标签卷盘机电气控制系统设计设计说明.doc

精选资料基于PLC和触摸屏的EMID标签卷盘机电气控制系统设计摘 要EMID标签是RFID标签和非晶磁条标签混合而成的标签，如今RFID越来越普及，在图书馆界RFID替代传统开放式图书馆管理模式已经成为发展趋势。本文应用RFID、欧姆龙PLC、工业触摸屏和步进电机等技术设计实现一台“EMID标签卷盘机电气控制系统”，实现自动生产EMID标签。首先简介EMID标签卷盘机设计的工作原理、研究目的，意义和主要内容，接下来介绍此系统的硬件电路设计，简介PLC控制电路设计，这其中包括电源接线图，步进电机和裁切电机接线图，PLC接线图，然后介绍此电气控制系统的PLC软件设计，简介实现系统各功能的PLC梯形图程序，这其中包括开机设置、动作段、参数设置、错误段等模块。其次介绍触摸屏的接线图、触摸屏软件结构图。最后介绍此系统的调试工作环境要求。关键词：RFID；欧姆龙PLC；触摸屏；步进电机可修改编辑DESIGN OF EMID LABEL REEL ELECTRICAL CONTROL SYSTEM BASED ON PLC AND TOUCH SCREEN AbstractEMID labels are a mixture of RFID tags and amorphous magnetic stripe label, RFID is now becoming increasingly popular alternative to traditional open library management mode RFID in the library community has become a trend.In this paper, RFID, Omron PLC, industrial touch screen and stepper motor technology designed to achieve a EMID label reel electrical control system to achieve automatic production EMID label. First Introduction EMID label reel machine design works, purpose, meaning and the main content, then describes the hardware circuit design of this system, Introduction PLC control circuit design, which includes the power supply wiring diagram, stepper motors and cutting motor wiring Figure, PLC wiring diagram, and then introduces the PLC electrical control system software design, Introduction to realize various functions of the system PLC ladder program, including the power to set the action section, parameter setting, error segment modules. Secondly, it introduces touch-screen wiring diagrams, touch screen software structure diagram. Finally, this system debugging environment requirements.Key words: RFID; OMRON PLC; touch screen; stepper motor目录第1章 绪论11.1 研究背景11.2 研究目的及意义31.3 研究主要内容3第2章 系统硬件电路设计72.1 系统总体结构72.2 PLC 控制电路设计72.3 EMID电器原理图介绍7第3章 PLC软件设计163.1 开机检测163.2 开机设置初值173.3 手动保持，手动送料和手动切断183.4 急停按钮设置193.5 送料电机1设置初值203.5.1 周期时长控制213.5.2 脉冲输出（PLUS）指令213.5.3 速度输出（SPED）指令233.6 光标延时263.7 产量计数263.8 裁切273.9 ERROR段梯形图设计283.10 参数设置段梯形图设计29第4章 触摸屏软件设计324.1 触摸屏画面设计32第5章 调试365.1 系统工作环境要求365.2 控制系统中干扰及其来源36结论39致谢40参考文献41前言随着人们的生活水平不断提高，消费者对各种服务的要求也越发变高。目前,超市、图书馆、展览馆等场所绝大多数都采用开架服务方式,在为消费者提供便利服务的同时,也为行窃者提供了机会,因此这些场所大都引入各种防盗系统加以防范。目前RFID标签和非晶体磁条标签是最好的选择之一，不仅能起到防盗的作用，而且此组合的隐蔽性是世界上最好的标签之一，所以在提高管理效率的同时也避免了消费者的抵制情绪。EMID标签还是目前世界上价格最低廉的标签之一，这也符合了用户的“最低成本原则”，可谓是一举多得。本文共分五章：第一章 绪论，简介有关课题的一些背景知识和课题内容，介绍有关PLC技术、工业触摸屏技术、RFID技术的知识，了解PLC、RFID的发展，以及工作原理。第二章 系统硬件电路设计，简介此电气系统的工作原理和硬件的设计方案（系统总体框图和功能流程图）。第三章 PLC程序设计，详细讲解各模块的程序设计。第四章 触摸屏设计，详细讲解触摸屏的界面设计。第五章 调试，主要介绍该系统的工作环境要求。 由于本人的时间和能力有限，将此课题的有关知识做到完完全全的理解和应用不可能在短短几个月内完成。所以很多地方还有待完善，而本文中的不足，疏漏和错误也不可能完全避免，殷切希望各位老师和专家批评指正。第1章 绪论1.1 研究背景在我国，第一代EAS（商品电子防盗系统英文简称）系统在上海交通大学消磁实验室于1980年研制成功。上海交通大学图书馆也由此成为我国第一家依靠EAS系统实行开架管理的图书馆。后来各高等院校各自的EAS科研成果也不断地向企业转化，为我国图书馆实现开架式管理的普及奠定了基础。现如今RFID越发的普及，在图书馆界RFID取代传统开放式图书管理模式已经成为发展趋势。条形码的局限提到标签，人们自然会联想起条形码，条形码在相当长的一段时间内都担任着重要的角色。但是RFID技术的普及将大幅度提高条形码原来的作用。而RFID的应用就会用到EMID标签。本系统中提到的EMID磁条是非晶态的，使用非晶态合金的好处是制成的磁场传感器仅需非常简单的电子电路，就可得灵敏度很高的磁条，并且其抗干扰性和热稳定性也明显优于同类的半导体传感器。这样所制作出的传感器不止有着简单的结构、低廉的成本，而且可靠性高。金属防盗标签使用的传感材料是铁基非晶合金，因为其具有价格低廉、易于隐藏和配套检测设备简单等优点。非晶态合金磁性标签的特性：1） 磁导率高和饱和磁感应强度低的特点决定了它可以降低励磁功率；2） 磁致伸缩系数小，减少机械应力对磁性标签性能的影响；3） 机械尺寸小，这样可以增加标签的隐藏性；4） 标签材料的特殊性决定其难于被仿制。从上面这些特点来看，像这样的非晶态合金材料的磁性标签非常适合于这种用途。很容易就能粘贴在书脊里头或藏在被监测物品的隐藏处。一般情况下发射线圈产生的交变激励磁场和包括地磁场在内的恒定杂散磁场两部分构成了磁场，如果监测通道中有磁性标签的话，等于说检测系统磁场的范围内有另一种磁场进入，从而干扰了检测系统磁场的稳定性，那么检测机构的接收线圈感应电压就会产生变化，即可判断磁性标签在监测通道中出现了。这种用于图书防盗的金属防盗标签由若干段间隔的高碳钢条、非晶合金磁条通过两层双面胶带叠合粘贴而成。目前，图书或商品有大有小，内夹缝粘贴的标签都是由人工手动切割生产的，这就出现了个问题：很多没有按照参数生产的标签成为废品，使得磁条良品率很低，成本很高，标签质量不稳定，达不到要求。对于这种情况，本文讨论研制一种自动按照所设定参数进行切割生产标签的标签卷盘机。这使得在后面的工厂生产标签时，自动切割生产标签变得可能。最终所切割生产出的标签样品如下图1-1所示：这是我们自己设置的钢带长、段数以及段长等参数，当然生产出的标签参数是可以修改的，当设置参数完后就可以进行自动生产了。图11 复合磁条示意图整套设备主要是由机架、料盘及料盘架、钢铁进给、刚逞剪刀、产品分切、检测装置及控制系统等几个部分构成。主要的工序流程分别是由2台步进电机驱进行送料，有一套计算机控制机构进行协调动作钢刀进行切割，并最后进行标签的贴合与卷盘。在开机运行前，首先在对应的料架上安装绕有原料的料盘。胶带料架上配有胶带放带装置，胶带放带装置位于垂直平台上。在开机运行后，计算机会先对各个装置进行复位，然后检查各个供料口的供料情况。如果一切正常，系统会进行自动式循环的工作根据用户所设定的产品参数，产品的参数包括产品长度，钢带段数等。当然这些参数用户是可根据实际情况任意设定的。在每个自动循环工作中都要采用非接触检测技术检测，用于检测供料情况及机器状态。如果某一个料盘供料异常，例如没有料或断了料，主机就会自动停止运转。机器里有一个切割装置：用于切割最后导出的成品，切割装置在运行时都是由步进电机驱动生产制造业中常用的偏心轮及连杆机构，当偏心轮转一圈时，切刀完成了上，下的运动，从而完成一次切割。只要调整刀座侧面的螺丝，即可调节动刀和定刀之间的压力和间隙，而且经过调整固定后，再更换切刀时，就不需要再进行大幅度的调整。更换裁切刀时，只需把相应固定螺丝拧松即可。若刀片损坏或者不再锋利需要更换时，只需将刀片座取下，将新刀片后重新装入即可。1.2 研究目的及意义随着社会的发展，自动化技术日新月异，绝大部分的工业机器由手工控制逐渐转变为全自动控制。EMID标签自动卷盘机控制系统的引入，在很大程度上使得使用此标签的公司的人力资源开支的减少（工人的人数，管理人员的人数），也使管理方面的漏洞大大的得到了弥补，从而提高了厂商的效率、效益以及信誉度，同时EMID标签目前在世界上的最优隐蔽性也降低了消费者的抵制心理。EMID标签可切割成各种尺寸用于不同的货物，图书上从而达到防盗效果。目前此种标签还是世界上价格较为低廉的标签的其中之一，所有的这些EMID的优点都说明本系统设计具有很多优点：强大的功能、良好的通用性、高度的可靠性、简单的接线、较强的抗干扰能力、参数修改方便、重量轻、体积小、低功率消耗等。因此，我觉得“EMID标签自动卷盘机”电气控制系统的设计是多么的刻不容缓。1.3 研究主要内容EMID标签卷盘机控制系统主要是以PLC技术为核心，PLC控制系统是机电一体化系统。 CPM2A PLC控制1个异步交流电机启停控制，驱动2个步进直流电机，有启动、停止、复位按钮。为了使系统变得更加人性化和功能完善化，本系统新加入了触摸屏技术，人机界面的设计不仅为用户提供方便，同时也使得硬件之间的连线得到了简化，如果硬件按钮发生故障，屏幕可以继续操作系统，同样，屏幕如果失灵，硬件按钮也可继续操作。从而降低了生产故障的发生率，提高了生产的工作效率。由触摸屏控制器和显示屏幕两部分组成触摸屏。由触摸屏表面的触摸检测元件来检测触摸的位置并将检测到的信号传送到触摸屏控制器中。之后触摸屏控制器会将接受到的信号转换成触摸点坐标并通过通信线缆将坐标传送给CPM2A PLC的CPU单元。CPU单元经过通信线缆将PLC中的相关信息传送给触摸屏控制器以此来将信息显示在触摸屏上。这个控制系统是由RFID标签技术、PLC可编程逻辑控制器技术、触摸屏技术以及非晶磁条标签技术共同组合而成的。系统框图如下：步进电机开始停止急停复位P L C传感器步进电机异步电机直流电机直流电机直流电机触摸屏 图1-2 PLC的系统框图从上图1-2中我们可以看出本课题首先要分析可编程控制器PLC的控制结构，重点研究实现与触摸屏数据传递的方法，来实现机电一体化、生产方便化、生产效率化、工厂效益最大化；为了满足宏观市场的需求，解决目前市场供需不平衡问题，研究如何进行自动机械化批量生产EMID标签并将RFID技术、可编程逻辑控制器PLC技术、触摸屏技术和非晶技术结合在一起。1.4 触摸屏，PLC和RFID简介(1)触摸屏简介：触摸屏的种类现在主要有电阻屏，电容屏，红外屏，和超声屏四种屏幕。人们用触摸屏来代替鼠标或键盘以达到操作更直接、便捷的目的。这种新型的人机交互输入方式与传统的键盘和鼠标输入方式相比，触摸屏的输入更直观。触摸屏系统一般包括两个部分：触摸监测装置和触摸屏控制器。触摸检测装置的作用是检测用户的触碰位置安装在显示屏幕前端，之后将相关的信息传送至触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要功能是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再传送给CPU同时也能接收CPU发来的命令并加以执行。当人或动物用手指或者其它物体触碰安设在显示屏幕前面的触摸屏时，所触碰的位置由触摸屏控制器检测，并通过接口（例如RS232串行口）送到主机。现今触摸屏已由原来的单点触屏发展到多点触屏了。工业触摸屏，顾名思义，就是在工业领域通过工业显示器作为人机交互界面，踏有效的替代了传统工业控制中的按钮和指示灯的操作显示终端。他可以用来显示工业生产的数据以此达到监控设备状态的目的，设置工业生产的参数，并且以静态画面，图标，动态画面等形式描绘自动化控制生产过程。拥有更加便捷和表现能力更强的特点，也可以简化PLC控制程序，营造出更加人性化，更加友好的人机交互界面。(2)PLC简介：PLC的中文全称是可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC），它内部使用一类可编程的存储器来存储程序，可以执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等操作指令，并可以控制各种类型的机械或生产过程通过数字或模拟式输入/输出。PLC是一个有着以微处理器为核心的数字运算操作功能的电子系统装置，以工业现场应用的目的而设计，它使用可编程的存储器，用它在其内部完成存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并可以控制。各种类型的机械或生产过程通过数字式或模拟式的输入、输出接口。PLC是由微机技术与传统继电接触控制技术相结合而产生的，它克服了传统继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂性、较低的可靠性、较低的通用性、较低的灵活性和高功耗性等缺点，充分运用了微处理器的种种优点，还能顾及电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC程序的编制，不需要技术人员必须有专门的计算机编程语言的基础，因为PLC程序是采用了一套以梯形图为基础的简单指令形式，令技术人员程序编制形象、直观、方便易学；调试方便，查错简单。用户在购买符合自己需要的PLC后，只需要按说明书的提示，做少量的接线工作和简单的用户程序编制，即可在生产实践中灵活方便应用PLC。以下是欧姆龙PLC的实物外观图：图2-1 欧姆龙PLC外观图本系统采用欧姆龙CPM2A小型PLC，主要特点是功能较为齐全并且价格便宜，具有极高的性价比。(3)RFID简介：射频识别即RFID（Radio Frequency Identification）技术，又被称为无线射频识别，是一种通信技术，通过无线电信号识别指定的目标并读写相关数据而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，微波等技术。当前正以其独特的性能和优势引发一场流通化的信息化革命。以图书馆中图书流通和盘点管理系统的设计与实现为例， RFID技术与传统条码技术相比之下。其优点是无需接触识别，识度距离远，信息存储量大，读写速度快，读取准确和安全可靠，采用RFID中间件技术能够更好地完成物流自助流通和智能盘点管理系统的构建。 非接触识别是射频识别系统最大优点，它能穿透冰、雾、雪、油漆涂料，灰尘和在各种条形码无法使用的恶劣环境中阅读标签，并且阅读速度达到十毫秒级。有源式射频识别系统的速写能力也是RFID的重要优点。可把这类技术用于流程跟踪和维修跟踪等交互式业务中。RFID技术的发展，使得非常薄小的芯片可以嵌入粘性标贴中，标贴非常容易地固定在书本上，这一发展配合图书馆信息系统，为创造数字化、自动化的图书馆提供了非常美好的机会。在图书馆领域，目前已有美国、新加坡等多个国家在图书馆管理中使用到了这项技术，在我国图书馆领域，RFID技术还未广泛地被应用，其应用目前仅限于射频卡的使用，图书馆把射频卡（用于标识读者身份）与管理软件相结合，实现图书馆的“无人管理”，但对图书馆资料的标识还是依旧使用条形码，如果在这方面使用RFID技术，采用电子标签标识图书，就可以有效地解决一系列因为条码技术局限而产生的在图书馆管理工作过程中的问题。在国际上，图书馆业RFID规模化应用已走过了12年历程，在中国图书馆业也经历了7个春秋。图书馆业RFID应用是逐步推广的，在各业RFID应用-物联网迅猛发展的大潮之中，图书馆RFID应用并没有引起特别关注，但它确实提前给公众带来初级物联网的新感受。由于RFID应用特别适用于图书馆业的各类作业，解决了以往图书馆业多少年希望解决的问题，而且创新不断涌现，使得今天图书馆业异军突起、能够跑在超市零售业之前成为推进RFID应用的探路先锋。国内的集美大学诚毅学院开始筹建国内第一家RFID馆藏管理系统并于2006年2月20日正式对外开放。中国最大的RFID项目的图书馆是深圳图书馆。目前为止，国内在继集美大学诚毅学院图书馆及深圳图书馆后，已有厦门市少年儿童图书馆、上海市长宁区图书馆、武汉图书馆、汕头大学图书馆、国家图书馆、上海图书馆、南京图书馆、广州图书馆纷纷采用了RFID技术。另外还有许多新建图书馆也在规划实施中。已经采用RFID技术的图书馆通过采用此技术，图书馆的服务水平得到了大幅提高，节省了大量的人力和物力，取得了良好的经济效益和社会效益。如今已有越来越多的图书馆已充分认识到RFID技术所带来的伟大变革。第2章 系统硬件电路设计2.1 系统总体结构EMID标签卷盘机控制系统主要是以PLC技术为核心，辅之以触摸屏技术，步进电机等共同协作完成。在信息时代为了追求操作机器的方便性，此系统加入了触摸屏技术，此技术的加入使得本系统的人机交互界面更加良好。操作者可以在触摸屏上直接进行生产参数的设定与修改，之后可以通过触摸屏技术会将设置好的参数值传送到PLC，PLC接收到信号后会把设置好的钢带长度和磁条长度换算成脉冲来控制系统的运作，设置好参数后，系统开始运送非晶磁条，胶带，以及钢带，先将上面的胶带有粘性的一面和非晶磁条粘合，下面的胶带有粘性的那面和钢带粘合，然后再由送料电机将两者压实复合，最后将成型的非晶磁条按照设置好的参数长度切断，最后由直流电机完成自动卷盘工作。这样一个EMID标签的生产过程就结束了。具体的动作又是怎么完成的呢？当送钢带的步进电机完成一段钢带的传送后会向PLC发送一个信号让PLC中的激进信号知道已经送完钢带，负责传送磁条的步进电机会收到一个信号，让其驱动器驱动电机完成送定长磁条的动作，然后切割电机会收到一个“切割”信号，对两者完成切割动作，最后由直流电机完成自动收卷工作。从而完成一个动作过程。2.2 PLC 控制电路设计PLC的设计包裹开始、停止、急停、复位按钮的设计和送料电机（磁带，钢带传送），切割异步电机的设计，裁切电机原点的设计，还有对触摸屏的设计。2.3 EMID电器原理图介绍 EMID电气原理图包包括2个送料步进电机，1个裁切交流电机，3个直流电机，供电器，OMRON CPM2A-40CDT-D，触摸屏。下面是供电器保护开关以及散热的接线图，我们可以看出这是一个简单的电气接线图，图中有2个散热风扇，分别接上220V交流电，负责控制此供电系统的温度。还用到一个空气开关，它是非常重要的一种电器在低压配电网络和电力拖动系统中，它有着控制和多种保护的作用。除了能完成接触和断开电路的工作外，还能对电路或电气设备发生的严重过载，欠电压以及短路等进行保护。 图2-1 供电系统保护开关以及散热接线图下面是供电系统开关电源的接线图，可以看出，2个电源开关分别采用SYN-100-S24兵装电源 24V/5A 100W AC-DC开关电源和台湾明玮D-50B双路输出开关电源。前者负责直流电源的供应，后者负责交流电源的供应。 图2-2 供电系统保护开关电源接线图下面是供电系统变压器接线图，顾名思义，这2个变压器就是用来改变电压的，因为系统外接电源是220V的交流电源，为了满足系统中各组件不同电压的用电需求，所以需要变压器来完成电压转换的这一工作。 图2-3 供电系统变压器接线图下图是系统送料电机1的接线图。在整个系统中有2个送料电机，送料电机1和送料电机2。从图可知，PLC和送料电机1之间传递信号需要电机驱动器来为它们作中介，为了既能满足产生需要，又可最大限度的降低成本，我们选用了性价比很高的四海电机作为系统的送料步进电机。驱动器的CP+，DIR+，FREE+端口接24V直流电源，CP-端口通过一个1.8K电阻连接PLC的输出端子台的IR1000端口，DIR-端口通过1.8K电阻连接PLC的输出端子台的IR1001端口，FREE-端口通过1.8K电阻连接PLC的输出端子台的IR1004端口。电机驱动器上的A+，A-，B+，B-分别于送料电机上的1,2，3,4接口相接，然后是电机驱动器上的两个AC接口分别连接变压器上的T_AC1接口和R_AC1接口。到这就完成了送料电机1的接线。 图2-4 系统送料电机1接线图从图2-4和图2-5可知，送料电机2与送料电机1接线图基本一样。驱动器的CP+，DIR+，FREE+端口接24V直流电源，CP-端口通过一个1.8K电阻连接PLC的输出端子台的IR1002端口，DIR-端口通过1.8K电阻连接PLC的输出端子台的IR1003端口，FREE-端口通过1.8K电阻连接PLC的输出端子台的IR1004端口。电机驱动器上的U，V,W分别于送料电机上的1,2，3接口相接，然后是电机驱动器上的两个AC接口分别连接变压器上的T_AC2接口和R_AC2接口。到这就完成了送料电机2的接线。图2-5 系统送料电机2接线图 图2-6 系统裁切交流电机接线图 上图是裁切单相交流电机的电气连线图，从图可以看出，单相交流电机因为需要从外部供电，所以它的一个电源线接口是通过一个正极接24V直流电源、负极连接了PLC输出端子台IR1006端口的24V继电器与供电电源的零线相接，另一个电源接口先与正极接24V直流电源、负极连接了PLC输出端子台IR1005端口的固态继电器（美格尔MGR-1）相连，然后通过其与另一个24V继电器相连，最后通过第二个继电器与供电电源火线相连，到这，裁切单相交流电机的接线就完成了。 图2-7 系统卷盘直流电机接线图从上图可以看出卷盘直流电机一个电源线接口通过一个正极接了24V直流电源，负极接了PLC输出端子台的IR1007端口的继电器与供电电源的24V直流电源线相连，电机的另一个电源线接口与供电电源的接地线相连。另外2个卷盘直流电机也是类似的接线方式，此处就不一一解释了。 图2-8 OMRON PLC接线图上图是显示的是本系统所用的OMRON CPM2A-40CDT-D PLC的连线图，这是一款小型PLC，它的CPU单元自带RS-232C口，有40点CPU单元 DC24V 24点入16点晶体管输出。图中的D-SUB-9F是用来连接触摸显示屏的，PLC输入端子台的电源正负极端口分别于24V直流供电电源线和地线相连，COM端口与24V直流供电电源线相连，开始，停止，复位和急停按钮，光标，裁切电机原点分别于输入端子台的IR0000，IR0001，IR0002，IR0003，IR0005，IR0007端口相连。而PLC输出端子台的所有COM端口全部接地，IR1000端口与送料电机1驱动器的CP端口相连，IR1001与送料电机1驱动器的DIR端口相连，IR1002与送料电机2驱动器的CP端口相连，IR1003与送料电机2驱动器的DIR端口相连，IR1004与2个送料电机驱动器的FREE端口相连。IR1005端口与裁切电机模块中的固态继电器（美格尔MGR-1）负极相连，IR1006与裁切电机模块中的一个24V继电器负极相连。IR1007，IR1100，IR1101端口分别与收卷直流电机1,2,3模块中的24V继电器负极相连。到这里PLC连线工作就完成了。 下图显示的是触摸屏与PLC的连线情况，可以看出触摸屏与PLC之间的信息传递是靠传送、接收、接地三根线完成的，在工业触摸显示屏上设置的钢带长度、段数通过连接线将这些数据发送给PLC，PLC将这些数据转换成脉冲控制系统中各模块的工作。这样简洁方便的人机互动界面就完成了，而接地线的作用是为了保护电器的安全可靠，防止仪器的意外损坏，增加其寿命。 图2-9 触摸屏与OMRON PLC接线图 到此，系统硬件电路设计已简介完毕。第3章 PLC软件设计3.1 开机检测如图3-1所示:系统在第一次执行任务时，块设置指令BSET（071）会被执行，将数据#0传送到H0，H1，D0-D7，D8-D30，H8-H30，即H0=#0000，H1=#0000，之后的D0-D30以此类推，为的是将这些通道清零，传送指令MOV（021）也将会被执行，将数据#8000（1000 0000 0000 0000）传送到H2通道中，梯形图在开机检测时会完成一次原点检测和搜寻，若开机时检测到不在原点，会搜寻原点然后回到原点，如图3-2所示。图3-1 开机检测设计梯形图 图3-2 原点搜寻3.2 开机设置初值 图3-3 设置初值如上图3-3所示：本系统在设置初值前先要设法确定本型号PLC的比例系数K，方法是：先发送一定数量N个脉冲，然后精确测量它所走的长度，然后根据N=K*段长，用N除以段长就能算出比例系数K了，以后如果还是使用这类机型，只需要在触摸屏上设置好段长的数据，PLC就能自动算出N的值。如梯形图所示：先将#1（0000 0000 0000 0001）传送到寄存器D8中，触摸屏上设置好的参数值经过PLC运算后，得出结果，就是段长，钢带长，段数，分别存在寄存器D400，D402，D404中，开始工作时PLC会执行传送指令MOV（021），将这些运算结果分别存到寄存器D500、DM502、DM504中，并且将寄存器D410和D411中的数据分别存放到寄存器D510和D511中。 图3-4 定时器设置如图3-4所示：系统第一次执行任务开始时，因为P_First_Cycle_Task=1, T0001=0，所以TIM0001输入条件为ON，定时器开始对100ms脉冲计数，30s后，TIM0001的触点T0001动作，T0001=1，TIM输入条件变为OFF，定时器复位，当前值回复为300，T0001=0,12.14=0。 图3-5 定时器工作时如图3-5所示：触点T0001动作时，执行传送MOV（021）指令，将#2（0000 0000 0000 0010）传送给寄存器D8，替换前面的D8中的值#1。3.3 手动保持，手动送料和手动切断如图3-6所示：当进入手动模式时15.00从1变为0，12.00的下降沿微分指令被执行，12.00=1（一个扫描周期内），此时12.01=1，IL（002）输入条件为ON。 图3-6 手动保持如下图3-7所示：当IL（002）输入条件为ON是，执行IL（002）与ILC(003)之间的程序。当15.01=0，15.02=0，15.03=1时，12.02的下降沿指令被执行，开始手动送料2动作，当15.01=1,15.02=0,15.03=0时，12.02的下降沿指令被执行，开始送料1动作，当15.02=1,15.01=0,15.03=0时，12.03=1，开始手动切断1动作，之后当15.07=1，T0030=0时，12.08=1，开始收卷动作，TIM0030输入条件变为ON，定时器开始对100ms脉冲计数，2s后，TIM0030的触点T0030动作，T0030=1,12.08此时变为0，结束收卷动作，手动收卷2和手动收卷3类似。在此不作一一解释。 图3-7 手动送料，切断，收卷3.4 急停按钮设置图3-8 急停按钮的设置如上图3-8所示：如果有紧急情况出现时，机器需要紧急停止时，急停按钮程序设计如图，当紧急事件处理完成后，急停可以解除，急停自保H8.00变为OFF，H8.01=1，H8.02=1，急停接触，同时可以向送料1和送料2发送脉冲，继续工作。3.5 送料电机1设置初值 图3-9送料电机1的初值设置梯形图如图3-9所示：步进电机控制的两个重要指令发脉冲数设定PLUS指令与脉冲速度输出SPED指令。PLC发射的脉冲为上升沿的时候，210.00=1，即送料步进电机1出瞬间或手动送料1内为ON而且H8.05为OFF时，PLC设置送料步进电机1的段长脉冲数和脉冲频率。之后使步进为ON，再设置脉冲数以及脉冲频率。这时送料步进电机1的第一次送料参数就设置好了。同样的，送料电机2设置的是钢带长的脉冲数和脉冲频率。程序和送料电机1的类似，区别是送料电机1段长脉冲数存放在寄存器D300里，脉冲频率存放在寄存器D302里。而送料电机2的钢带长脉冲数存放在寄存器D304，脉冲频率存放在寄存器D306里。这里就不详细解释送料电机2了。3.5.1 周期时长控制 图3-10脉冲输出梯形图如图3-10所示：此段程序是PLC的时序控制，设置的是PLC的扫描周期时间长度，机器周期是由循环移位寄存器SFT（010）来进行设置。首先T0000=0，TMHH（540）超高速定时器输入条件变为为ON，经过寄存器D80中的周期定时时长后，TMHH0000的触点T0000=1，TMHH0000的输入条件变为OFF，定时器被复位，T0000=1时，14.11=1，产生移位脉冲，16.00=1，因为之前设置的H0，H1，H2通道中的值分别为：#0000，#0000，#8000，所以这3个通道组成的数据段是1000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000.共48位。产生脉冲时，移位寄存器SFT（010）开始工作，每次将“1”移动一位，如果脉冲保持没有被停止，将一直循环执行，以此挖成循环自动工作。3.5.2 脉冲输出（PLUS）指令 图3-11 PULS的梯形图符号及操作数数据区域梯形图符号中的N和N+1不能在不同的数据区域。DM6144DM6655不能被用于N。PULS(65)用于设置脉冲输出的脉冲数目，这些脉冲的输出在之后的程序中用SPED(64)指令或ACC()指令启动。用PULS(65)设置的脉冲输出的脉冲数都是以独立模式输出。脉冲在被输出期间其脉冲数目不能改变。一般来说，当脉冲数目需要被设定时，PULS(65)指令只需执行一次；用微分形式变量(PULS(65) 或者用一个置ON只为一个周期时间的输入条件。端口定义(P) 端口定义指明了脉冲输出位置。C和N中参数设置将被用于下一条指定相同端口输出位置的SPED(64)指令或者ACC()指令。如下表3-1所示： 表3-1 脉冲输出位置P脉冲输出位置000不带加速度或减速度（输出口地址01000）的单相脉冲输出口0或不带梯形加/减速度的单相脉冲输出口0（输出口地址01000和01001）010不带加速度或减速度（输出0100）的单相脉冲输出1这个设置仅CPM2A/CPM2C PC支持控制数据(C) 脉冲的类型（相对的或绝对的）由控制数据决定。如下表3-2所示： 表3-2 脉冲类型表C脉冲类型000相对脉冲规定001绝对脉冲规定（仅当绝对坐标系统被使用时有效）。仅CPM2A/CPM2C PC支持这个设置。输出脉冲数（N和N+1） N和N+1包含被设置为在独立模式下的脉冲输出的8个字BCD输出脉冲数。输出脉冲数的范围可以在-16,777,215和16,777,215之间。N+1的第15位数被当作符号位；如果第15位置ON，脉冲数就是负的，反之脉冲数即为正的。正：0+16,777,215 (0000 00001677 7215)负：16,777,2150 (9677 72158000 0000)N+1保存有最左4个数，N保存有最右4个数。动程的脉冲数 由脉冲类型(C)和输出脉冲数（N和N+1）共同决定。如下表3-3所示： 表3-3 动程的脉冲数表坐标系统动程的脉冲数相对动程的脉冲数=输出脉冲数绝对脉冲类型：相对（C=000）动程的脉冲数=脉冲输出数脉冲类型：绝对（C=001，仅适用于CPM2A/CPM2C PC） 动程的脉冲数=脉冲输出数-PV在PULS(65)已被执行后，即使执行INI(61)指令来改变脉冲输出PV，计算的动程脉冲数目也将不会被改变。显而易见，一个能引起动程超出允许PV范围(-16,77,21516,777,215)的脉冲数如果要定义也能定义。假如计算的动程脉冲数是0，PULS(65)将不会被执行，并且会出现一个错误（SR25503置ON）。当不带加，减速度的脉冲输出在独立模式下被执行而且传输脉冲数为负时，将会强制使用动程脉冲数的绝对值。（例：假如动程脉冲数是-100，将使用100这个值）。ERROR: 1.超出数据区域。2.间接寻址字DM不存在。（字DM中的内容不是BCD码或者超出了范围）。3.P非000或010。4.C非001或000。（C不能被设置为001当相对坐标的时候）。5.脉冲输出数的范围不在-16,777,215和16,777,215之间。6.当在主程序中使用一个脉冲I/O或高速计数器（INI(61)，PRV(62)，CTB