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基于西门子S7—200PLC的小车自动往返运动系统分析在日常生活中的生产车间由于工作台的面积有限，这就要求有一运料的小车能及时的将成品运到指定的成品車间，由于操作工人对工作的熟练程度不同等原因，将会使工作台上的成品数量不同，这就要求操作工根据自己的需要及时呼来装料小车将成品运走。
小车需要将每个工作台上的成品都及时运走，这就要求小车在每个工作台的限时限量的装货。
但由于每个工作台的呼叫都是随机的，因此，小车运行及停靠应该是根据工作台的呼叫而决定的，而不是按预先设定的顺序依次运行，这样就提高了小车的效率。
实现了一定的车间智能化，提高了系统的可靠性，节约了一定的人力资源。
标签：自动往返限时限量控制程序一、控制任务及要求1.每个工作台都有一个呼叫按扭。
当需要小车过来装袋时，按一下按扭，系统接到呼叫信号就登记下来，同时通过点亮记忆灯来表示呼叫信号已接到。
智能运料小车就会通过程序判断自己的闲忙程度来确定到来的具体时间。
原则是谁先登记先接谁，不能截车。
2.封装打包时有以下基本要求。
每次最多装20袋，每次最多停留10秒，如果不到10秒种就把20袋都装完了，这时如果有其他工作呼叫，我们就控制小车运行。
如用尽10秒时间到小车仍然装不到20袋。
此时如果出现或者早已有呼叫信号，小车也会立即运行离开。
3.如果20袋货物已经装完了，等待10秒钟的时间也到了，此时如果没有其他的工作台呼叫小车，本个工作台可以继续装运货物，注意一旦有其他的工作台呼叫小车，小车立运行到达呼叫的工作台。
4.本系统增加数码指示，可以实时监测用数码管显示小车的停止位置。
5.呼叫信号要遵从先呼先去原则。
不能顺向截车，只要车上的货物达到60袋，小车此时直接到达卸料区，不再响应其他工作台的呼叫，但是小车要存储他们的呼叫顺序直到小车卸完料后再按顺序工作装料。
6.本系统设有一个启动按钮，一个停止按钮。
7.工作台和工作台之间的距离通过旋转编码器测量小车运行距离。
设定每4个工作台加一个成品装卸库。
基于PLC的组合机床控制系统设计摘要：在当今社会会环境中，许多的生产车间和工厂都在使用各类的自动化生产机器，仪器和工具为了可以在生产高质量的产品的同时节约时间，节省人力、物力的浪费从而使得经济收益最大化。
由于这些自动化设备都属于非标设备所以在生产车间中我们需要对这些自动化设备所需的零部件进行加工，而实现零部件加工的工具就是机床。
作为非标生产行业的设备，普通的机床大部分时间需要人为操作，也花费了更多的时间，所以我们需要生产效率更高，拥有半自动甚至是自动化的组合机床，组合机床就是多工位机床。
在组合机床中往往会配备生产非标项目所需的特制部件以及夹具。
组合机床往往能达到多工位、多线、非单一操作的加工流程是未来生产行业必不可少的仪器、设备。
关键词：PLC；组态王；多工位；机床1.总体方案设计1.1基本功能本篇文章设计规划的基于PLC的组合机床控制系统实现了，上料/下料、钻孔、扩孔、铰孔四种动作，这四种动作是机床加工最基本的功能。
下面就是对四工位组合机床的PLC仿真与控制系统的功能进行简单的介绍。
（1）对被加工工件进行上下料、钻孔、扩孔、铰孔，四个动作的加工。
（2）系统具备自动运行和手动运行两种运行方式，运行状态指示灯通过亮的灯不同的系统运行状态。
（3）系统发生故障时，发出声音和灯光报警，达到硬件保护和警示作用。
1.2工作原理本次设计的基于PLC的组合机床控制系统主要由PLC、HMI（人机界面）、位置和故障检测、刀具驱动机构（电机和液压）、运行和报警指示等几部分组成。
当PLC检测到机加工位有元工件时，然后钻孔工位、扩孔工位、铰孔工位对工件进行加工，加工完成再回到原始工位，取走工件，然后等待下一个工件的到来。
如果PLC检测到系统故障，系统会启动自我保护功能（自动运行将不能运行或启动），同时发出报警以引起工作人员的注意。
在整个运行过程中，系统执行件的每个状态都会显示在触摸屏（HMI）上，进行人机交互。
2.设计方案2.1控制系统电源的设计本设计系统中供电电源为交流380V，PLC的供电电源为交流220V，使用隔离变压器为其供电，PLC输入/输出回路的电源为直流24V，选用交流220V/直流24V直流稳压电源。
S7-1200运动控制S7-1200运动控制根据连接驱动方式不同，分成三种控制方式，如下图所示1、PROFIdrive：S7-1200 PLC通过基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式与支持PROFIdrive的驱动器连接，进行运动控制。
2、PTO：S7-1200 PLC通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器，可以是脉冲+方向、A/B正交、也可以是正/反脉冲的方式。
3、模拟量：S7-1200 PLC通过输出模拟量来控制驱动器。
对于固件V4.0及其以下的S7-1200CPU来说，运动控制功能只有PTO这一种方式。
目前为止，1个S7-1200 PLC最多可以控制4个PTO轴，该数值不能扩展。
S7-1200 运动控制—PROFI drive控制方式PROFI drive 是通过PROFIBUS DP和PROFINET IO 连接驱动装置和编码器的标准化驱动技术配置文件。
支持PROFI drive 配置文件的驱动装置都可根据PROFI drive 标准进行连接。
控制器和驱动装置/编码器之间通过各种PROFI drive 消息帧进行通信。
每个消息帧都有一个标准结构。
可根据具体应用，选择相应的消息帧。
通过PROFI drive 消息帧，可传输控制字、状态字、设定值和实际值。
『注意』固件V4.1开始的S7-1200CPU才具有PROFI drive的控制方式。
这种控制方式可以实现闭环控制。
S7-1200 运动控制--PTO控制方式PTO的控制方式是目前为止所有版本的S7-1200 CPU都有的控制方式，该控制方式由CPU向轴驱动器发送高速脉冲信号（以及方向信号）来控制轴的运行。
这种控制方式是开环控制。
S7-1200 运动控制--模拟量控制方式固件V4.1开始的S7-1200 PLC的另外一种运动控制方式是模拟量控制方式。
以CPU1215C为例，本机集成了2个AO点，如果用户只需要1或2轴的控制，则不需要扩展模拟量模块。
0 1 6 0 0 2 !带有集成运动控制功能的全新CPU 317T-2 DP此时，可以使用大家熟悉的 STEP 7编程语言 (LAD、FBD、STL) 以及所有工程与组态工具 ( 例如S7-SCL、S7-GRAPH、CFC)。
无需花费时间和金钱学习其它的编程语言来实现运动控制任务。
现有 S7 编程知识也因此可以继续使用，入门容易。
整个工艺组态过程通过简便而又用户友好的对话框实现，进行所有必要的设置，例如机械数据、驱动系统的选择以及控制设置。
这不但可以节省时间，而且对于没有系统地学习过运动控制的知识、第一次使用的用户来说，可以很容易地上手。
技术功能 CPU 的运动控制块符合PLCopen (任务组运动控制，Task Force Motion Control) 规范。
因此，它同时也符合国际标准，工程与组态以及维修极为容易。
概述3技术功能CPU 31xT-2 DP在 PLC 和运动控制任务中的应用多年以来，SIMATIC S7-300 已在解决各种自动化任务方面大显身手。
来自各种不同领域的许多用户都投以赞许： • 制造业 • 汽车工业• 通用机械设备制造 • 专用机械设备制造• 标准机械设备制造 ( 所有类型的生产机器)，OEM • 塑料加工 • 包装工业• 食品、饮料和烟草工业• 过程工程 ( 例如供水、楼宇工程等)技术功能 CPU 有着与功能强大的标准 CPU 317 同样的功能。
例如，微存储卡(MMC) 功能，允许免维护运行，无需后备电池，程序更新大大简化。
由于 MMC 能够存储一个完整的项目，包括符号和注释以及参数，MMC 还支持服务分配。
此外，技术功能 CPU 还集成有工艺功能， 例如用于工艺功能的高速I/O ，这为 S7-300 可编程控制器开辟了更为广泛的全新应用。
可用于对PLC 性能以及运动控制功能具有较高要求的所有机器，包括： • 生产线/ 装配线 • 连续加工机器 • 罐装设备 • 包装设备 • 飞剪• 纸箱装配机器 • 贴标机• 辊道输送系统 • 简单台架，无插补 可典型用于 3 轴到 8 轴，最多 16轴。
0 1 6 0 0 2 !带有集成运动控制功能的全新CPU 317T-2 DP此时，可以使用大家熟悉的 STEP 7编程语言 (LAD、FBD、STL) 以及所有工程与组态工具 ( 例如S7-SCL、S7-GRAPH、CFC)。
无需花费时间和金钱学习其它的编程语言来实现运动控制任务。
现有 S7 编程知识也因此可以继续使用，入门容易。
整个工艺组态过程通过简便而又用户友好的对话框实现，进行所有必要的设置，例如机械数据、驱动系统的选择以及控制设置。
这不但可以节省时间，而且对于没有系统地学习过运动控制的知识、第一次使用的用户来说，可以很容易地上手。
技术功能 CPU 的运动控制块符合PLCopen (任务组运动控制，Task Force Motion Control) 规范。
因此，它同时也符合国际标准，工程与组态以及维修极为容易。
概述3技术功能CPU 31xT-2 DP在 PLC 和运动控制任务中的应用多年以来，SIMATIC S7-300 已在解决各种自动化任务方面大显身手。
来自各种不同领域的许多用户都投以赞许： • 制造业 • 汽车工业• 通用机械设备制造 • 专用机械设备制造• 标准机械设备制造 ( 所有类型的生产机器)，OEM • 塑料加工 • 包装工业• 食品、饮料和烟草工业• 过程工程 ( 例如供水、楼宇工程等)技术功能 CPU 有着与功能强大的标准 CPU 317 同样的功能。
例如，微存储卡(MMC) 功能，允许免维护运行，无需后备电池，程序更新大大简化。
由于 MMC 能够存储一个完整的项目，包括符号和注释以及参数，MMC 还支持服务分配。
此外，技术功能 CPU 还集成有工艺功能， 例如用于工艺功能的高速I/O ，这为 S7-300 可编程控制器开辟了更为广泛的全新应用。
可用于对PLC 性能以及运动控制功能具有较高要求的所有机器，包括： • 生产线/ 装配线 • 连续加工机器 • 罐装设备 • 包装设备 • 飞剪• 纸箱装配机器 • 贴标机• 辊道输送系统 • 简单台架，无插补 可典型用于 3 轴到 8 轴，最多 16轴。
生产机械制造行业的范例- SIMOTIONSIMOTION是一个全新的西门子运动控制系统，它是世界上第一款针对生产机械而设计的控制系统，将运动控制，逻辑控制及工艺控制功能集成于一身，为生产机械提供了完整的解决方案。
机械运动越来越复杂，对速度及精度的要求也越来越高。
SIMOTION面向的行业主要是包装机械，橡塑机械，锻压机械，纺织机械，以及其他生产机械领域，正是针对复杂运动控制而推出的全新运动控制系统。
SIMOTION运动控制系统：∙由一个系统来完成所有的运动控制任务∙适用于具有许多运动部件的机器SIMOTION系统具有三个组成部分∙工程开发系统工程开发系统可以实现由一个系统解决所有运动控制、逻辑及工艺控制的问题，并且它还能够提供所有必要的工具，从编程到参数设定，从测试调试到故障诊断。
∙实时软件模块这些模块提供了众多的运动控制及工艺控制功能。
针对某一特定的机器所需的功能，灵活地选择相关的模块。
∙硬件平台硬件平台是SIMOTION运动控制系统的基础。
使由工程开发系统所开发的且使用了实时软件模块的应用程序可以运行在不同的硬件平台上，用户可以选择最适合自己机器的硬件平台。
SIMOTION的不同之处在于，可按任务层次划分的系统，具有灵活的功能，且使用同一种工程开发工具。
SIMOTION 运动控制系统可连接三种硬件平台，即：∙SIMOTION D-集成在驱动器中的紧凑型系统。
SIMOTION D的功能是集成在新的SINAMICS S120多轴驱动系统的控制模板上。
使之成为一个极其紧凑的拥有控制器及驱动器的系统。
将运动控制与驱动器功能集成在一起，使得系统具有极快的响应速度。
o典型应用领域根据其紧凑的设计，以及集成于驱动器上这一特点，SIMOTION D特别适用于：▪小型机械▪分布式自动化结构，例如拥有多轴的机器▪模块化设计的机器，也可以与SIMOTION P或SIMOTION C配合使用▪实时性要求极高的多轴耦合应用∙SIMOTION C -模块化与灵活性SIMOTION C230-2控制器是装配在S7-300机壳中。
四种常见品牌冗余PLC方案介绍下面介绍四种经常使用的PLC冗余方案：西门子S7-300(400)软冗余与S7-400H硬冗余、施耐德Quantum硬冗余、罗克韦尔的ControlLogix硬冗余和SLC500软冗余（目前快要停产）、ABB 的AC800M硬冗余方案。
1 西门子冗余方案1.1 西门子S7-300/400软冗余方案：软冗余方案是实现冗余功能的一种低成本解决方案，可以应用于对主备系统切换时间要求不高的控制系统中。
其软件、硬件包括：1套STEP7编程软件（V5.4）加软冗余软件包(V1.2)；2套PLC控制器及I/O模块，可以是S7-300或S7-400系统；3条通讯链路，主系统与从站通讯链路（PROFIBUS 1）、备用系统与从站通讯链路（PROFIBUS 2）、主系统与备用系统的数据同步通讯链路（MPI 或PROFIBUS 或Ethernet）；若干个ET200M从站，每个从站包括2个IM153-2接口模块和若干个I/O模块；除此之外，还需要一些相关的附件，用于编程和上位机监控的PC-Adapter（连接在计算机串口）或CP5611（插在主板上的PCI槽上）或CP5511（插在笔记本的PCMIA槽里）、PROFIBUS电缆、PROFIBUS总线链接器等就可以组成一套完整的软冗余系统。
在软冗余系统进行工作时，A、B控制系统（处理器，通讯、I/O）独立运行，由主系统的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。
A、B 系统中的PLC程序由非冗余用户程序段和冗余用户程序段组成，主系统PLC执行全部的用户程序，备用系统PLC只执行非冗余用户程序段，而跳过冗余用户程序段。
A路与B路CPU的程序需在OB1或OB35里调用FB 101 ‘SWR_ZYK’功能块，FB101块中封装了冗余功能的程序段，实现冗余功能。
调用FB101时，你可以在线地读出RETURN_V AL参数的数值,如果为0，说明冗余链接正常。
S7-200 SMART PLC的运动控制向导运动轴（Axis of Motion ）内置于S7-200 SMART CPU的运动控制功能使用运动轴（Axis of Motion ）进行步进电机和伺服电机的速度和位置控制。
S7-200 SMARTC PU 提供3 个单轴控制，其组态方式与S7-200 的EM253类似，S7-200 SMART CPU目前未提供单独的运动控制模块。
其开环位置控制提供以下功能：1. 提供高速控制（高速脉冲输出），速度从每秒2 个脉冲到每秒100,000 个脉冲（2HZ到100KHZ）；2. 提供可组态的测量系统，既可以使用工程单位（例如英寸和厘米）也可以使用脉冲数；3. 提供可组态的反冲补偿；4. 支持绝对、相对和手动位控方式；5. 提供连续操作；6. 提供多达32 组移动曲线，每组最多可有16 步；7. 提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择。
8. 支持急停（S 曲线）或线性加速及减速。
9. 提供SINAMICS V90驱动器的相关支持。
使用STEP7-Micro/ WIN SMART 可以创建运动轴所使用的全部组态。
这些组态和程序块需要一起下载到CPU中。
S7-200 SMART CPU的运动控制能够实现主动寻找参考点功能，绝对运动功能，相对运动功能，单、双速连续旋转功能，速度可变功能（依靠AXISX_MAN 指令实现）及曲线功能。
所有的轴功能都是单轴开环控制，系统不提供轴与轴之间的耦合及轴的闭环控制，如果有这方面需求，则用户需要自己搭建功能，但最终的应用效果要根据实际环境验证，西门子无法提供保证。
S7-200 SMART CPU运动控制输入/ 输出点定义见表1 ：* 如果Axis1 组态为脉冲加方向，则P1分配到Q0.7。
如果Axis1 组态为双向输出或者A/B 相输出，则P1 被分配到Q0.3，但此时Axis2 将不能使用。
PLC控制多台步进电机解决方案
目前大部分PLC都有专用定位模块提供，如三菱的一轴脉冲输出模块FX2N-1PG，FX2N的PLC最多可以连接八台FX2N-1PG，控制八个步进电机或伺服电机。
也可以应用Q系列的四轴定位模块QD70P4或是八轴定位模块QD70P8来达到控制更多轴数的步进电机或伺服电机。
但是这些定位模块的价格也是很贵的，在要求不太高的情况下，应用这些定位模块显然有些不太理想！
本文介绍PLC控制十台伺服电机与步进电机组合系统的低成本控制方法，这套系统对电机的同步性和运行速度都要求不高，所以本文介绍的控制方法完全能够满足系统运行的要求！
松下FPX系列PLC的CPU自带两个100K的高速脉冲输出，一个PLC可以控制两台步进或伺服，十台用五个PLC就够了。
松下FPX系列PLC之间支持PC-LINK通讯，通讯共享有64个字的继电器区，128个字的寄存器区，完全能够满足PLC之间数据传输的需要。
PC-Link通讯方式不需要PLC编制通讯程序，正确设置系统寄存器即可通讯，应用非常方便！其系统寄存器相关部分如下图：
这种控制方法的缺点：下载PLC程序非常麻烦！共需要下载五个PLC的程序，但是为了省成本就受点累了。
