自动化生产线及应用任务三 PPI通信实现自动化生产线联机调试

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子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
在进行网络读写操作配 置时,对于供料和检测单 元而言,供料单元作为主 站,因此网络读写操作应 在供料单元中配置,这一 配置与子任务二相同。而 对于检测单元和加工单元 来说,检测单元作为主站, 因此网络读写操作应在检 测单元中配置。
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
通信地址功能 向检测单元发送供料完成信号 接收检测单元的请求供料信号
接收供料单元供料完成 向检测单元发送黑/白工件信息 向检测单元发送金属工件信息
向加工单元发送完成信号 向供料单元发送请求供料信号 接收加工单元请求供料信号 接收检测单元黑/白工件信息 接收检测单元金属工件信息
接收检测单元完成信号 向搬运单元发送黑/白工件信息 向搬运单元发送金属工件信息
在网络读/写操作第1项中的 “此项操作是NETR还是NETW”选 择配置“NETR”操作,从远程 PLC读取的数据长度为1个字节, 将远程PLC地址选择2,本地PLC 数据存储在VB2001中,从远程 PLC的VB2001读取数据。
子任务一 PPI通信系统连接与测试
在网络读/写操作第2项中的“此 项操作是NETR还是NETW”选择配 置“NETW”操作,写入远程PLC的 数据长度为1个字节,选择远程PLC 地址为2,本地PLC数据存储在 VB1001,写入远程PLC的VB1001 中。
子任务二 基于PPI通信的两个单元联机调试
供料单元与检测单元PPI通信前,必须预先合理规划这两个单元 之间的通信数据信息。
站名
通信地址
供料单元(主)
V1001.2 V2001.0
检测单元(从)
V1001.2 V2001.0
地址含义 向检测单元发送供料完成信号 接收检测单元的请求供料信号
接收供料单元供料完成信号 向供料单元发送请求供料信号
2 三个单元PPI通信硬件和软件连接
硬件连接时,只要将中间的网络连接器的的终端电阻开关拨到 “OFF”,首尾两端的网络连接器的终端电阻的开关拨到“ON”位 置。
软件上,必须将该三单元PLC的通信波特率设置相同,但通信端 口的地址不同。
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
3 三个单元通信数据规划
根据之前配置读/ 写的操作项,指定一个 V存储地址区域,或者 直接使用向导建议一个 合适且未使用的V存储 区地址范围。
子任务一 PPI通信系统连接与测试
在此对话框中可以看到 所选的配置的生成项目组件 子程序“NET_EXE”和全局 符号表“NET_STMS”,点 击“完成”。
在程序编辑器指令树 的“调用子程序”中,调 用“NET_EXE(SBR1)”, 了解NET_EXE子程序各 参数的含义。
站名 供料单元(1号站) 检测单元(2号站)
加工单元(3号站)
通信地址 V1001.2 V2001.0 V1001.2 V1002.0 V1002.1 V1002.2 V2001.0 V2002.0 V1002.0 V1002.1 V1002.2 V2002.0
地址功能 向检测单元发送供料完成信号 接收检测单元的请求供料信号 接收供料单元供料完成信号
子任务一 PPI通信系统连接与测试
一号PLC的通信测试程序中调用网络子 程序;I2.0、I2.1分别为启动和停止的标志, 使V1001.0和V1001.1接通,作为启动信号 和停止信号发送给二号PLC;V2001.0为读 取接收二号PLC反馈的通信信号 。
二号PLC通信测试程序, 接收到一号PLC发送的启动信 号,使二号PLC的输出端Q1.0 输出指示;接收到一号PLC发 送的停止信号,使二号PLC的 输出端Q1.0停止输出指示; I2.0控制二号PLC发送反馈信 号V2001.0给一号PLC。
整条自动化生产线
PPI通信网络
供料 检测 加工
运送 装配
存储 ……
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
1 三个单元PPI通信控制要求
检测单元接收供料单元工件,进行工件材质、颜色、工件高度 的检测,根据检测结果判断工件是否合格,若不合格则把工件剔除; 若工件合格,送往准备接收检测单元工件的加工单元。待检测单元 供料完成后,加工单元开始加工工件,直到完成工件加工为止。
子任务二 基于PPI通信的两个单元联机调试
两个单元通信时,供料 单元作为主站,因此网 络读写操作应在供料单 元中配置。根据两个单 元的PPI通信数据分配, 在此只要在读/写指令向 导中配置一个网络读操 作和一个网络写操作即 可。
子任务二 基于PPI通信的两个单元联机调试
当供料单元接收到检测单元发送的请求供料的信号V2001.0为1时, 确定检测单元可以接收工件后才进行供料;待供料单元供料完成,向 检测单元发送供料完成信号V1001.2为1,待检测单元撤消请求供料信 号,供料单元才能执行后续工序。
西门子网络连接器
子任务一 PPI通信系统连接与测试
通信网络部认知
通信连接电缆型号有多种,其中使用比较广泛的是 PROFIBUS电缆。PROFIBUS 电缆的最大长度取决于通 信波特率和电缆的类型。
如右图所示该电缆是屏蔽 的双绞线,在屏蔽层内部 有红、绿的信号线。
PROFIBUS电缆
子任务一 PPI通信系统连接与测试
在三个单元联机运行时,检测单元处于中间环节, 运行中并不是可以一直向加工单元输送工件。检测单元 只有接收到加工单元的请求供料信号后,才可以给加工 单元供料;供料完成后,向加工单元发送供料完成信号。
检测单元通信处理程序
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
向加工单元发送供料完成信号;同时检测单 元还需将检测出的工件材质和颜色信号,发送给加 工单元。
子任务一 PPI通信系统连接与测试
针引脚 1 2
3
4 5 6 7
8
9
名称 SHIELD
M24
RXD/TXD-P
CNTR-P DGND
VP P24
RXD/TXD-N
CNTR-N
设计描述
屏蔽或功能地 24V辅助电源输出的地线 接收/发送数据正端,RS-485的B信号
线
方向控制信号正端
数据基准电位 +5V供电电源,与100欧电阻串联
子任务二 基于PPI通信的两个单元联机调试
检测单元执行机构回到初始位置,向供料单元发送请求供料 信号V2001.0为1;待其接收供料单元供料完成信号V1001.2值 为1后,检测单元才执行后续工序。
子任务二 基于PPI通信的两个单元联机调试
两个单元的联机调试方法
调试前,供料单元和检测单元拉开一定距离, 以避免因程序出错导致两个单元的机构发生碰撞。
将制作完成的PPI通信电缆的网络连接器分别连接到一号PLC和二号 PLC的端口0上,并将其用螺丝刀锁紧,完成两PLC进行PPI通信硬件 上的连接。
3
连接芯线
PPI网络的实现有两种形式,一种是直接调用NETW/NETW指令 来配置PPI,另一种是利用指令向导来配置PPI网络。
子任务一 PPI通信系统连接与测试
对照各单元的控制工艺流程图,分析各个单元的通信控制过
程,合理的规划通信数据地址表,下面给出整条生产线八个单 元的数据通信地址分配关系表。
站点
供料单元 1号站
通信端口 PORT0
检测单元 2号站
PORT0
加工单元 3号站
PORT0
通信地址 V1001.2 V2001.0 V1001.2 V1002.0 V1002.1 V1002.2 V2001.0 V2002.0 V1002.0 V1002.1 V1002.2 V1003.0 V1003.1 V1003.2 V1003.3 V2002.0 V2003.0 V2003.1
运行并监控供料单元程
序,若通信子程序的参数 Cycle值在0和1之间周期性 变化,则说明这两个单元已 经通信上;否则通信出错, 那么根据Cycle错误代码找 出出错原因进行排除。
检查PPI网络 连接线是否接好; 通过软件检查两个 单元PLC通信端口 地址是否设置正确, 通信波特率设置是 否一致。
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
子任务一 PPI通信系统连接与测试
网络通信配置完成后,在程 序编辑器中对一号PLC设置通道 端口。选择“系统块”,打开 “通信端口”,设置“端口0”的 PLC地址为“1”,波特率为 “9.6kbps”,其余的选项选选择默 认。
二号PLC的通信端口设置 方式与一号PLC的设置方式相 同,只要将“端口0”的PLC地 址为“2”(即一号PLC里配置的 远程PLC地址)。
检测单元采集处理工件信息
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
加工单元需向检测单元发送请求供料信号,待检测单元供 料完成,加工单元接收到检测单元供料完成信号后,才能执 行加工工序。同时加工单元接收检测单元传送来的工件类型 信息。
加工单元通信处理程序
加工单元采集处理工件信息
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
任务三 PPI通信实现自动化生产线联机调试
知识与能力目标
1
能熟练进行PPI通信系统连接与测试
2 掌握两个单元PPI通信程序设计与调试方法
3 掌握整条生产线PPI通信程序设计与调试方法
任务三 PPI通信实现自动化生产线联机调试
子任务一 PPI通信系统连接与测试 基于PPI通信的两个单元联机调试 子任务二
子任务一 PPI通信系统连接与测试
1
控制要求
进行两台PLC之间的PPI通信控制测试。当一号PLC作为主站发 送启动、停止信号给二号PLC,使二号PLC接收到信号后,PLC输 出端Q1.0指示灯输出指示;一号PLC读取作为从站的二号PLC的通 信信息,使一号PLC的输出端Q1.6指示灯输出指示。
2
硬件连接
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
子任务一 PPI通信系统连接与测试
• 网络连接器

网络连接器是一种能与RS-485兼 容的9针D型连接器,D型连接器的 插座与总线站相连接,D型网络连 接器的插头与连接电缆连接。
两种 类型
不带编程口
不带编程口的插头用 于一般联网。
带编程口
编程口的插头可以在联网的同 时仍然提供一个编程连接端口, 用于编程或者连接 HMI 等。
配置主站一号PLC。 在STEP-Micro/WIN中新 建一个项目,在命令菜单 中选择“工具”→“指令 向导”,在指令向导窗口 选择 “NETR/ NETW”。
配置网络读/写操作对 话框,在“您需要配置多 少项网络读/写”中输入 “2”。
子任务一 PPI通信系统连接与测试
通信端口配置和子程 序命名对话框,选择PLC 的“端口0”作为通信端口; 可以给子程序命名或使用 默认的名称。
+24V辅助电源输出的正端 接收/发送数据负端,RS485的A信号
线
方向控制信号负端
网络连接器的管脚分配
子任务一 PPI通信系统连接与测试
西门子的网络连接器
内置
终端电阻
偏置电阻
在线型网络两端, 并联在一对通信线上 的电阻。两个终端电 阻并联后的值应当基 本等于传输线在通信 频率上的特性阻抗。
偏置电阻用 于在电气情况 复杂时确保 A、 B 信号的相对 关系,保证 “0”、“1” 信号的可靠性。
标准的PROFIBUS电缆与网络连接器连接
1
剥离电缆
2
打开网络连接器
3
连接芯线
子任务一 PPI通信系统连接与测试
通信系统连接
进行多个网络连接器连接时,将PROFIBUS电缆一端芯线按颜 色连接到首个网络连接器的“出” 端, 螺丝要拧紧(屏蔽线要接 好),将PROFIBUS电缆的另一端连接第二个连接器的“进”端, 芯线按相同颜色接好,依次类推,根据需要接n个连接器(n<128)) 如下图,形成一个PROFIBUS网络。注意首末两个连接器要把开关拨到 “ON”,中间的均拨到“OFF”。
三个单元联机运行的通信控制工艺流程图可以参考 前面I/O通信部分。
5
配置网络读写操作
在三个单元的联网系统中,供料单元和检测单元组成主从 关系通信,供料单元充当主站的角色,检测单元作为从站。而 检测单元与加工单元组成主从关系通信中,检测单元充当主站 的角色,加工单元作为从站。因此,检测单元即当主站,也可 以当从站。
向加工单元发送工件信号 向加工单元发送工件信息 向加工单元发送完成信号 向供料单元发送请求供料信号 接收加工单元请求供料信号 接收检测单元工件状态信息 接收检测单元工件状态信 接收检测单元供料完成信号 向检测单元发送请求供料信号
子任务三 基于PPI通信的整条生产线联机调试
4 三个单元PPI通信控制工艺流程图
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