第七章 监控单元的安装与调试.docx
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第七章监控单元的安装与调试
第七章监控单元的安装与调试
7.1机械调试
7.2气路调试
7.3电气调试
7.4PLC（西门子200）间PPI通信调试
YL-335A系统的控制方式采用每一工作单元由一台PLC承担其控制任务，各PLC之间通过RS485串行通讯实现互连的分布式控制方式。
组建成网络后，系统中每一个工作单元也称作工作站。
PLC网络的具体通信模式，取决于所选厂家的PLC类型。
若PLC选用S7-200系列，通信方式则采用PPI协议通信。
7.4.1西门子PPI通信概述
PPI协议是S7-200CPU最基本的通信方式，通过原来自身的端口（PORT0或PORT1）就可以实现通信，是S7-200默认的通信方式。
PPI是一种主—从协议通信，主—从站在一个令牌环网中，主站发送要求到从站器件，从站器件响应；从站器件不发信息，只是等待主站的要求并对要求作出响应。
如果在用户程序中使能PPI主站模式，就可以在主站程序中使用网络读写指令来读写从站信息。
而从站程序没有必要使用网络读写指令。
7.4.2YL-335A各工作站PLC实现PPI通信实例
下面以YL-335A各工作站PLC实现PPI通信的操作步骤为例，说明使用PPI协议实现通信的步骤。
1、对网络上每一台PLC，设置其系统块中的通信端口参数，对用作PPI通信的端口（PORT0或PORT1），指定其地址（站号）和波特率。
设置后把系统块下载到该PLC。
具体操作如下：
运行个人电脑上的STEP7V4.0（SP5）程序，打开设置端口界面，如图7-1所示。
利用PPI/RS485编程电缆单独地把输送单元CPU系统块里设置端口0为1号站，波特率为了187.5千波特，如图7-2所示。
同样方法设置供料单元CPU端口0为2号站，波特率为了187.5千波特；加工单元CPU端口0为3号站，波特率为了187.5千波特；装配单元CPU端口0为4号站，波特率为了187.5千波特；最后设置分拣单元CPU端口0为5号站，波特率为了187.5千波特，。
分别把系统块下载到相应的CPU中。
图7-1打开设置端口画面
图7-2设置输送站PLC端口0参数
2、利用网络接头和网络线把各台PLC中用作PPI通信的端口0连接，所使用的网络接头中，2#～5#站用的是标准网络连接器（订货号：
6ES7972-0BA12-0XA0），1#站用的是带编程接口的连接器（订货号：
6ES7972-0BB12-0XA0），该编程口通过RS--232/PPI多主站电缆或USB/PPI多主站电缆与个人计算机连接。
然后利用STEP7V4.0软件和PPI/RS485编程电缆搜索出PPI网络的5个站。
如图7-3所示。
图7-3PPI网络上的5个站
图7-3表明，5个站已经完成PPI网络连接。
3、PPI网络中主站（输送站）PLC程序中，必须在上电第1个扫描周期，用特殊存储器SMB30指定其主站属性，从而使能其主站模式。
SMB30是S7-200PLCPORT-0自由通信口的控制字节，各位表达的意义如表7-1所示。
表7-1SMB30各位表达的意义
bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0
p
p
d
b
b
b
m
m
pp:
校验选择
d:
每个字符的数据位
mm:
协议选择
00=不校验
0=8位
00=PPI/从站模式
01=偶校验
1=7位
01=自由口模式
10=不校验
10=PPI/主站模式
11=奇校验
11=保留（未用）
bbb:
自由口波特率（单位：
波特）
000=38400
011=4800
110=115.2k
001=19200
100=2400
111=57.6k
010=9600
101=1200
在PPI模式下，控制字节的2到7位是忽略掉的。
即SMB30=00000010，定义PPI主站。
SMB30中协议选择缺省值是00=PPI从站，因此，从站侧不需要初始化。
YL-335A系统中，按钮及指示灯模块的按钮、开关信号连接到输送单元的PLC（S7-226CN）输入口，以提供系统的主令信号。
因此在网络中输送站是指定为主站的，其余各站均指定为从站。
图2-4所示为YL-335A的PPI网络。
图7-4YL-335A的PPI网络
4、编写主站网络读写程序段
如前所述，在PPI网络中，只有主站程序中使用网络读写指令来读写从站信息。
而从站程序没有必要使用网络读写指令。
在编写主站的网络读写程序前，应预先规划好下面数据：
①主站向各从站发送数据的长度（字节数）
②发送的数据位于主站何处。
③数据发送到从站的何处。
④主站从各从站接收数据的长度（字节数）
⑤主站从从站的何处读取数据。
⑥接收到的数据放在主站何处。
以上数据，应根据系统工作要求，信息交换量等统一筹划。
考虑YL-335A中，各工作站PLC所需交换的信息量不大，主站向各从站发送的数据只是主令信号，从从站读取的也只是各从站状态信息，发送和接收的数据均1个字（2个字节）已经足够。
作为例子，所规划的数据如表7-2所示。
表7-2网络读写数据规划实例
输送站
1#站（主站）
供料站
2#站（从站）
加工站
3#站（从站）
装配站
4#站（从站）
分拣站
5#站（从站）
发送数据的长度
2字节
2字节
2字节
2字节
从主站何处发送
VB100
VB100
VB100
VB100
发往从站何处
VB100
VB100
VB100
VB100
接收数据的长度
2字节
2字节
2字节
2字节
数据来自从站何处
VB200
VB200
VB200
VB200
数据存到主站何处
VB220
VB230
VB240
VB250
网络读写指令可以向远程站发送或接收16个字节的信息，在CPU内同一时间最多可以有8条指令被激活。
YL-335A有4个从站，因此考虑同时激活4条网络读指令和4条网络写指令。
根据上述数据，即可编制主站的网络读写程序。
但更简便的方法是借助网络读写向导程序。
这一向导程序可以快速简单地配置复杂的网络读写指令操作，为所需的功能提供一系列选项。
一旦完成，向导将为所选配置生成程序代码。
并初始化指定的PLC为PPI主站模式，同时使能网络读写操作。
要启动网络读写向导程序，在STEP7V4.0软件命令菜单中选择工具→指令导向，并且在指令向导窗口中选择NETR/NETW（网络读写），单击“下一步”后，就会出现NETR/NETW指令向导界面，如图2-5所示。
本界面和紧接着的下一个界面，将要求用户提供希望配置的网络读写操作总数、指定进行读写操作的通信端口、指定配置完成后生成的子程序名字，完成这些设置后，将进入对具体每一条网络读或写指令的参数进行配置的界面。
在本例子中，8项网络读写操作如下安排：
第1～4项为网络读操作，主站读取各从站数据。
第5～8项为网络写操作，主站向各从站发送数据。
图7-7为第1项操作配置界面，选择NETR操作，按表2-2中供料单元（2#从站）规划填写数据。
图7-5NETR/NETW指令向导界面
图7-6对供料单元的网络读操作
单击“下一项操作”，填写对加工单元（2#从站）读操作的参数，如此类推，直到第4项，完成对分拣单元（4#从站）读操作的参数填写。
再单击“下一项操作”，进入第5项配置，5～8项都是选择网络写操作，按表7-2中各站规划逐项填写数据，直至8项操作配置完成。
图2-7是对供料单元的网络写操作配置。
图7-7对供料单元的网络写操作配置
8项配置完成后，单击“下一步”，导向程序将要求指定一个V存储区的起始地址，以便将此配置放入V存储区。
这时若在选择框中填入一个VB值（例如，VB1000），单击“建议地址”，程序自动建议一个大小合适且未使用的V存储区地址范围。
图7-8为配置分配存储区
单击“下一步”，全部配置完成，向导将为所选的配置生成项目组件，如图7-9所示。
修改或确认图中各栏目后，点击“完成”，借助网络读写向导程序配置网络读写操作的工作结束。
这时，指令向导界面将消失，程序编辑器窗口将增加NET_EXE子程序标记。
图7-9生成项目组件
要在程序中使用上面所完成的配置，须在主程序块中加入对子程序“NET_EXE”的调用。
使用SM0.0在每个扫描周期内调用此子程序，这将开始执行配置的网络读/写操作。
梯形图如图7-10所示。
图7-10子程序NET_EXE的调用
由图可见，NET_EXE有Timeout、Cycle、Error等几个参数，它们的含义如下：
Timeout：
设定的通信超时时限，1～32767秒，若=0，则不计时。
Cycle：
输出开关量，所有网络读/写操作每完成一次切换状态。
Error：
发生错误时报警输出。
本例中Timeout设定为0，Cycle输出到Q1.6，故网络通信时，Q1.6所连接的指示灯将闪烁。
Error输出到Q1.7，当发生错误时，所连接的指示灯将亮。
附录配置清单
序号
名称
主要元件或型号、规格
数量
单位
备注
1
实训桌
1920×960×840mm
1
张
2
触摸屏模块
1
块
3
PLC模块
1
台
用户可在清单内选择，详见附表一
4
变频器模块
1
台
5
电源模块
三相电源总开关（带漏电和短路保护）1个，熔断器3只，单相电源插座2个，安全插座5个；
1
块
6
按钮模块
24V/6A、12V/2A各一组；急停按钮1只，转换开关2只，蜂鸣器1只，复位按钮黄、绿、红各1只，自锁按钮黄、绿、红各1只，24V指示灯黄、绿、红各2只；
1
套
7
物料传送机部件
直流减速电机（24V，输出转速6r/min）1台，送料盘1个，光电开关1只；
1
套
8
气动机械手部件
单出双杆气缸1只，单出杆气缸1只，气手爪1只，旋转气缸1只，电感式接近开关2只，磁性开关5只，缓冲阀2只，非标螺丝2只，双控电磁换向阀4只；
1
套
9
皮带输送机部件
三相减速电机（380V，输出转速40r/min）1台，平皮带1355×49×2mm1条；
1
套
10
物件分拣部件
单出杆气缸3只，金属传感器1只，光纤传感器2只，光电传感器1只，磁性开关6只，物件导槽3个，单控电磁换向阀3只
1
套
11
接线端子模块
接线端子和安全插座
1
块
12
物料
金属5个，尼龙黑白各5个
15
个
13
安全插线
1
套
14
气管
Φ4\Φ6
1
套
15
PLC编程线缆
亚龙
1
条
16
PLC编程软件
1
套
拷贝版
17
触摸屏与计算机通信线
1
条
18
触摸屏与PLC通信线
1
条
19
配套工具
1
套
20
产品配套光盘
程序及相关资料
1
套
21
线架
1
个
22
实训指导书
1
本
23
电脑推车
亚龙
1
台
可选
24
计算机
品牌机
1
台
可选
25
空气压缩机
1
台
可选
26
塑料泡沫盒
1
套
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