西门子6ES7216-2BD23-0XB8库存优势

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存储方面的区别。S7-200的程序存储器和数据存储器的大小是固定不变的，而S7-1200的程序存储器和数据存储器则是浮动的。S7-1200CPU的符号表和注释可以保存在CPU中，可在线获取。在S7-1200中利用符号化存取，可以化分配数据块所占的存储区。在保持存储区方面，S7-200仅有数据区可以设置为保持，而S7-1200多可设置2048个字节的保持区，可以对数据块中的离散变量设置保持性。在存储卡容量方面，S7-1200的存储卡可到24兆字节，对于S7-200和S7-1200存储卡都是可选项，可以存放的内容相同。另外S7-1200的存储卡还将用来实现存储区扩展，程序分配及固件升级等功能。本文介绍了西门子S7-1500PLC在喷涂机器人及悬挂行走机构总控系统中的应用；从软硬件设计方面，并结合现场调试实例，叙述了对关键功能的成功实现。

一、项目介绍

近年来，机器人自动化喷涂系统因其具有重复精度高、涂装质量好、可靠性好、适用性强、效率高等众多优点，已广泛应用于汽车等工业领域。而目前航空产品制造过程仍旧是劳动密集、工序繁复、工况恶劣、辅以大量工装夹具并以手工制造为主，自动化生产能力不足。在国家提出十三五规划，大力发展智能制造2025的时代大背景下，中航工业复合材料制造所远瞩，在喷涂领域采用机器人进行自动化生产，加快了企业生产模式转型升级，**了装备先进制造能力。

本项目采用的是一台可移动的悬挂式喷涂6轴机器人，它安装在3自由度直角坐标变位天车上，可以在喷房范围内（喷漆房内尺寸：L30m×W9m×6.5m）进行前后、左右、上下及旋转等多个自由度的运动，机器人的手臂上带有一支喷枪，能实现对大型复合材料工件外表面涂装涂层的喷涂作业。

二、悬挂式机器人喷涂系统组成

悬挂式机器人喷涂系统由总控系统、天车系统（悬挂行走机构）、机器人系统、智能供漆系统以及视频监控系统组成，系统网络图如图1所示：

天车系统包括：

1套纵走机构（X轴）、1套横走机构（Y轴）、1套升降机构（Z轴）和电气伺服驱动系统，还有用于维修和检测的走台等附属设施。如图2所示：

智能供漆系统由虹吸管、隔膜泵、物料罐、过滤器、2KS、调压器、空打保护器等组成一套完整的供漆系统，是喷涂系统的重要组成部分，其承担着从原料供应到原料调节预混配比等重要的作用，是执行机构的必要前提。物料包含油漆、固化剂和清洗剂。

项目选用的是史陶比尔（Staubli）TX250系列6轴机器人，也是新款的机器人。整个机器人系统由3个部件组成，包括控制器CS8C、机械手臂（Arm）以及手动示教盒（Manualcontrolpendant，MCP）。

三、控制系统架构

此套系统的总控系统控制器采用西门子S7-1500PLC作为主控制器，WinCCProfessionalV13SP1作为上位机操作画面，TP1200作为操作面板，天车、机器人和供漆系统分别采用S7-1200作为控制器。S7-1500总控系统通过PROFINET总线与喷涂机器人系统、供漆系统和悬挂行走系统通讯，完成系统整体控制，实现对系统运行状态的实时监控及操作，保证对整个工件的连续喷涂。控制系统架构如图4所示，主控系统硬件设备表单，如下表1所示。

四、控制系统实现的功能

悬挂式机器人喷涂系统可以实现对天车系统和机器人喷涂系统的单独进行操作。在现场天车可以通过操作屏TP700进行操作，分别对X、Y和Z轴伺服电机进行上电、零点校准、定位等。

供漆系统的现场屏TP700可以显示油漆液位、清洗剂液位、固化剂液位、管路压力、电磁阀状态、流体调压器状态、2KS系统各种油漆的自动配比情况、气动泵以及防空打保护器等。

机器人系统的现场屏TP700显示X、Y、Z、RX、RY、RZ六轴移动情况。现场示教盒可对机器人进行离线轨迹规划等。

总控制系统包括现场控制系统和远程控制系统两套组成。

现场控制系统能通过总线与机器人系统、悬挂行走系统和供漆系统通讯，完成系统整体控制，对整个工件的连续喷涂；远程控制系统主要实现对系统运行状态的实时监控及操作。

总控制系统能够对分系统进行控制及状态显示。可对供漆系统自动进行换色、加料、清洗等操作。可对悬挂行走机构运动过程中产生的误差进行修正。

五、喷涂工艺流程及控制的技术要点

悬挂式机器人喷涂系统喷涂工艺流程如下：

首先天车系统、供漆系统和喷涂系统准备就绪，工件进入位置，并定位→系统检测工件实际位置→坐标拟合→示教（手动调试程序）→启动运行，总控读取喷漆“工件数据"，发喷涂“轨迹号"和喷涂“配方确认"信号给机器人喷涂系统→机器人喷涂系统读取喷涂“轨迹号"和颜色“配方号"→机器人喷涂系统确定是当前喷涂配方，则给总控发出位置1的“喷涂申请"信号→悬挂系统三轴分别到达位置1后，发“天车已到喷涂位置"信号给总控→2KS混合，机器人开始自动喷涂（调用喷涂程序1）→喷涂工件1号区域，喷涂完成，机器人回到HOME位后停止，并给总控发“喷涂完成"信号→总控读取“喷涂完成"信号，变换工件指针，指向2号区域工件数据，发喷涂“轨迹号"和喷涂“配方确认"信号给机器人喷涂系统→机器人喷涂系统读取喷涂“轨迹号"和颜色“配方号"→机器人喷涂系统确定是当前喷涂配方，则给总控发出位置2的“喷涂申请"信号→悬挂系统三轴分别到达位置2后，发“天车已到喷涂位置"信号给总控→2KS混合，机器人开始自动喷涂（调用喷涂程序2）→喷涂工件2号区域，喷涂完成后，机器人回到HOME位后停止……

按上述程序分别喷涂工件3号区域，4号区域……n号区域，直至完成工件的全部喷涂任务→机器人回零位（HOME点），天车回到原始位置，工件下线。

为了完成对整个工件的连续喷涂，直至天车回到原始位置，总控的S7-1500控制器作为整个系统为关键的核心部件，协调控制天车和机器人系统的工作。手动示教调试机器人程序时，要把工件在每个区域的天车X、Y、Z坐标值、机器人的轨迹号要手动记录下来，通过在总控的操作屏TP1200或者在中控的工控机上输入，存入总控S7-1500PLC的数据块里，系统自动运行时，再自动一步一步按照工艺顺序调用已经存入的数据。

由于工件种类多，不同工件划分的区域大小是不一样的，而且每个区域是多个数值，存储数据的DB块是数据的嵌套，即为多重数组，所以DB块的大小要开辟足够大，才能满足生产要求。总控若选择普通的S7-300/400PLC用STEP7编程方式实现数据的存储和读取有一定的困难，故选择S7-1500PLC采用TIA博途的SCL编程方式实现此功能，更加方便和容易。下面介绍实现过程。

工件工艺数据表的建立过程：

⑴.在TIA博途V13SP1编程软件下，添加一个新的“PLCdatatypes"（相当于Step7里建立的用户自定义DB块），命名为“工件配方"，在里面添加“天车X坐标"（定义为整数数据类型）、“天车Y坐标"（定义为整数数据类型）、“天车Z坐标"（定义为整数数据类型）和“机器人轨迹号"（定义为字节数据类型），外加两个备用数据，防止以后客户提出增加新功能时用，“油漆配方号"（定义为Word数据类型）和“油漆**"（定义为整数数据类型），现在这两个数据是在画面上直接输入，供漆系统直接接收的。

⑵在博途的程序文件下添加全局类型的DB块，数据号为8，名称为“工件工艺表1"，打开该数据块，在里面添加名称为“工件数据"，数据类型是以上面建立的数组“工件配方"的为类型，范围是1到200的数组，如图9所示，数据组展开后如图10所示。并且把“Retain"掉电保持的选项勾选上。

图9“工件工艺表1"数据组建立

图10“工件工艺表1"数据组展开

⑶实际示教填表SCL程序的编写：在博途的程序文件下添加函数功能块FB63，定义输入输出接口，X轴位置、Y轴位置、Z轴位置、机器人路径号、油漆编号、大工件号及HMI存数确认、计数指针等参数。接口参数如图11所示：

FB63主要程序编写如下：

IF#HMI确认脉冲=1AND#计数指针<=#大工件号then

//从触摸屏即子程序的IN口输入数值放到DB工艺工件表中

“工件工艺表1".工件数据[#计数指针].天车X坐标：=#X轴位置；

“工件工艺表1".工件数据[#计数指针].天车Z坐标：=#Z轴位置；

“工件工艺表1".工件数据[#计数指针].机器人轨迹号：=#机器人路径号；

“工件工艺表1".工件数据[#计数指针].油漆配方号：=#油漆编号；

#计数指针：=计数指针+1；

//每次输入完一个数组后，指针加1，指向下一个位置

END_IF；

图11实际示教填数接口参数

下面是其中一个大机翼示教的数据表，17个定点喷涂，才能完成整个零件的喷涂。

序号X轴坐标值Y轴坐标值Z轴坐标值机器人轨迹号

注：X/Y/Z的单位是mm

表2大机翼示教数据表

自动时多重数组的读

取过程

：

这个过程比较复杂，涉及到把存储在“工件工艺表1"数组DB8里的每一组数据读出来，然后把X轴位置、Y轴位置和Z轴位置通过PROFINET通讯传给天车系统的S7-1200PLC，把机器人轨迹号通过PROFINET通讯传给机器人系统的S7-1200PLC。根据悬挂式机器人喷涂系统喷涂工艺流程顺序执行。

自动读取工件工艺表SCL程序的编写：在博途的程序文件下添函数功能块FB91，定义输入输出接口。接口参数如图12所示：

图12自动读取工件工艺表接口参数

FB91部分程序编写如下：

IF#启动信号脉冲=1AND首步骤=0THEN

#o天车X坐标：=“工件工艺表1".工件数据[#i开始步骤].天车X坐标；

#o天车Y坐标：=“工件工艺表1".工件数据[#i开始步骤].天车Y坐标；

#o天车Z坐标：=“工件工艺表1".工件数据[#i开始步骤].天车Z坐标；

#o机器人轨迹号：=“工件工艺表1".工件数据[#i开始步骤].机器人轨迹号；

#o油漆配方号：=“工件工艺表1".工件数据[#开始步骤].油漆配方号；

#i开始步骤：=1；

#计数指针：=#i开始步骤；

#o查表完成天车回原点：=0；

END_IF；

六、结束语

本次项目使用西门子S7-1500PLC与TIA博途软件，S7-SCL语言在编程过程中得到大量的应用，相对于西门子PLC的其它类型编程语言而言，SCL在多重数组数据处理中优势明显，要求循环使用的控制任务更方便，不仅程序量小，而且不易出错，调试周期大大缩短，总体来说，采用S7-1500系列PLC在项目开发进程中，缩短了设计和调试周期，改进了设备调试的方法和效率，是工业装备研发制造的一大利器。

本系统自投运以来，设备运行状况良好，控制可靠稳定，缩短喷涂作业周期长，**生产效率，使工件的涂层厚度和均匀度都达到了理想的效果，极大地降低了工人的劳动强度和改善工作环境，得到了复材领导及一线员工的认可。实现飞机制造从传统的手工喷涂作业向高效、智能、**的自动化喷涂作业的跨越，满足飞机整机性能指标，**产品质量，增强新一代飞机快速研制生产能力，**航空工业核心竞争力

6ES7214-1HG40-0XB0参数详细

设计方法编辑电源的电磁干扰水平是设计中难的部分，设计人员能做的多就是在设计中进行充分考虑，尤其在布局时。由于直流到直流的转换器很常用，所以硬件工程师或多或少都会接触到相关的工作，本文中我们将考虑与低电磁干扰设计相关的两种常见的折中方案[1]。
电源设计中即使是普通的直流到直流开关转换器的设计都会出现一系列问题，尤其在高功率电源设计中更是如此。除功能性考虑以外，工程师必须保证设计的鲁棒性，以符合成本目标要求以及热性能和空间限制，当然同时还要保证设计的进度。
另外，出于产品规范和系统性能的考虑，电源产生的电磁干扰(EMI)必须足够低。不过，电源的电磁干扰水平却是设计中难**预计的项目。有些人甚至认为这简直是不可能的，设计人员能做的多就是在设计中进行充分考虑，尤其在布局时。

尽管本文所讨论的原理适用于广泛的电源设计，但我们在此只关注直流到直流的转换器，因为它的应用相当广泛，几乎每一位硬件工程师都会接触到与它相关的工作，说不定什么时候就必须设计一个电源转换器。本文中我们将考虑与低电磁干扰设计相关的两种常见的折中方案;热性能、电磁干扰以及与PCB布局和电磁干扰相关的方案尺寸等。
文中我们将使用一个简单的降压转换器做例子，如图1所示。普通的降压转换器普通的降压转换器图1.普通的降压转换器在频域内测量辐射和传导电磁干扰，这就是对已知波形做傅里叶级数展开，本文中我们着重考虑辐射电磁干扰性能。
在同步降压转换器中，引起电磁干扰的主要开关波形是由Q1和Q2产生的，也就是每个场效应管在其各自导通周期内从漏极到源极的电流di/dt。图2所示的电流波形(Q和Q2on)不是很规则的梯形，但是我们的操作自由度也就更大，因为导体电流的过渡相对较慢，所以可以应用HenryOtt经典著作《电子系统中的噪声降低技术》中的公式1。

Q1和Q2的波形Q1和Q2的波形图2.Q1和Q2的波形In=2IdSin(nπd)/nπd×Sin(nπtr/T)/nπtr/T(1)其中，n是谐波级次，T是周期，I是波形的峰值电流强度，d是占空比，而tr是tr或tf的小值。
我们发现，对于一个类似的波形，其上升和下降时间会直接影响谐波振幅或傅里叶系数(In)。在实际应用中，极有可能会同时遇到奇次和偶次谐波发射。如果只产生奇次谐波，那么波形的占空比必须**为50%。而实际情况中极少有这样的占空比精度。
谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和Q2的通断影响。在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf，或流经Q1和Q2的电流上升率di/dt时，可以很明显看到这一点。这也表示，我们可以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速度来降低电磁干扰水平。
事实正是如此，延长开关时间的确对频率高于f=1/πtr的谐波有很大影响。不过，此时必须在增加散热和降低损耗间进行折中。尽管如此，对这些参数加以控制仍是一个好方法，它有助于在电磁干扰和热性能间取得平衡。具体可以通过增加一个小阻值电阻(通常小于5Ω)实现，该电阻与Q1和Q2的栅极串联即可控制tr和tf，你也可以给栅极电阻串联一个“关断二极管"来控制过渡时间tr或tf(见图3)。
这其实是一个迭代过程，甚至连经验丰富的电源设计人员都使用这种方法。我们的终目标是通过放慢晶体管的通断速度，使电磁干扰降低至可接受的水平，同时保证其温度足够低以确保稳定性。用关联二极管来控制过渡时间用关联二极管来控制过渡时间图3.用关联二极管来控制过渡时间开关节点的物理回路面积对于控制电磁干扰也非常重要。
通常，出于PCB面积的考虑，设计者都希望结构越紧凑越好，但是许多设计人员并不知道哪部分布局对电磁干扰的影响。回到之前的降压稳压器例子上，该例中有两个回路节点(如图4和图5所示)，它们的尺寸会直接影响到电磁干扰水平

本节阐述了三菱plc的工程的快速启动设置。 

1)   用三菱PLC的软件WINOOWs打开工程。 

2)   单击三菱PLC编程软件的[Tools]-[Create start-up setting file] 菜单

3)   设置目录路径和文件名。（因为扩展名*.gps 自动加上，所以不必设置扩展名〕。 

4)   单击 Save 按钮保存文件。至此快速启动设置完成。