536 个 I/O 连接(较多 125 个站点,如通过 IM153 连接的 ET200M)。插槽可自由编址,因此*插槽规则。
S7-300 模块种类丰富,还可以用在分布式自动化解决方案中。
涂装设备三线联调总结
已经调试近3周(因是在用设备,只能每周调试一次,利用每次6小时维保间隙)改造涂装三线(三条流水线)联动机器人搬运改造项目,到今天中午基本算是完成了。
写这个之前,本想这些内容也没有什么可以写的,因为,所谓“联动”也只不过是如何理顺联线设备的控制逻辑关系。三条线的速度计算、机器人的命令信号的传递、定位机构的工作方式、跟随机构的速度跟踪等的重新定义与实施。虽然,这仅仅是写总结式的,几乎改造工作显得很**,但调试过程中的一些“弯路”必定是走过的,这且且是实情。
总结:
1) 熟悉原控制程序;啊呀呀,说起看原程序,我真的是头大到绝至。注释名称的理解,控制程序中逻辑关系的传递,每个人有着不同的理解,改造项目是无法回避这些情况的,只能“潜”下一颗“浮躁”的心快速切入,进入到当时编程者的思路上而不能够“跑偏”。
2) 熟悉硬件;这里的硬件指以链、机器人控制为主、定位、跟随机构等辅助设备为辅的机械原理,电气、气动单元传动的工作原理及控制方式。
3) 根据需要调整的新工艺,拟定适合实际的控制方法,合理利用原有的硬件设备,如传感器、编码器、及通讯条件制订对策措施,并熟悉现场状态,充分利于原有的资源。
4) 列举可能需要的I/O点地址,列出表单,有利于高效编写程序时的调用,这步工作对于改造项目非常重要。
5) 建立预制的控制模型,并在此基础上逐步加深、加精,方便可操作性和可维护性,尽可能建立项目改造过程档案,尽可能让原维保人员积极参与献计献策,方便今后的维保工作。
6) 保存原程序备份(以备编程思路混乱时还原),涉及到的程序段中,在理解了程序段的基础上尽可能再次精简,方便查阅程序。围绕新工艺、制订推敲新、老程序的切入“点”,使原控制思路贯彻始终。
7) 对于新程序需要涉及到的新、旧I/O地址,采用SIMATIC Manager软件的变量表功能,必须重新逐个验证、核定,采用交叉引用表功能,合理规划出可能需要使用的地址区范围。
8) 待转运线上等待的产品,按时间较长的那条**,机器人搬运后清除等待时间数据,待下一个周期重新计时。当2条转运线时间相等时,择优定义其中一条待转运线,确保控制逻辑的完整性。
思路清晰了,材料具备了(知根知底了),炒个“菜”就不容易“糊”掉。
这次改造所走过的几个弯路:
1) 新程序的切入点选择的不合理。因为改造项目是将原单线运行改造为多线运行,如何让产能较大化。我开始让原跟随机构在链上有产品判断到时等待机器人,当机器人搬运空闲时再启动,这样的思路通过几次验证,发现定位总是有出错的概率。基于此,我重新将跟随机构的等待状态往后移动一个动作,改为跟随机构先伸出定位器,然后,再等待机器人搬运,这样,可以克服机器人空闲时的直接预定位问题。
2) 控制逻辑的混乱。由于原程序中间变量数据传递过于复杂(或者理解为对原程序理解的远不够熟悉),反复、重复查阅数据传递过程,而没有用列表方式加以统计和重新描述,使原本混乱的思路不能够及时理清,造成控制逻辑的欠缺,出差概率增加。
3) 短期内对硬件的熟悉程度认识不足,没有充分考虑到各线相关机构硬件特性的差异,仅仅“粗暴”用“定时器”延时方式来弥补硬件特性上的差异,这种治标不治本的方法在此处使用显得不够严谨,尤其是应用在产能提升的项目,所谓没有做到“争分夺秒”。
4) 实际工作中没有做好“以点带面”,浪费了宝贵的调试时间,而是用一种尚未被验证了的思路全面铺开,一旦出现差错,需要重新制订思路,修改已经被验证的不合理程序段,时间和精力被分散。
5) 看似简单了的程序段,没有充分推敲,重复工作量人为加大。拿一个实际的例子说明。
联动项目原链速是为了工艺需求不同,通过“管理员”身份在触摸屏上设置的,而三线联动工作模式是需要调试时,充分考虑到每条链产能的较大化思路,让普通操作员设置显得有一些牵强,所以,在实际调试时考虑到先定一个合理的速度(编程中就是设置各链速度上的常数),当需要退回单链时需要把原设置好了的单链速度值还原到实际链速中。而我在实际编程中,仅仅是缺少了使用一个“沿”的原因,使恢复到单链链速后,数据能够还原而无法再次重新设置,使数据之间的传递不能够顺利按原设计好的方向进行。
以上几点,是我对这次项目改造的几点肤浅认识。本想列举一些实际的程序段,因为考虑到实际的逻辑关系,几段简单的程序不足以说明具体的问题,只能用文字描述,不知道这样的形式是否能够说明问题,主要的目的还是讲这次改造思路为主,围绕这些思路展开的逻辑控制及新、旧程序段的高效切入。
套用那句鲁迅先生的名言,“世上本无路,走的人多了,也就成了路”。我理解为世上本有“坑”,“坑”掉多了,走“路”自然变得平坦一些,“目光”也会长远一些,望这篇断文能够帮助到可能需要的人。
一种计算出料时间的算法
今天在巡查时,发现之前我编辑的一个加热炉出料时间程序控制有待进一步提升的空间。事情来由是这样的,有一个连续式加热炉,把待加工的产品毛坯事先入炉,预热到工艺温度。等到后道设备产品加工完成产品后,通过通讯方式提醒加热炉出料,产品经过出料装置机构移送到机器人取件区,机器人取件把待加工的产品送到加工机床中进行加工处理。
发现问题是当加工机床需要人工干预操作时(非正常操作,如清模操作),事先加热好的待加工产品会停留在输送辊道上自然冷却,如果时间稍长会造成产品工艺温度未达到要求,另外对于能源方面也是一种浪费。
之前,我对该加热炉出料时间的算法是,通过实际检测、验证产品到达工艺温度时所需要的加热时间和准备取件开始的信号来判断加热炉是否出料的依据,但存在着一个非正常生产节拍时间周期时,待加工的产品会自然在输送辊道上被冷却,不能够达到工艺温度要求的可能。
改进后的程序算法依据:
1) 增加产品到达机器人取件位置后的时间测定,当待加工的产品到达取件区,由于不可预见的原因而未能够及时取件的状态下,开始记录此时的停留时间,在下一次循环中增加这个停留时间,使下一个出料触发信号能够延长出料的停留时间。
2) 增加机器人等待取件的时间数据,即当由于**次非正常操作后,加热炉根据上一次的时间测定延长了的时间值,会影响到机器人的本次等待时间,这个时间值在下一次循环中减去。
假设,产品待加工在输送辊道上等待时间为t1,程序计划出料时间T,机器人等待取件时间为t2,那么这个时间的算法为:
1) 本次循环周期:t1 > ∑,则记录 t1 = a
2) 下一次循环周期:T - a
3) 下一次循环周期:t2 > ∑,则记录t2 = b
4) 下一次循环周期:T + b
5) 下一次循环周期看t1和t2的值,判断实现加或减。
6) 当t1 > ∽;t2 > ∽时,T = 较大允许的时间上限值,
其中,为避免频繁的加、减出料时间,造成可能的时间“震荡”,及下游设备因故障后,所产生的无效调校时间,增加这个“∑”滤波时间常数,这个“∑”时间实际程序测试时按实际时间值整定,无效调校时间按非正常周期的较长时间整定。
在**个实例中,SIMATIC S7-300 用于制造工艺中的创新性系统解决方案,特别是用于汽车工业,一般机械工程,特别是特殊机械制造和机器的连续生产 (OEM),以及塑料加工、包装行业、食品和饮料工业和加工工程
作为一种多用的自动化系统,S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的应用的理想解决方案。
对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用,我们可以提供SIPLUS 较端设备。
汽车工业
通用机械工程
特殊机器制造
系列机械工程,OEM
塑料加工
包装行业
食品和饮料工业
加工工程
快速计数/fairs,可以直接访问硬件计数器
简单定位,直接控制 MICROMASTER 频率静态变频器
带有集成功能块的 PID-Regulation
由于具有高处理速度,CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案,客户只需为特定任务实际需要的性能付款
S7-300 建立在模块式的组态上,* I/O 模块的插槽规则
现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化,与其它运行管理等级方便的进行数据交换
模块宽度窄,可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计集成在一起,从而避免附加投资。
设计
S7-300 可以实现空间节省和模块式组态。除了模块,只需要一条 DIN 安装轨用于固定模块并把它们旋转到位。
扩展选件
如果自动化任务需要**过 8 个模块,S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用扩展装置 (EU) 扩展。中心架上较多可以有 32 个模块,每个扩展装置上较多 8 个。接口模块 (IM) 可以同时处理各个机架之间的通讯。如果工厂覆盖范围很宽,CC/EU 还可以相互间隔较长距离安装(较长 10m)。
在单层结构中,这可以实现 256 个 I/O 的较大组态,在多层结构中较多可以达到 1024 个 I/O。在带有 PROFIBUS DP 的分布式组态中,可以有 65536 个 I/O 连接(较多 125 个站点,如通过 IM153 连接的 ET200M)。插槽可自由编址,因此*插槽规则。
S7-300 模块种类丰富,还可以用在分布式自动化解决方案中。
应用范围
特别是在后期加工工艺上,S7-300 可以用于以下行业:
优点
设计和功能
这样就实现了坚固而且具有 EMC 兼容性的设计。
随用随建式的背板总线可以通过简单的插入附加的模块和总线连接器进行扩展。S7-300 系列丰富的产品既可以用于集中扩展,也可用于构建带有 ET 200M 的分布式结构;因此实现了经济高效的备件控制。
与 S7-300 具有相同结构的 ET 200M I/O 系统通过接口模块不仅可以连接到 PROFIBUS 上还可以连接到 PROFINET 上。
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应用范围
特别是在后期加工工艺上,S7-300 可以用于以下行业:
优点
设计和功能
这样就实现了坚固而且具有 EMC 兼容性的设计。
随用随建式的背板总线可以通过简单的插入附加的模块和总线连接器进行扩展。S7-300 系列丰富的产品既可以用于集中扩展,也可用于构建带有 ET 200M 的分布式结构;因此实现了经济高效的备件控制。
与 S7-300 具有相同结构的 ET 200M I/O 系统通过接口模块不仅可以连接到 PROFIBUS 上还可以连接到 PROFINET 上。