集成技术
无需附加模块就可集成运动控制功能:
通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作(在没有位置同步规范的条件下实现同步)以及外部编码器、凸轮和探头。
CPU 技术中还集成了诸如同步操作(利用位置同步规范进行同步)凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。
全面跟踪所有 CPU 标签,以进行实时诊断和间歇错误检测;
拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置
广泛的控制功能:
例如,可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现 -控制质量
通过提供的工艺模块获得附加功能:
例如,高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量
西门子S7-200PLC
S7-200 系列:模块式(主微型PLC (MicroPLC)机采用整体式,可扩展模块)。是一种小型的可编程序控制器,适用于各行各业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的*功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/价格比。1994年进入中国市场。

PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。
西门子S7-200PLC在实时模式下具有速度快,具有通讯功能和较高的生产力的特点。一致的模块化设计促进了低性能定制产品的创造和可扩展性的解决方案。来自西门子的S7- 200微型PLC可以被当作独立的微型PLC解决方案或与其他控制器相结合使用。
S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供使用。有6种扩展单元,它本身没有CPU,只能与基本单元相连接使用,用于扩展I/O点数。
S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。

高性能变频器和PLC在包装印刷自动套色位置系统的应用
1 引言
在科学技术日新月异的当今时代,为满足现代人对商品包装精美化的要求,对包装印刷生产线的位置跟踪的度要求越来越高。将各类先进技术以群体综合应用方式应用于包装线上,以谋求实现包装印刷生产线高自动化、高效能已迫在眉捷。而全数字化交-直-交交流变频伺服驱动器MSD0421A控制精度高、响应速度快、抗干扰性强,将它与PLC一起应用于包装线上形成闭环位置控制器有非常重要的意义。它解决了包装印刷上靠人工进行初始定位难,定位误差大,动态调节慢,传动中易错位,套色较困难等许多问题。
2 MSD系列全数字式交流伺服系统的特点、操作[1][2]
我们使用日本松下变频器是数字调速系统,采用了专用的数字信号处理器(DSP芯片),硬件标准化,通用化,是一个多微处理器全数字化的闭环控制系统。系统软件中有操作系统、数据传输、监视、诊断及标准功能模块子程序等。在应用中采用图形编程语言,根据不同的传动系统结构,把系统所需要的模块调出并组接起来,就构成一个专用的传动系统。实际上它一种实时控制系统的可编程控制器,由于用微处理器作为控制系统的核心部件,不仅可以按照各种控制思想及数学模型进行在线地快速计算与控制,而且还有监视、显示、保护、故障自诊断及自复原等功能。
2.1特点
MSD全数字式变频器功能强大,适用于高性能位置控制器,它有38个参数设置,6种控制方式,其中脉冲串位置控制为独特。因为它使用一定频率的脉冲信号作为代表位置命令的输入信号,在复杂的工作现场中,它比模拟速度输入信号精度高,抗干扰性强。
(1)MSD系列具有各种参数可以用来调节系统的特性和功能, 正确设定这些参数,可以使系统获得的运动状态。
(2)监视功能, 如偏差脉冲数监视、电动机转速监视、电动机转矩监视。
(3)显示CNI/F的输入/输出控制信号状态。
(4)显示故障原因及历史。
(5)MSD系列内部的动态制动可用于紧停。
(6)保护功能, 如:过压保护、过流保护、过速保护等。
(7)由计算机对MSD进行监视和操作。通过RS232C串行接口, 可将计算机与MSD相连,并且由计算机对MSD进行控制和操作, 用户可以通过计算机对所连的MSD进行参数设置和修改,也可以通过计算机的CRT来监视MSD的工作情况。
2.2脉冲串位置控制误差的操作
(1)试运行时电机轴上不加负载,由于电机加减速有冲突,必须固定电机。
(2)如果用带制动器的电机则先释放制动器。
(3)在没有加主电源前, 先加DC12~24V电压。
(4)加主电源到驱动器。
(5)当SERVO-ON时, 电机就处于待运行状态。
(6)在位置控制方式时, 使偏差计数器零信号CL释放,使脉冲指令禁止信号INH释放,电机就处于SERVO-LOCK状态。
(7)置参数NO.02为零, 此方式是位置(脉冲串)控制方式。
(8)设置参数NO.29为参数值,电机转速正比于输入脉冲频率f×P25/P26×P27=2500×4×n/60。
3 包装印刷自动套色原理[4]
套印出现误差有诸多原因,例如导辊和压辊的平行度转动不灵活,运动平衡不良,张力的波动,印料厚薄不均,印料热变形及印版辊的直径误差等,这种套印偏差在性质上是连续变化的,而偏差量也不是定量[4]。所以必须不断地监视套印误差并及时加以修正,人工套色时通常由印刷工肉眼观察套印误差,凭经验手动调节修正辊的移动来补偿套印误差,因而大大限制了印刷速度及套色精度,而采用自动套色系统则可以提高印刷速度和套色精度。
印刷机由开卷机运行依次经过各印元,进行各色的印刷和烘干,由收卷机进行收卷。每色印刷都会在印料的边缘印上以供套色用的色标,每个相邻颜色的标志线在套印时应相互平行,垂直(纵向)相距20mm。图1中,光电扫描头S1检测由1单元和2单元印出的色标。如果相邻两色标间隙不等于20mm,则说明套印出现了偏差,偏差经微处理器进行运算,输出控制信号以驱动执行机构,使相应的套色修正辊ML上下移动来延长或缩短印料上一单元印刷版辊到该单元印刷版辊的行程来动态修正。各单元印刷套色以前一单元印出的色标为基础。
控制原理:整个传动系统由初轴头安装一台旋转编码器,随着传动系统的运转,编码器产生连续的脉冲信号,即每转一周发出n个脉冲,根据辊子周长可换算出20mm相当于多少个脉冲,此脉冲信号作为输入给定信号,通过PLC的I0.6口送到高速计数器HSC1中。每个色辊上装一台色标传感器,它可以检测到印品边缘上的色标,然后把检测到的印品上的色标信号转化为电脉冲信号,通过联接到PLC的输入端I1.0反馈到高速计数器HSC1的Reset中,PC机与PLC通过RS-485接口进行异步串行通信,PC机从PLC中读取这些数据和状态信号,由软件进行比较分析、运算、逻辑判断后,向PLC发出控制指令和数据,对执行机构输出控制量,调节色辊的相对位置,消除印刷错位。
5软件设计
本系统的软件包括主程序、初始化对零程序、计数子程序、集成脉冲输出子程序。
5.1计数子程序
首先把高速计数器HSC1的控制字节SMB47置为16#FC,其含义为:正方向计数,可更新预置值(PV),可更新当前值(CV),激活HSC1。
然后,用指令HDEF把高速计数器HSC1置成工作模式1,即只有复位没有起始输入,也没有方向选择。当前值SMD48复位为0,预置值SMD52置成FFFF(16进制)。当色标传感器的色标脉冲信号输入到PLC的I1.0就引起中断,读取计数器当前值。用指令HSC1启动高速计数器。
5.2集成脉冲输出子程序
CPU214/DC有两个脉冲输出,可以用来控制交流驱动器的脉冲
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