詳細(xì)介紹
西門子SMART模塊上海代理商對于農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)化立體倉庫的研究成為我們迫切的要求。在實(shí)際生產(chǎn)中,聯(lián)合使用觸摸屏與PLC,能提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、穩(wěn)定工藝狀況。[5]本系統(tǒng)集PLC控制技術(shù)、位置控制技術(shù)、檢測技術(shù), 局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù),具有高可靠性、易編程、易操作等特點(diǎn)。立體倉庫可一臺(tái)單獨(dú)控制也可兩臺(tái)或兩臺(tái)以上聯(lián)機(jī)控制, 經(jīng)RS232C電纜與計(jì)算機(jī)直接相連, 無需另加適配器。作單臺(tái)控制,通過傳感器采集信號,PLC編程,實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的位置控制及時(shí)序邏輯控制等功能,而上位機(jī)的監(jiān)控可與實(shí)際監(jiān)控現(xiàn)場的控制相似。
1 系統(tǒng)組成
1.1 控制要求
系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件堆垛機(jī)由水平、垂直及伸叉機(jī)構(gòu)三部分組成,水平、垂直部分運(yùn)動(dòng)分別由X軸、Y軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠完成,伸叉機(jī)構(gòu)由氣動(dòng)裝置組成。為保證堆垛機(jī)存貨準(zhǔn)確安全,對堆垛機(jī)位置控制的可靠性有較高的要求,主要包括:
⑴ 堆垛機(jī)應(yīng)能準(zhǔn)確尋找目標(biāo)倉位進(jìn)行操作,避免各種碰撞情況發(fā)生,各機(jī)構(gòu)應(yīng)保證較高的定位精度;
⑵ 為提高作業(yè)效率,應(yīng)提高各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度,加快起、制動(dòng)過程;
⑶ 按農(nóng)產(chǎn)品類型分類并推入相應(yīng)料倉。
表1 農(nóng)產(chǎn)品信息 西門子SMART模塊上海代理商
系統(tǒng)將農(nóng)產(chǎn)品按類送入相應(yīng)的料倉并統(tǒng)計(jì)其數(shù)量和總量。農(nóng)產(chǎn)品信息是根據(jù)不同的條碼顏色檢測產(chǎn)生的。農(nóng)產(chǎn)品信息由三位二進(jìn)制數(shù)表示D0、D1、D2。(其中D2為不合格品的信息)
1.2 系統(tǒng)工作原理及組成
正常工作時(shí),通過觸摸屏,我們可方便地觀察系統(tǒng)的操作狀態(tài)、當(dāng)前過程值以及可能發(fā)生的PLC故障。觸摸屏通過組態(tài)變量能與PLC進(jìn)行通信,將各項(xiàng)設(shè)定值輸入PLC。同時(shí),PLC接受現(xiàn)場各狀態(tài)檢測信號,按照程序?qū)崿F(xiàn)計(jì)算和控制輸出功能,控制電氣柜和氣壓系統(tǒng),來完成農(nóng)產(chǎn)品的分類和入庫。
控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
采用三菱 F940GOT-LWD-C 型觸摸屏,三菱FX2N-48MR 型48點(diǎn)可編程控制器,晶體管輸出。觸摸屏通過COM0 RS 422串口與PLC進(jìn)行通信, COM1 RS 232C串口與計(jì)算機(jī)相連,可對PLC的軟件進(jìn)行監(jiān)視的同時(shí)顯示數(shù)據(jù)變化;可以顯示制作的畫面GOT(圖示顯示終端)預(yù)置的內(nèi)容;可通過GOT的操作ON/OFF可編程的位元件;可將顯示屏作為觸摸鍵行使開關(guān)功能。觸摸屏顯示320×240象素的圖象,字符串 40×15行。[4]
三菱FX2N-48MR 型48點(diǎn)可編程序控制器(PLC) I/O地址端子圖如下所示。
圖2 可編程序控制器(PLC) I/O地址端子圖
2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
2.2.1 上位機(jī)(觸摸屏)軟件設(shè)計(jì)
觸摸屏編輯軟件SWOPC-FXDU/WIN-CL,它提供了多種控制器件、圖形控件以及功能組件,能組合出各種顯示與控制功能,其畫面主要由參數(shù)設(shè)置界面、操作控制界面和生產(chǎn)管理界面等組成。觸摸屏作為上位機(jī),應(yīng)對PLC中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、記錄、存儲(chǔ)和處理,西門子SMART模塊上海代理商起到監(jiān)控機(jī)器設(shè)備的功能。
2.2.2 下位機(jī)(PLC)軟件設(shè)計(jì)
三菱FX2N-48MR型PLC在其編程軟件SWOPC-FXGP/WIN-C的運(yùn)行環(huán)境中可用梯形圖(LAD)或語句表(STL)進(jìn)行編程,其工作程序流程結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖3 工作程序流程結(jié)構(gòu)圖
3、計(jì)算機(jī)自控技術(shù)的飛速發(fā)展為現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品物流管理提供了重要的,而農(nóng)產(chǎn)品立體倉庫便是自控技術(shù)應(yīng)用于物流管理的成功體現(xiàn)。
西門子主板6FC5357-0BB33-0AE2
/繼電器, onboard I/O: 36 DI DC 24V;24 DO 繼電器 2A; 電源:交流 85-264V AC bei 47-63Hz, 程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 50 KB西門子模擬量擴(kuò)展信號板
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SIMATIC S7-200 SMART,CPU SR60, CPU,AC/DC/繼電器, onboard I/O: 36 DI DC 24V;24 DO 繼電器 2A; 電源:交流 85-264V AC bei 47-63Hz, 程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 50 KB | ||
一般信息 | ||
產(chǎn)品類型標(biāo)志 | CPU SR60 AC/DC/繼電器 | |
附帶程序包的 | ||
● 工程系統(tǒng) | STEP 7 Micro/WIN SMART | |
安裝方式/安裝 | ||
導(dǎo)軌安裝 | 是; 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌 | |
電源電壓 | ||
電源的電壓類型 | 85V 到 264VAC | |
額定值 (DC) | ||
● DC 24 V | 否 | |
額定值 (AC) | ||
● AC 120 V | 是 | |
● AC 230 V | 是 | |
允許范圍,下限 (AC) | 85 V | |
允許范圍,上限 (AC) | 264 V | |
電源頻率 | ||
● 允許范圍,下限 | 47 Hz | |
● 允許范圍,上限 | 63 Hz | |
輸入電流 | ||
耗用電流(額定值) | 220 mA; AC 240 V 時(shí) | |
耗用電流,zui大值 | 370 mA; AC 120 V 時(shí) | |
接通電流,zui大值 | 16.3 A; 264 V 時(shí) | |
輸出電流 | ||
電流輸出,zui大值 | 300 mA; 24 V DC 傳感器電源 | |
用于背板總線 (DC 5 V),zui大值 | 1.4 A; zui大 5 V DC,用于 EM 總線 | |
功率損失 | ||
功率損失,zui大值 | 25 W | |
存儲(chǔ)器 | ||
存儲(chǔ)器類型 | DDR | |
閃存 | 是 | |
RAM | 是 | |
用于用戶數(shù)據(jù)的可用存儲(chǔ)器 | 20 kbyte | |
存儲(chǔ)器大小 | 30 kbyte; 程序存儲(chǔ)器 | |
微型存儲(chǔ)卡 | 是; microSDHC 卡(可選) | |
CPU-處理時(shí)間 | ||
對于位運(yùn)算,典型值 | 150 ns; / 說明 | |
對于字運(yùn)算,典型值 | 1.2 μs; / 說明 | |
對于浮點(diǎn)運(yùn)算,典型值 | 3.6 μs; / 說明 | |
地址范圍 | ||
外設(shè)地址范圍 | ||
● 輸入端 | 144 byte; 256 位數(shù)字量輸入和 56 字模擬量輸入 | |
● 輸出端 | 144 byte; 256 位數(shù)字量輸出和 56 字模擬量輸出 | |
時(shí)間 | ||
時(shí)鐘 | ||
● 類型 | 硬件時(shí)鐘,未緩沖 | |
● 硬件時(shí)鐘(實(shí)時(shí)時(shí)鐘) | 是 | |
● 緩沖持續(xù)時(shí)間 | 7 d | |
● 每日偏差,zui大值 | 4 s; 25 °C 時(shí)在 120s/月范圍內(nèi) | |
數(shù)字輸入 | ||
數(shù)字輸入端數(shù)量 | 36 | |
輸入電壓 | ||
● 輸入電壓類型 | DC | |
● 額定值 (DC) | 24 V | |
● 對于信號“0” | < 5 V DC | |
● 對于信號“1” | +15 至 +30V | |
輸入電流 | ||
● 對于信號“1”,典型值 | 4 mA | |
導(dǎo)線長度 | ||
● 屏蔽,zui大值 | 500 m; 50 m 屏蔽,HSC 輸入端 | |
● 未屏蔽,zui大值 | 300 m | |
數(shù)字輸出 | ||
數(shù)字輸出端數(shù)量 | 24; 繼電器 | |
輸出端的通斷能力 | ||
● 電阻負(fù)載時(shí)的zui大值 | 2 A | |
● 照明負(fù)載時(shí)的zui大值 | 30 W; DC 時(shí) 30 W,AC 時(shí) 200 W | |
繼電器輸出端 | ||
● 繼電器輸出端數(shù)量 | 24 | |
導(dǎo)線長度 | ||
● 屏蔽,zui大值 | 500 m | |
● 未屏蔽,zui大值 | 150 m | |
接口 | ||
工業(yè)以太網(wǎng)接口數(shù)量 | 1 | |
RS 485 接口數(shù)量 | 1 | |
1. 接口 | ||
接口類型 | 以太網(wǎng) | |
物理組成 | RJ45 | |
電位隔離 | 是; 隔離的變壓器,1500V AC | |
傳輸速率的自動(dòng)計(jì)算 | 是; 10/100 Mbit/s | |
自動(dòng)協(xié)商 | 是 | |
自動(dòng)交叉 | 是 | |
2. 接口 | ||
接口類型 | RS 485(zui大 187.5 Mbps) | |
通訊功能 | ||
S7 通訊 | ||
● 提供支持 | 是 | |
● 作為服務(wù)器 | 是 | |
● 作為客戶端 | 是 | |
調(diào)試功能測試 | ||
強(qiáng)制 | ||
● 強(qiáng)制 | 是 | |
集成功能 | ||
計(jì)數(shù)器數(shù)量 | 4; 對于單相,200 kHz 時(shí)為 4 個(gè) HSC;對于 A/B 相,100 kHz 時(shí)為 2 個(gè) HSC | |
PID 調(diào)節(jié)器 | 是; PID 閉環(huán)控制功能:連續(xù)控制器輸出,二進(jìn)制控制器輸出,自動(dòng)/手動(dòng)模式,zui多 8 個(gè)回路 | |
EMV | ||
抗靜態(tài)放電干擾的能力 | ||
● 抗靜態(tài)放電干擾的能力符合 IEC 61000-4-2 | 是 | |
— 空氣放電時(shí)的試驗(yàn)電壓 | 8 kV | |
— 接觸放電時(shí)的試驗(yàn)電壓 | 4 kV | |
針對高頻電磁場的抗干擾能力 | ||
● 針對高頻射線的抗干擾性,符合 IEC 61000-4-3 | 是; 10 V/m,80 至 1000 MHz(符合 IEC 61000-4-3);10 V/m,900 MHz,1.89 GHz,50 % ED(符合 IEC 61000-4-3) | |
與導(dǎo)線相關(guān)的抗干擾能力 | ||
● 電源導(dǎo)線的抗干擾能力符合 IEC 61000-4-4 | 是; 2 kV 符合 IEC 61000-4-4,脈沖 | |
● 信號導(dǎo)線的抗干擾能力,符合 IEC 61000-4-4 | 是; ±2 kV 符合 IEC 61000-4-4,脈沖 | |
針對通過高頻場引起的導(dǎo)線干擾量的抗干擾能力 | ||
● 針對高頻饋電的抗干擾性,符合 IEC 61000-4-6 | 是; 10 V,150 kHz 到 80 MHz(根據(jù) IEC 61000-4-6) | |
依據(jù) EN 55 011 標(biāo)準(zhǔn)抑制無線電干擾輻射 | ||
● 極限值等級 A 適用于工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用 | 是; EN 61000-6-4,發(fā)射干擾:在工業(yè)領(lǐng)域中使用。 | |
電纜傳導(dǎo)的干擾輻射和電纜傳導(dǎo)的干擾 | ||
● 通過電源電纜/交流電電纜的干擾發(fā)射 | EN 61000-6-4,發(fā)射干擾:在工業(yè)領(lǐng)域中使用。 | |
防護(hù)等級和防護(hù)類別 | ||
防護(hù)等級符合 EN 60529 | ||
● IP20 | 是 | |
標(biāo)準(zhǔn)、許可、證書 | ||
CE 標(biāo)記 | 是 | |
環(huán)境要求 | ||
露天情況下 | ||
● zui大落差 | 0.3 m; 五個(gè),在發(fā)貨包裝內(nèi) | |
運(yùn)行中的環(huán)境溫度 | ||
● zui小值 | 0 °C | |
● zui大值 | 55 °C | |
● 水平安裝,zui小值 | 0 °C | |
● 水平安裝,zui大值 | 55 °C | |
● 垂直安裝,zui小值 | 0 °C | |
● 垂直安裝,zui大值 | 45 °C | |
運(yùn)輸/儲(chǔ)存時(shí)的環(huán)境溫度 | ||
● zui小值 | -40 °C |