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《西门子S7-200 PLC高级应用》 |
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授课老师：西门子小型自动化培训中心高级培训讲师 阳胜峰（西门子原厂培训讲师）
培训机构：国内自动化远程培训第一品牌 深圳技成培训
培训机构：广东省自动化学会远程技术培训机构 中华工控网唯一网上培训合作伙伴
培训内容：（本课程培训内容经过了西门子公司严格审核，由西门子小型自动化产品培训中心讲师主讲）
工程项目一、给料分拣系统控制
一、系统介绍
本系统是由一个给料汽缸、三个分拣槽汽缸、一个机械手升降汽缸、机械手爪汽缸、机械手移动电机、运输带、三相异步电动机、变频器、各种材质检测传感器、各种限位开关、按钮组成，如图1-1所示。
图1-1 给料分拣装置
二、系统控制要求
1、 按下启动按钮（不带复位），系统开始动作。启动指示灯亮。
2、 按下停止按钮（不带复位），系统暂停，此时，若再按下启动按钮，系统继续动作。停止指示灯亮。按下急停按钮（带复位），系统全部停止。若再按下启按钮，系统重新开始动作。
三、系统动作流程：
1、按下启动按钮，当送料汽缸在缩回的位置时，该电磁阀得电，将仓内的元件推出，当汽缸到达完全伸出的位置时，该电磁阀失电。送料动作完成。
2、送料动作完成后，皮带通过变频器启动。
3、通过安装在皮带上的各种检测传感器，将元件区分开来。
4、黑色（非金属）的元件到达3#槽时，其对应的3#槽汽缸将它推出。
5、白色（非金属）的元件到达2#槽时，其对应的2#槽汽缸将它推出。
6、蓝色（非金属）的元件到达1#槽时，其对应的1#槽汽缸将它推出。
7、金属元件到达皮带到位开关时，机械手立即上升，上升到机械手的上限位时，右移，右移到右限位时，下降，下降到下限位时，夹住金属元件，然后上升，上升到上限位时，左移，左移到左限位时，下降，下降到下限位时，放开元件，放开元件后，上升，上升到上限位时，右移，右移到右限位时，完成金属元件的放置。
每当放好一个元件后，送料汽缸动作，推出下一个元件，系统循环动作。
工程项目二、基于S7-200 PLC、触摸屏的温度控制
一个恒温箱的温度控制，温度控制范围为25~100°C，S7-200 PLC作为控制器，触摸屏作为人机界面。通过人机界面可设定温度和其它系统运行的各参数。
在恒温箱内装有一个电加热元件和一致冷风扇，电加热元件和风扇的工作状态只有OFF和ON，即不能自行调节。现要控制恒温箱的温度恒定，且能在25~100°C范围内可调，如图2-1所示。
图2-1 恒温箱示意图
工程项目三、基于S7-200 PLC、变频器、触摸屏的水位控制
一、项目控制要求
有一水箱可向外部用户供水，用户用水量不稳定，有时大有时少。水箱进水可由水泵泵入，现需对水箱中水位进行恒液位控制，并可在0~200mm(最大值数据可根据水箱高度确定)范围内进行调节。如设定水箱水位值为100mm时，则不管水箱的出水量如何，调节进水量，都要求水箱水位能保持在100cm位置，如出水量少，则要控制进水量也少，如出水量大，则要控制进水量也大。水箱如图3-1所示。
图3-1 水箱示意图
二、控制思路
因为液位高度与水箱底部的水压成正比，故可用一个压力传感器来检测水箱底部压力，从而确定液位高度。要控制水位恒定，需用PID算法对水位进行自动调节。把压力传感器检测到的水位信号4~20mA送入至S7-200 PLC中，在S7-200 PLC中对设定值与检测值的偏差进行PID运算，运算结果输出去调节水泵电机的转速，从而调节进水量。
水泵电机的转速可由变频器来进行调速。
三、元件选型
1. PLC及其模块选型 PLC可选用S7-200 CPU224，为了能接收压力传感器的模拟量信号和调节水泵电机转速，特选择一块EM235的模拟量输入输出模块。
2. 变频器选型 为了能调节水泵电机转速从而调节进水量，特选择西门子sinamics G110的变频器。
3. 触摸屏选型 为了能对水位值进行设定其对系统运行状态的监控，特选用西门子人机界面TP170B触摸屏。
工程项目四、S7-200 PLC与变频器控制电动机实现15段速运行
按下电动机启动按钮，电动机启动运行在5Hz所对应的转速；延时10S后，电动机升速运行在10Hz对应的转速，再延时10S后，电动机继续升速运行在20Hz对应的转速；以后每隔10S，则速度按图4-1依次变化，一个运行周期完后会自动重新运行。按下停止按钮，电动机停止运行。
图4-1 电动运行过程
工程项目五、S7-200 PLC与步进电机的运动控制
本项目基于S7-200 PLC与步进电机的小车运动控制，以小车的自动往返控制和位置闭环控制两个实例，介绍PLC、步进电机、位置检测光栅尺的综合应用。
运动小车装置如图5-1所示，该装置由丝杠、运动托盘、光栅尺、步进电机、多个位置检测传感器等组成。运动托盘由步进电机通过丝杠传动。位置检测传感器可检测到运动托盘运动至该位置时检测到一个开关量信号。光栅尺用来对运动托盘进行位置的精确检测。
此外，要实现对该设备的控制，还需用到晶体< |
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