利用214CPU模塊上的485通訊接口與PROFACE的GP系列液晶觸摸屏通訊,將PLC檢測計算的旋挖鉆機各參數直觀的顯示在觸摸屏上,同時可直接通過觸摸屏實現對液壓系統的控制和調試。
plc在中聯重科ZR200型旋挖鉆機的應用中,能很好的實現所需的各種功能,以下為總結的設計體會。
直流供電型PLC可正常工作在DC20.4V-28.8V的標稱值內,實際應用中可滿足旋挖鉆機DC24V的供電環境下,并能承受點火及作業過程中的各種干擾,非常適合工程機械的柴油發動機24V電源環境;豐富的高速計數端口適合與各種傳感裝置匹配進行信號檢測;CPU模塊內部集成的PPI通訊接口可實現多種方式的數據通訊,與多種觸摸屏端口方便的實現通訊傳輸。
只要CPU處于運行狀態,上述步驟就周而復始地執行。在第二步中,CPU也執行通訊、自檢等工作。
上述三個步驟是S7-200 CPU的軟件處理過程,可以認為就是程序掃描時間。
實際上,S7-200對數字量的處理速度受到以下幾個因素的限制:
輸入硬件延時(從輸入信號狀態改變的那一刻開始,到CPU刷新輸入映像區時能夠識別其改變的時間)
CPU的內部處理時間,包括:
讀取輸入點的狀態到輸入映像區
執行用戶程序,進行邏輯運算,得到輸出信號的新狀態
將輸出信號寫入到輸出映像區
輸出硬件延時(從輸出緩沖區狀態改變到輸出點真實電平改變的時間)
上述A,B,C三段時間,就是限制PLC處理數字量響應速度的主要因素。
一個實際的系統可能還需要考慮輸入、輸出器件的延時,如輸出點外接的中間繼電器動作時間等 。
CPU上的部分輸入點延時(濾波)時間可以在編程軟件Micro/WIN的“系統塊”中設置,其缺省的濾波時間是6.4ms。
如果把容易受到干擾的信號接到CPU上可改變濾波時間的DI點上,調整濾波時間可能改善信號檢測的質量。
支持高速計數器功能的輸入點在相應功能開通時不受此濾波時間約束。濾波設置對輸入映像區的刷新、開關量輸入中斷、脈沖捕捉功能同樣有效。
有些輸出點要比其他點更快些,是因為它們可以用于高速輸出功能,在硬件上有特殊設計。沒有專門使用硬件高速輸出功能時,它們只是和普通點一樣處理
1)PPI協議:西門子專為S7-200開發的通訊協議
2)MPI協議:不*支持,只能作從站
3)自由口模式:由用戶自定義的通訊協議,用于與其他串行通訊設備通訊(如串行打印機等)。
S7-200編程軟件Micro/WIN提供了通過自由口模式實現的通訊功能:
1)USS指令庫:用于S7-200與西門子變頻器(MM4系列、SINAMICS G110和老的MM3系列)
2)Modbus RTU指令庫:用于與支持Modbus RTU主站協議的設備通訊
S7-200 CPU上的兩個通訊口基本一樣,沒有什么特殊的區別。它們可以各自在不同的模式、通訊速率下工作;它們的口地址甚至也可相同。分別連接到CPU上兩個通訊口上的設備,不屬于同一個網絡。S7-200 CPU不能充當網橋的作用。
西門子S7-200系列PLC是西門子公司為用戶解決中小型自動化控制的主力產品。它具有運算速度快、功能齊全、性能可靠、可靈活組合等特點,在*的中小型自動化控制領域應用非常廣泛。以下重點介紹S7-200系列PLC在旋挖鉆機上的應用。
1、雙向高速計數信號檢測
S7-214CPU模塊具有多路高速計數輸入檢測端口,可靈活設計實現多路單向、雙向計數信號的檢測。在旋挖鉆機上應用其雙向高速計數功能實現了上車回轉角度檢測、鉆頭鉆孔深度檢測。
旋挖鉆機上車部分為液壓驅動的獨立旋轉機構。在設計中采用旋轉編碼器檢測其轉動角度,通過對編碼器A、B兩路脈沖信號的檢測,PLC的雙向高速計數輸入端可準確計算出旋挖鉆機上車的相對角度(0-360O)變化值。
同時PLC的復位信號輸入端檢測編碼器的C相信號,在上車每次回轉至編碼器的一固定位置時將高速計數器內變量清零,可消除各種原因造成的計數誤差,保證計數的準確性。
鉆頭鉆孔深度檢測的原理與上車回轉角度檢測基本相同,但復位信號采用按鈕輸入,由操作人員根據情況校準鉆頭深度零位值。在檢測運算中計數值為鉆頭深度變化值。
2、左右控制手柄多路按鈕信號的檢測
旋挖鉆機的控制主要通過駕駛座椅左右兩個控制手柄的多個按鈕控制實現,通過對PLC的指令編程,可轉換實現按鈕信號的上升沿、下降沿、延時控制等多種邏輯功能。
3、外部傳感信號的檢測
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