西門子6SE6430-2UD41-1FB0

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潯之漫 智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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  影響PLC控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號(hào)線上感應(yīng)的共態(tài)(同方向)電壓疊加所形成。共模電壓通過不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞(這就是一些系統(tǒng)I／O模件損壞率較高的主要原因)，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。

    (2)PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑

    強(qiáng)電干擾：PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。尤其是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，刀開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流傳動(dòng)裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都通過輸電線路傳到電源原邊。

    柜內(nèi)干擾：控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對(duì)PLC造成一定程度的干擾。

    來自信號(hào)線引入的干擾：與PLC控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾,這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起I／O信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。

    來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾：接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使PLC系統(tǒng)將無法正常工作。

    來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾：主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。

    變頻器干擾：一是變頻器啟動(dòng)及運(yùn)行過程中產(chǎn)生諧波對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾，引起電網(wǎng)電壓畸變，影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量；二是變頻器的輸出會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射干擾，影響周邊設(shè)備的正常工作。

PLC在數(shù)控機(jī)床中的工作流程簡介 PLC的分類

  PLC在數(shù)控機(jī)床中的工作流程，和通常的PLC工作流程基本上是一致的，分為以下幾個(gè)步驟:

    (1).輸入采樣:輸入采樣，就是PLC以順序掃描的方式讀入所有輸入端口的信號(hào)狀態(tài)，并將此狀態(tài)，讀入到輸入映象寄存器中。當(dāng)然，在程序運(yùn)行周期中這些信號(hào)狀態(tài)是不會(huì)變化的，除非一個(gè)新的掃描周期的到來，并且原來端口信號(hào)狀態(tài)已經(jīng)改變，讀到輸入映象寄存器的信號(hào)狀態(tài)才會(huì)發(fā)生變化。

   (2)、程序執(zhí)行:程序執(zhí)行階段系統(tǒng)會(huì)對(duì)程序進(jìn)行特定順序的掃描，并且同時(shí)讀入輸入映像寄存區(qū)、輸出映像寄存區(qū)的讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像寄存區(qū)供輸出和下次運(yùn)行使用。

    (3)、出刷新階段:在所指令執(zhí)行完成后，輸出映像寄存區(qū)的所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通/斷開)在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過特定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。

  PLC是專為工業(yè)自動(dòng)控制而開發(fā)的裝置，通常PLC采用面向控制過程，面向問題的“自然語言”編程。不同廠家的產(chǎn)品采用的編程語言不同，這些編程語言有梯形圖、語句表、控制系統(tǒng)流程圖等。為了增強(qiáng)PLC的各種運(yùn)算功能，有的PLC還配有BASIC語言，并正在探索用其他高級(jí)語言來編程。

   日本的FANUC公司、立石公司、三菱公司、富士公司等所生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品，都采用梯形圖編程。在用編程器向PLC輸入程序時(shí)，一般簡易編程器都采用編碼表輸入，大型編程器也可用梯形圖直接輸入。在眾多的PLC產(chǎn)品中，由于制造廠家不同，其指令系統(tǒng)的表示方法和語句表中的助記符也不盡相同，但原理是*相同的。在本書中我們以FANUC-PMC-L為例，對(duì)適用于數(shù)控機(jī)床控制的PLC指令作一介紹。在FANUC系列的PLC中，規(guī)格型號(hào)不同時(shí)，只是功能指令的數(shù)目有所不同，如北京機(jī)床研究所與FANUC公司合作開發(fā)的FANUC-BESK PLC-B功能指令23條，除此以外，指令系統(tǒng)是*一樣的。   

    在FANUC-PMC-L中有兩種指令：基本指令和功能指令。當(dāng)設(shè)計(jì)順序程序時(shí)，使用多的是基本指令，基本指令共12條。功能指令便于機(jī)床特殊運(yùn)行控制的編程，功能指令有35條。

在基本指令和功能指令執(zhí)行中，用一個(gè)堆棧寄存器暫存邏輯操作的中間結(jié)果，堆棧寄存器有9位（如圖1所示），按先進(jìn)后出、后進(jìn)先出的原理工作。當(dāng)前操作結(jié)果壓入時(shí)，堆棧各原狀態(tài)全部左移一位；相反地取出操作結(jié)果時(shí)堆棧全部右移一位，后壓入的信號(hào)首先恢復(fù)讀出。

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機(jī)械手的PLC控制系統(tǒng)和位置檢測(cè)裝置簡介

（1）控制系統(tǒng)

有電氣控制和射流控制兩種，一般常見的為電氣控制。它是機(jī)械手的重要組成部分，它支配著機(jī)械手按規(guī)定的程序運(yùn)動(dòng)，并記憶人們給與機(jī)械手的指令信息（如動(dòng)作順序、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)速度及時(shí)間），同時(shí)按其控制系統(tǒng)的信息對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令，必要時(shí)可對(duì)機(jī)械手的動(dòng)作進(jìn)行監(jiān)視，當(dāng)動(dòng)作有錯(cuò)誤或發(fā)生故障時(shí)即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（2）位置檢測(cè)裝置

控制機(jī)械手執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)位置，并隨時(shí)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置反饋給控制系統(tǒng)，并與設(shè)定的位置進(jìn)行比較，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而使執(zhí)行機(jī)構(gòu)以一定的進(jìn)度達(dá)到設(shè)定位置。

1、常規(guī)檢查與維護(hù)

2、外部故障的排除方法

1）總體檢查

  1.并行傳輸與串行傳輸

    并行傳輸是指通信中同時(shí)傳送構(gòu)成一個(gè)字或字節(jié)的多位二進(jìn)制數(shù)據(jù)。而串行傳輸是指通信中構(gòu)成一個(gè)字或字節(jié)的多位二進(jìn)制數(shù)據(jù)是一位一位被傳送的。很容易看出兩者的特點(diǎn)，與并行傳輸相比，串行傳輸?shù)膫鬏斔俣嚷珎鬏斁€的數(shù)量少，成本比并行傳輸?shù)停食Ｓ糜谶h(yuǎn)距離傳輸且速度要求不高的場(chǎng)合，如計(jì)算機(jī)與可編程控制器間的通信、計(jì)算機(jī)USB口與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送。并行傳輸?shù)乃俣瓤欤珎鬏斁€的數(shù)量多，成本比高，故常用于近距離傳輸?shù)膱?chǎng)合，如計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)算機(jī)與打印機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸。

    2.異步傳輸和同步傳輸

    在異步傳輸中，信息以字符為單位進(jìn)行傳輸，當(dāng)發(fā)送一個(gè)字符代碼時(shí)，字符前面都具有自己的一位起始位，極性為0，接著發(fā)送5到8位的數(shù)據(jù)位、1位奇偶校驗(yàn)位，1到2位的停止位，數(shù)據(jù)位的長度視傳輸數(shù)據(jù)格式而定，奇偶校驗(yàn)位可有可無，停止位的極性為1，在數(shù)據(jù)線上不傳送數(shù)據(jù)時(shí)全部為1。異步傳輸中一個(gè)字符中的各個(gè)位是同步的，但字符與字符之間的間隔是不確定的，也就是說線路上一旦開始傳送數(shù)據(jù)就必須按照起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位、停止位這樣的格式連續(xù)傳送，但傳輸下一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間不定，不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)線路保持1狀態(tài)。

    異步傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)就是收、發(fā)雙方不需要嚴(yán)格的位同步，所謂“異步”是指字符與字符之間的異步，字符內(nèi)部仍為同步。其次異步傳輸電路比較簡單，鏈絡(luò)協(xié)議易實(shí)現(xiàn)，所以得到了廣泛的應(yīng)用。其缺點(diǎn)在于通信效率比較低。

    在同步傳輸中，不僅字符內(nèi)部為同步，字符與字符之間也要保持同步。信息以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行傳輸，發(fā)送雙方必須以同頻率連續(xù)工作，并且保持一定的相位關(guān)系，這就需要通信系統(tǒng)中有專門使發(fā)送裝置和接收裝置同步的時(shí)鐘脈沖。在一組數(shù)據(jù)或一個(gè)報(bào)文之內(nèi)不需要啟停標(biāo)志，但在傳送中要分成組，一組含有多個(gè)字符代碼或多個(gè)獨(dú)立的碼元。在每組開始和結(jié)束需加上規(guī)定的碼元序列作為標(biāo)志序列。發(fā)送數(shù)據(jù)前，必須發(fā)送標(biāo)志序列，接收端通過檢驗(yàn)該標(biāo)志序列實(shí)現(xiàn)同步。

    同步傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是可獲得較高的傳輸速度，但實(shí)現(xiàn)起來較復(fù)雜。

    3.信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)

    串行通信通常傳輸是數(shù)字量，這種信號(hào)包括從低頻到高頻極其豐富的諧波信號(hào)，要求傳輸線的頻率很高。而遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，為降低成本，傳輸線頻帶不夠?qū)挘剐盘?hào)嚴(yán)重失真、衰減，常采用的方法是調(diào)制解調(diào)技術(shù)。調(diào)制就是發(fā)送端將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成適合傳輸線傳送的模擬信號(hào)，完成此任務(wù)的設(shè)備叫調(diào)制器。接收端將收到的模擬信號(hào)還原為數(shù)字信號(hào)的過程稱為解調(diào)，完成此任務(wù)的設(shè)備叫解調(diào)器。實(shí)際上一個(gè)設(shè)備工作起來既需要調(diào)制，又需要解調(diào)，將調(diào)制、解調(diào)功能由一個(gè)設(shè)備完成，稱此設(shè)備為調(diào)制解調(diào)器。當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可以將可編程控制器的PC／PPI電纜與調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行連接以增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x。

    4.傳輸速率

    傳輸速率是指單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘浚呛饬肯到y(tǒng)傳輸性能的主要指標(biāo)，常用波特率(BaudRate)表示。波特率是指每秒傳輸二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，單位是bps。