西门子授权代理PLC模块控制器CPU1214C

西门子授权代理PLC模块控制器CPU1214C

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新瑞SR150型压铸机

二、控制系统构成

1. 硬件配置、系统结构及选择依据

　　　系统由HMI和S7-300型PLC构成。因为有位置、压力、速度等曲线需要显示，所以选择了OP270 10。显示效果比较好，有操作按键，容易维护;由于需要3路PWM输出控制步进电机，所以选择了CPU313C，几乎全部利用该CPU的数字量输入输出及模拟量输入输出，性价比非常好;另外，由于压射过程非常快，通常为10-50m/s，有时甚至可以达到100m/s以上。系统需要高速采集大量的数据进行显示、分析和比较，因此选择了SM335模块，它的模拟量输入输出速度快、精度高，还可以产生硬件中断。

2. 附加系统的硬件配置图，网络结构图，应用中的监视画面。

辅机系统主要是由3个机械手构成：喷雾机械手、给汤机械手和取件机械手。他们根据压铸机的动作循环，在相应的位置进行动作。

3. 多种可选方案的比较：由于有3个步进电机需要控制，在选择方案时考虑过用CPU313C加3个FM353模块，该模块是1轴步进电机定位模块，高脉冲频率可达200KHz，但此方案成本太高;考虑到本机器对脉冲频率要求不高，CPU313C模块中集成的3路PWM输出脉冲频率可达2.5KHz，已经可以满足系统的要求。

在讨论数字指令前先了解一下各种数据格式，关于二进制、十进制及其他数的表示方法，在其他地方都有介绍，这里就不再重复。
一、数据格式（16位）：数据类型INT是整数（16位），其中符号（位15）表示是正数或是负数（“0"=正数，“1"=负数），16位整数的数值范围是-32768~+32767。在二进制格式中，整数的负数形式用正数的二进制补码表示。（二进制补码利用取反加1得到） 负数的位格式，对零的位置加权求和，再加1，然后在前面放一个负号。
BCD码：十进制的每一位用四个二进制数表示，因为大为9，所以需要四位二进制才能表示出来（十进制的9=1001二进制），要注意，从0~9的十进制数的BCD码表示与二进制数表示相同，但BCD码一般用作显示，并非二进制。上面的INT（整数）主要是用来运算。
如BCD码W#16#296，在CPU中表现为0000，0010，1001，0110（直接为+，2，9，6=+296）；而整数+296则表示为0000，0001，0010，1000（即28+25+23=296），再例如整数-413表示为1111，1110，0110，0011（因为是负数，所以用补码，取反加1，所以上面的二进制数=-（28+27+24+23+22+1）=“-413"，而在BCD码该数（W#16#F413）则可以简单的表示为1111，0100，0001，0011。
二、数据格式（32位）：DINT类型的数据——带符号位的32-位整数，定义为“双整数"或“长整数"，它的表示方法及范围是：L#-2147483648~L#+2147483647；还有一个是实数型REAL型（也叫浮点数），是1.175495*10-38~3402823*1038之间，实数的通用格式为（Sign）*（1.f）*（2e-127），其中Sign为符号位第31位（即高位），低位的0~22位为f=底数位，23~30为e=指数。STEP 7中的实数是按照IEEE标准表示的。
西门子授权代理PLC模块控制器CPU1214C数据的装入和传递：MOVE（LAD/FBD）或L和T（STL）：如果输入EN有效，输入“IN"处的值拷贝到输出“OUT"。装载和传递指令的执行与RLO无关，数据通过累加器交换，装载指令把右边源地址的值写到累加器1（不够32位用0补齐），传递指令拷贝累加器中一些或所有内容到的目的地址。如先装载L +5 / L L#523312 / L B#16#EF （分别为装载一个整数+5/一个双整数523312/一个十六进制数EF）到第一累加器（ACCU1），然后再传输到目的地，如T MB5等。累加器是CPU中的辅助存储器，它们用于不同地址之间的数据交换、比较和数学运算操作。S7-300有两个32位的累加器，S7-400有四个32位的累加器。在装载过程中，ACCU 1中的值先移入ACCU 2，在新值写入前先清零，然后在把要装入的值写入ACCU 1，传递时则从ACCU 1中读出。装载和传递指令可以32位中的一个字节或是字及双字，如果仅传递一个字节，只使用右边的8位。在LAD/FBD中，我们可以使用MOVE的允许输入（EN）把装载和传递操作和RLO联系起来，在STL中，则总是执行装载和传递操作，而和RLO无关，但是，我们可以利用条件跳转指令来执行和RLO有关的装入和传递功能。