6ES7231-0HF22-0XA0产品型号

6ES7231-0HF22-0XA0产品型号

s7-200 cpu与驱动装置可以采用uss 通信（即通用串行通信接口) 是西门子专为驱动装置开发的通信协议。

1.s7-200 cpu上的rs485通信口可以编程为工作在自由口模式下，支持uss通信协议。s7-200 cpu的物理通信口直接与驱动装置的物理rs485通信接口进行连接就可以啦，此方式可以保证该驱动装置的所有uss通信功能都能得到实现。

2.西门子s7-200 cpu提供的uss通信指令库，实现与micromaster系列的mm3/mm4和 sinamics g110的uss通信。

使用西门子提供的uss指令库，用户就不必自己配置复杂的pkw/pzd数据，或者计算校验字节。西门子的标准uss协议库以浅蓝色图标表示，见上传图片。

如果未找到浅蓝色图标的指令库，说明系统中没有安装西门子标准指令库，必须先安装标准指令库。

　　　现代商业生产流通领域中，产品都离不开包装。如牛奶包装箱、水果包装箱等。而包装纸箱的生产中贴箱机每天处理几十万件应是一件量非常大的生产任务，如果不能实现自动化的生产，将会消耗大量的劳动力，而且效率和质量方面都很难提高。本设计就是将PLC应用于贴箱机系统中，从而使纸箱的生产实现自动化，其主要的任务是如何将纸板加工成型，打包成捆，如何进行生产过程中的自动控制，它是机电一体的纸箱机械产品。总之在保证工艺控制要求的情况下，大大提高了生产效率，有很广阔的市场前景。

2、系统控制特点及工艺

2.1 控制要求及特点

(1) 吸附进纸，确保了纸板吸进纸的位置准确；
(2) 折叠部上下传输带夹紧纸板送纸、左右吸附腔吸附送纸和运转与众不同的两侧竖带夹紧纸板送纸相互配合，确保折叠纸无歪斜；
(3) 左右下纠偏带各配增减速器，折叠时摩擦强制前后扯动纸板纠偏效果明显；
(4) 采用崭新的分垛逐出装置技术，比国外先进的相似装置的性能更为稳定可靠、运行更为迅速。遇不良纸板时卡纸混乱几率大幅度降低；
(5) 人机界面化，可显示生产速度，纸张数及相关的参数；
(6) 实现了A/M的控制方式。

2.2 工艺简介

　　　本系统以PLC为核心，由于该系统所带负载不大，可用一台达变频器带动一台3.7kW的异步电动机，该电机拖动主传递装置。当物料准备好后，离合器合闸即将送料，左右电机定纸箱的大小，用转速检测装置测速度，用光电传感器检测纸箱的位置信号，从而使伺服机工作。触摸屏可以实现友好的人机界面，可以在线的监视系统的运行情况，并进行相应的参数修改。纸板料从平放台进入机器到完成加工全实现了自动化，其工艺简图参见图1。

图1 系统工艺简图

　　　整个轨道是纸板成型的通道，轨道的形状决定纸板所加工纸箱的形状，以下对各个主要部件做简单的介绍。

(1) 进料装置

　　　由于纸板是流水线加工的，当工作台上放有足够多的加工纸板时，才能进入平稳连续，不重叠的工作状态，提高了生产率；

(2) 辊矫直机

　　　为了让纸板经过时垂直于传送带，并使其紧贴轨道以便纸板较为准确地成型；

(3) 测速检测

　　　用抗干扰能力强的接近开关作为传感器，并将其所产生的脉冲信号给PLC的高速计数器；

(4) 传送装置

　　　由电动机带动，它控制主生产线的速度，并由变频器进行控制；

(5) 纸板矫正

　　　主要由位置信号传感器和伺服系统组成，它主要是矫正成型的纸箱在轨道上的位置偏移，并为后序的纸箱打包做好准备；

(6) 记数传感器

检测轨道上的纸箱数，以便定量打捆；

(7) 纸箱叠放台

把传送的纸箱给叠放，定数量给推出；

(8) 打捆

将定数量的纸箱捆扎好。

3、控制系统设计

　　　纸板加工成型过程，有一套严格的工艺流程，为了满足系统的控制要求，采用PLC、变频器、伺服机、人机界面及高性能的传感器相结合，有效地解决了实际问题。同时也使系统的构成简单，功能强大，可靠性、可操作性和可视性都提高了。

3.1 系统的硬件构成

　　　该系统PLC采用OMRON公司的CPM1A-30CDT-A，30点I/O口，18点输入，12点输出，且还留有扩展的余地。该机型属于欧姆龙公司C系列的小型机，结构紧凑，功能性强，有很好的性能价格比。变频器(VFD-B-5.5kW)和伺服装置(AC servo HO系列)以及触摸屏(PWS717-STN)都采用了功能性比较强的台达系列产品。各硬件构成可见图2的硬件构成框图。

图2 系统硬件构成框图

3.2 变频器

　　　本系统采用了较为先进的台达变频器进行调速，它调速方便可靠，且调速的精度高。为了适应这种工艺负载，需要在调速时使电动机输出恒定的转矩，应用V/F控制特性的变频器在基频应用V/F控制特性的变频器在基频(台达A型机的参数是Pr04)以下调速。本系统应用两台台达变频器，它们是主从的关系，即从变频器的频率的给定必须得跟随主变频器的给定频率的变化，且保证从变频器的频率输出略高于主变频器的频率输出。

3.3 伺服纠偏装置

　　　由于纸板在轨道上传送时，难免会出现位置偏差，这就得需要有能够快速矫正其位置的器件，而伺服电动机正好具备这样的功能。它把输入的控制电压信号变为输出的角位移或角速度，加上控制电压，它便马上旋转，去掉控制电压又马上停转，转速高低与控制电压成正比。此装置具有转动惯量小，摩擦转矩小，运行平稳，噪声小等特点。这里主要利用伺服驱动器对伺服电机的运动特性进行设置，并采用了速度和位置相结合的PID调节，从而使纸箱的位置得到很好的纠正。

4、软件设计

4.1 人机界面的设置

　　　要很好的对系统进行控制和监视，就得利用触摸屏。在前先确定好相应设备和信号的端口地址，然后利用触摸屏的编程软件——ADP软件进行界面设置。下图触摸屏的主控画面，它具有友好的人机交流性。通过对触摸屏的操作，我们很容易的了解和监视系统的运行情况，并可以方便的改变系统的运行参数。其主菜单的设计如图3所示。

图3 主菜单界面图

4.2 PLC的程序设计

　　　为了能使系统各部分协调有序、安全可靠地运行就得配以比较优化的软件程序。整个软件程序采用模块化编程的方法，便于调试、修改及扩充，它主要包含三部分:通行协议部分、参数设置部分和自动运行控制部分，程序总的控制框图如图4所示。

图4 程序流程图

4.3 软件的可靠性设计

　　　软件的可靠性措施主要包括3个故障检测程序:

(1) 时间故障检测程序:将工序执行时间某一时间余量作为定时控制时间，超时则报警并停产；

(2) 信号比较检测程序:建立故障扫描时钟，使自动式在运行过程中能自动检测出各段单元，从而清除故障；

(3) 当纸板被卡主或重叠时，进行报警或减速停机。

5、结束语

一、工程概述：

　　在我国电子行业及规范产品行业都需要，喷码，出货扫描及包装工艺，其大部分厂家还处人工作业，人工作业面临的不仅仅是效率问题还有扫描链接重扫出错而无法从良品中找到出错码制的产品。因此使用全自动流水线在大大提高效率的同时也提高生产质量。下面就来介绍UniMAT产品在整个自动化线上的应用。

二、工艺介绍及系统要求

　　1.工艺：喷码机喷码—扫描枪扫描条码—PLC识别条码信息—存储—传送上位机—出货扫描—自动装箱

　　2.硬件部分：多米诺喷码机、可进行二维码扫描扫描枪、SIEMENS CPU224、UniMAT扩展模块：UN221-1BL22 （1）、UN222-1BL22（3）、UN232-0HB22（2）、CP243-1 IT、变频器、工控机及包装机结构，对射光纤及电磁阀 等等;

　　3.喷码码制为34进制，喷码设备通过光电反射传感器感知产品，把喷码信息传送喷头，喷头通过高电压产生电弧，墨汁告诉喷出形成二维码制;

　　4.对条码的识别率高，检测速度快，可自动检测各种规格和大小的条码;

　　5.条码扫描具备网络通讯功能，可将一条产线的多套扫描器扫到的条码信息通过网络传送给产线数据采集电脑，统一进行数据收集;

　　6.系统提供漏扫报警，并可接手持条码扫描设备补扫条码;

　　7.提供条码自动识别功能，当条码出现时，可自动进行扫描记录，不用人为干预;

　　8.系统适应性广，针对不同类型条码、不同安装方式和安装位置，要能自动适应或经过简单调整适应;

　　9.提供计算机上微机自动条码记录与管理软件，将扫描到的信息根据时间和类型存储，供生产管理系统进行跟踪和管理;

　　10.提供网络功能，传输数据到产品数据库内;

　　11.完成出货扫描进入包装设备，包装效率问题。

三、系统配置与功能实现

　　1.条码扫描原理

　　该系统在物件运送的辊道上安装条码扫描器，当物件通过时自动识别物件上的条码标记，从而判断应采取的动作。系统根据读到的条码信息，按事先的约定进行处理，包括物件要存放的位置、是否放行、非正常情况的报警等、并和PLC、上位计算机进行数据交换。

　　物件的条码由条码扫描器读入并通过通讯转换送入PLC的通讯口，我们采用的PLC是S7-200系列的226 PLC。它是西门子公司生产的性能价格比很高的可编程控制器，已广泛应用于工业控制的各个领域。

　　PLC采用自由通讯口方式读取条码的信息，主要用到3个寄存器SMB2、SMB3、SMB30。通讯接收字符缓冲器SMB2用于存放在自由口通讯方式下接收到的当前字符，它是一个暂存寄存器，一般应在下一步取走其中的内容。通讯校验结果寄存器SMB3，在作自由口通讯时，PLC的通讯接口按由SMB30规定的奇偶校验方式对所接受到的信号作校验。若检测到错误，PLC自动把SMB3.0置1，根据此标志位，可决定当前信息的取舍，同时还可在出错的情况下，将此错误信息发给对方，要求重发。控制字寄存器SMB30用于存储通讯方式控制字，由用户写入，属于可读写的特殊标志位寄存器，其格式如下:　　

　　上位PC机与PLC之间通过一个RS232/485转换器连接，上位PC机的监控程序采用北京亚控公司的组态王（Kingview）完成。组态王是国内使用较多的工控平台，具有良好的人机界面和网络功能。在组态环境下，设计人员对PLC进行参数、状态、条码设定;运行环境以人机界面的形式对条码信息监控，对PLC发出控制命令，对有关数据存储报表，同时利用Web功能使系统具有在线监控功能，即在上位机授权的情况下在任何一台联网的计算机上用标准的浏览器可远程监控。限于篇幅，监控程序不再详述。

　　（1） 条码自动扫描器：采用工业级高精度激光条码扫描器，条码适应性广，漏扫率低，带有丰富的接口功能，是扫描系统的核心设备;

　　（2） 光电开关：安装在PCB 板进出扫描区域的两端，用于界定条码扫描器的有效范围，超过有效范围后认为扫描过程结束;

　　（3） 报警装置：当条码在扫描范围内没有被识别，触发报警装置，提示产线人员补扫;

　　（4） 手持条码扫描器：自动扫描无法扫描时用手持设备补扫条码;

　　（5） 产线联动控制器：和条码自动扫描器建立联系，出现漏扫时，自动停止产线工作，等待补扫成功后再允许产线工作;

　　（6） 总线通讯网络和数据采集计算机：产线根据工位一般配置4-8 个条码自动扫描器，这些扫描器通过CAN 总线连接，终连接到产线计算机上，进行扫描数据采集;

　　（7） 条码数据记录与管理软件：一方面通过总线网络和产线的各台条码扫描器通讯，实时收集新的条码信息，存储在数据库中;另一方面将这些信息定时发送给企业生产监控管理系统，用于全厂级的生产管理;

　　（8） 相关安装部件：为保证条码扫描设备的正常工作、更换条码时调整方便，设计了条码扫描专用安装部件，将上述的各设备组合在一起，保证系统稳定正常工作。

四、使用效果分析

　　该条码自动扫描流水线系统自投运以来，已在某大型电子厂安装50 余条产线，经过2 年的连续工作，条码识别率高、漏扫率低，运行稳定可靠、调整维护方便，充分适应产品更换频繁、条码类型多样、条码位置不固定等各种情况。用户普遍反映，该系统可以满足生产需要。

芒果台的“爸爸去哪儿”还在持续的热播，咱们也来聊聊这个话题。当然，不是说工程师去哪儿了，而是看看在et200s的热电偶模块使用中，冷端补偿去哪儿了？

话说某日接起客户电话，客户使用et200s的热电偶模块（6es7134-4jb01-0ab0），发现其读值不准，首先考虑的就是先确认客户所使用的冷端补偿方式。客户描述是用补偿导线直接连接到模块的端子处，按照以前使用et200m系列热电偶模块（如：6es7331-7pf11-0ab0）的经验，判断出应该采用内部补偿方式。可在et200s热电偶模块的组态中，却没有发现类似于图1的组态画面，无从去选择内/外补偿。

图1、6es7331-7pf11-0ab0的组态画面

在6es7134-4jb01-0ab0热电偶模块中，组态画面如图2：

图2、6es7134-4jb01-0ab0的组态画面

在参考节点处，只有“none”和“rtd”的选择，“rtd”肯定是使用外部补偿了，按照非外即内的想法，那难道说选项“none”就是内部补偿？可客户在此种选择下读数的确是错误的。 那我们还是需要再仔细的查看手册，果然，在此模块的参数中我们找到了其原因。

图3、6es7134-4jb01-0ab0的参数信息

从中我们不难发现，对于6es7134-4jb01-0ab0的使用，根本就无法实现内部温度补偿，只能使用外部补偿。

客户继续询问，如果用外部补偿，可又根本找不到多余的接线端子来连接rtd。看来客户也是以前习惯于用et200m系列，因为从手册上我们可以发现，对于6es7134-4jb01-0ab0，如果选择“none”，则需要为每个通道添加一个外部补偿盒，进入到模块的信号直接为经过补偿的信号；如果选择“rtd”，那就是在冷端处添加rtd来测量补偿温度，但rtd的接线是通过同一et200s站点上的rtd模块来实现，同时需要在et200s接口处进行相应的设置，如图4：

图4、rtd补偿下对接口模块的设置

由此可见，et200s的6es7134-4jb01-0ab0模块对于冷端补偿，还的确有其特别之处。6es7134-4jb01-0ab0是et200s系列的标准热电偶模块，那么我们不妨也看看et200s系列的另一个热电偶模块：6es7134-4nb01-0ab0，高性能型的热电偶模块。在此模块的组态中，我们发现了不同之处，如图5：

图5、6es7134-4nb01-0ab0的组态画面

此模块无“rtd”的选择，如果选择“yes”做补偿，则是需要使用专用的终端模块（tm-e15x24-at），其补偿方式为内部补偿； 如果选择“none”，则与6es7134-4jb01-0ab0一样，无补偿功能，需要为每个通道添加一个外部补偿盒。

一番讲解后，客户感叹不能仅凭经验来行事，否则连一个小小的补偿设置都可以和你玩躲猫猫。其实对于咱们工程师来说更是如此，多点细致，多点用心，才能更好更快的找出问题所在。