西门子6ES7315-6FF04-0AB0参数详细

引言：在工业现场，计算机与设备之间的通信，一般都采用串行通信方式，通过计算机的串口，将串口线与设备的通讯口连接。根据现场控制要求，计算机与设备之间会有一定的距离。鉴于RS232接口标准的通信距离短，速率低的缺点，更多项目会采用RS485标准。RS485是从RS232标准中改进而来的，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，信号的“正”、“负”逻辑是通过两线之间电平的正负来确定的。在接线时，线的两端的接收器和发送器对应引脚相连。

软件简介
　　根据现场控制的要求，计算机要对在工业现场采集的参数实时显示，相应的发布控制指令完成对整个过程的控制。世纪星组态软件是在PC机上开发的智能人机接口软件，以Microsoft bbbbbb 98/NT/XP中文平台作为其操作系统。该软件充分利用了bbbbbbs图形功能完备、界面一致性好的特点，比以往的使用专用机开发的工业控制系统更有通用性，并且可以利用PC机丰富的软件资源进行二次开发。

硬件驱动设备
　　通信软件的核心是串口的通信驱动程序，利用VC++或VB等编程软件都可以实现串口通讯的底层协议的编制。在VC++中一般用如下方法可以进行串口通讯。一种是利用Microsoft公司提供的ActiveX控件Microsoft Communications Control。另一种是直接用VC++访问串口，直接利用API对串口操作，此方法较复杂，但有很大的灵活性。为了缩短软件的开发周期，可以利用第三方提供的关于串口通信的动态连接库(DLL)。将其连接或添加到自己要开发的程序中，就可以直接利用里面已编制好的函数来完成串口编程的操作；也可以选用组态软件的通讯协议以完成控制信号的传递。
　　硬件驱动是上位机远程控制的核心环节，要实现计算机与设备的串口通信，首先要打开计算机的串口并对其属性进行设置(即波特率、数据位、奇偶校验、停止位等参数的设置)，此串口属性的设定要与设备的串口属性一致，否则将无法建立通信联系。其次，建立数据传输的格式时，不同的下位硬件的数据格式各不相同。实现通讯的两设备之间的数据传输格式必须严格一致，否则将不能对传入的数据进行识别，从而无法实现通讯。

软件设置
　　应用世纪星组态软件可以从复杂的通讯格式的编制中解脱出来。设备驱动程序和世纪星有机的结合在一起。来完成数据采集和实时控制。对于不同的硬件设备，利用世纪星的设备安装向导，配置相应的设备驱动程序即可。在世纪星的浏览器下。选择设备驱动，用户可以按照系统的提示，依次完成I/O设备驱动参数的设置。其操作步骤如下：
　　1）设备安装向导
　　双击设备安装向导，出现设备安装向导对话框，框中列出了工业生产中常用的一些硬件设备(如PLC、板卡、智能仪表、变频器等)。如图1所示：

图1

　　组态软件已经对这些常用的设备根据各自的通讯标准，制作了相应的驱动程序，使应用人员从繁琐的底层驱动程序的开发中解脱出来。
　　2）选择硬件设备
　　在列表中选择相应厂家生产的硬件设备。列表将以树型分支方式列出某类设备的各种型号。根据用户的实际需要选择适当的类型。注意，由于设备的类型不同，其通信协议也可能不同，如果设备类型与实际应用的类型不符，将会出现无法通信的现象。
　　3）设置通信参数
　　设备选择完后，点击下一步后进行通讯方式及参数等设置。在设置窗口中需要指定设备名称、通信的端口号、设备地址以及出现故障时尝试恢复的时间间隔和恢复时间的上限。设备名称实际上是所建立的驱动程序的对象名。与实体的硬件设备建立一一对应的联系。在上位机对多台下位设备控制时。上位机通过各个设备的设备名称来区分应该对哪个设备进行控制。通信端口的列表框内列出了32个串口(COMl～COM32)，在进行选择时，端口号应与通讯线实际连接的串口一致。设备地址实质是为新建的设备指定一个编号，在RS485标准的串行通讯协议中有地址信息，其数据应在这里指定。在多串口参数设置窗口中，根据设备说明书，对波特率、数据位、校验位等进行设置。通过上述的过程，为上位机与设备的通讯连接已经做好了充分的准备。
　　4）变量定义
　　在开发系统的浏览器中双击变量词典，世纪星组态软件把变量分为“内存变量”、“I/O变量”和“系统变量”等。I/O变量的特点在于可以与I/O设备进行数据交换。为了使建立的变量中的值能和硬件设备数据寄存器中的值建立一一对应的关系，必须为该变量指定要连接的设备名，以及对应的寄存器。如果采集上来的I/O值与要显示的工程值存在一定的比例关系，则需要在建立变量时做一个线性转换。例如：I/O值为3500时，要显示的工程值如果为70，需得将I/O值比例缩小50倍，即：I/O小值除以小值等于50、I/O大值除以大值等于50。如图2所示：

图2

　　定义好变量之后，就可以在工程的画面中做一些变量连接和动画效果了。开发者可根据要求进一步丰富控制画面，从而达到直观、生动的效果。

汽车转向泵是一种中汽车的零部件，它由多种零件组成，需要借助不同的设备，按照一定的工序把它们组装起来。在整个过程中，不仅要完成基本的装配，还要对过程中诸如压力、位移、时间等参数进行实时监控，以满足工艺所提出的严格要求，保证装配质量。汽车转向泵自动装配线就是完成上述功能的一组设备，它是由多个工位组成的一条流水生产线，每个工位分别由1台可编程控制器控制，以实现不同的功能。

1 设备及工艺要求

整个装配线共有12个工位，其工艺流程如图1所示。

图1 汽车转向泵自动装配线工艺流程图

WS1.1工位用于把滚针轴承压入端盖孔内。其工作过程如下：先把端盖放在压台上，再把滚针轴承放入压头槽内，然后同时揿下双手按钮，如果轴承方向正确，则夹具锁紧，压机下压，否则，红灯闪烁报警，压机不工作，同时OP3操作面板上显示有关错误信息。当压机下压时，系统启动CoMoⅡ-S智能测量仪表，对压力和位移进行检测，如果结果合格，则绿灯亮，压机退回，夹具松开，可以将零件转入下道工序；如果结果不合格，则红灯亮，按下复位按钮后，夹具松开，取出零件，并让它通过废品确认检测点，再放入废品盒内，延迟数秒钟以后，方能重复下次循环，每次装配的结果都能以文本方式即时在OP3操作面板上显示出来。

根据工艺要求，不仅终压力应控制在一定的范围，压入深度即位移量达到一定值，而且要求过程中的压力和位移也应满足一定的对应关系，不同的位移，对应的压力应控制在一定的范围，否则，加工出的零件不合格。为了能实时检测压力和位移，得出两者间的在线关系曲线，并据此对过程作出评估，采用了 Kistler的CoMoⅡ-S智能测量仪表。这种新型监测仪表，内置电荷和电压放大器，可以同时采集压力及位移传感器两路模拟输入信号，自动选择量程和不同的坐标及佳刻度，得出测量曲线，具有阀值、容差带、方框和终位等多种分析功能，可以根据需要选择不同的组合对各种过程进行分析和监测，并能方便地与 PLC接口。压机及其它机构的动作全部由气压驱动，为使压力平稳，选用了TOX气液增力缸作为压力元件，由电磁阀控制其升降。

2 系统设计

2.1 硬件组成

根据该工位输入输出信号的点数及控制要求，选用了性价比很高的SIEMENSS7-214PLC作为控制核心，同时还扩展了一块EM223数字量模块，此外，系统还包括直流电源模块，双手操作按钮控制模块以及PLC编程用的与PC连接的PC/PPI电缆等，系统硬件结构如图2所示。

图2 系统硬件结构图

为了实现人机对话功能，如系统状态及变量显示、参数修改等，还扩展了1台OP3操作面板，它通过一根专用电缆与PLC的本机通讯口连接。

2.2 控制软件设计

控制程序采肧TEP7——Micro/WIN软件以语句表方式编写，不需专用的编程器，而OP3操作面板则采用ProTool组态软件编程。系统控制程序分自动和手动两部分。在手动部分，通过OP3可分别操纵所有运动机构的动作，包括压机、夹具的作用、CoMoⅡ-S智能仪表的参数集选择及启动，便于系统调试。在自动部分，所有动作按要求顺序完成。为了使PLC与OP3之间相互交换信息，程序中定义了一些内部标志寄存器位，同时还使用了顺序继电器指令，使各程序步之间互锁，提高了系统可靠性。自动部分程序流程如图3所示。

图3控制软件流程图

3 结束语

汽车转向泵自动装配线采用PLC控制，不仅简化了系统，提高了设备可靠性，也大大提高了成品率，通过操作面板修改系统参数可以装配4种不同的产品，现场的各种信息，如工作状态、故障信息等可以声光报警及文字形式表示出来，方便了设备的操作和维护。该装配线自1999年10月在南京金志集团投入运行以来，工作稳定可靠，加工出的产品经国外设备的严格测试，性能完全符合要求，取得了良好的效果