S7-100是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-100 PLC比较,S7-200 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-100操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-100中取得数据,S7-200按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-100操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:超时,模块更换等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-200 PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-200 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-200 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
表4-1 输入、输出地址分配
| 输 入 器 件 | 输入 地址 | 序号 | 输 出 器 件 | 输出 地址 |
1 | SB1、SB2主轴启动 | I0.0 | 1 | EL 照明 | Q0.0 |
2 | SB3、SB4快速进给 | I0.1 | 2 | KM1主轴启动 | Q0.1 |
3 | SB5-1、SB6-1 制动 | I0.2 | 3 | KM2主轴停止 | Q0.2 |
4 | SB5-2、SB6-2 制动 | I0.3 | 4 | KM3电动机M2正转 | Q0.3 |
5 | SA1 换刀开关 | I0.4 | 5 | KM4电动机M2反转 | Q0.4 |
6 | SA2 圆工作台开关 | I0.5 | 6 | YC1 主轴制动 | Q0.5 |
7 | SA4 照明开关 | I0.6 | 7 | YC3快速进给 | Q0.6 |
8 | SQ1 主轴变速冲动 | I0.7 | | | |
9 | SQ2 进给变速冲动 | I1.0 | | | |
10 | SQ3-1、SQ5-1 | I1.1 | | | |
11 | SQ3-2、SQ4-2 | I1.2 | | | |
12 | SQ4-1、SQ6-1 | I1.3 | | | |
13 | SQ5-2、SQ6-2左右进给 | I1.4 | | | |
14 | FR1 M2的过载保护 | I1.5 | | | |
15 | FR2 M2的过载保护 | I1.6 | | | |
16 | FR3 M3的过载保护 | I1.7 | | | |
X62W型卧式万能铣床I/O口接线图见附录3。
根据X62W型卧式万能铣床的控制要求,设计该电气控制系统的PLC控制梯形图,如图4-1所示。该程序共有9条支路,反映了原继电器电路中的各种逻辑内容。在第1支路中,因SQ1和SB5-1、SB6-1都采用常闭触头分别接至输入端子I0.7、I0.2,则I0.7、I0.2的常开触点闭合,按下启动按钮SB1或SB2时,I0.0常开触点闭合,Q0.1、M0.0线圈得电并自锁,第4支路中Q0.1常开触点闭合,辅助继电器M0.1线圈得电,其常开触点闭合,为第5支路以下程序执行做好准备,保证了只有主轴旋转后才有进给运动。Q0.1的输出信号使主轴电动机M1启动运转。当按停止按钮SB5-1或SB6-1时,I0.2常开触点复位,Q0.1线圈失电,主轴惯性运转,同时I0.3常开触点闭合,Q0.5线圈得电接通电磁离合器YC1,主轴制动停转。 第2支路表达了KM2及YC3的工作逻辑,当按下快速移动按钮SB3或SB4时,I0.1常开触点闭合,则Q0.2及Q0.6线圈得电,KM2常闭触头断开,电磁离合器YC2失电,YC3得电,工作台沿选定方向快速移动;松开SB3或SB4则YC2得电,YC3失电,快速移动停止。第5、6、7、8支路表达了工作台六个方向的进给、进给冲动及圆工作台的工作逻辑关系。当圆形工作台转换开关SA2动作,5、7支路中I0.5的常开触点分断,第7支路中I0.5常闭触头复位,M0.4及Q0.3线圈得电,使KM3得电,电动机M2启动,圆形工作台旋转;当SA2复位时,M0.4、Q0.3线圈失电,圆形工作台停止旋转。左右进给时,SQ5-2或SQ6-2被压合,I1.4常开触点复位,第6、7支路被分断,而I1.1或I1.3常开触点闭合,M0.2(其常开触点使Q0.3线圈得电)或Q0.4线圈得电,电动机M2正转或反转,拖动工作台向左或向右运动。同样,工作台上下、前后进给时,SQ3-2或SQ4-2被压合,I1.2常开触点复位,第6、7支路被分断,M0.2或Q0.4线圈得电,电动机M2正转或反转,拖动工作台按选定的方向(上、下、前、后中某一方向)作进给运动。第9支路中,当按下SA4照明开关时,照明灯EL亮;当再按一下SA4照明开关时,照明灯EL熄灭。该程序及PLC的硬接线不仅保证了原电路的工作逻辑关系,而且具有各种联锁措施,电气改造的投资少、工作量较小。