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西门子EM223数字量模块16输入/16输出

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西门子产品价格：168  RMB

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西门子产品技术参数：S7-200CN, EM223 数字量输入/输出模块，16输入 24V DC/16输出 24V DC

6ES7223-1BL22-0XA8

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EM 223 数字量输入/输出模块，16 输入/16 输出24 VDC

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SIMATIC S7-200 Micro PLC提供了*的通讯功能。
可以在1.2至187.5 kbaud数据传输率情况下操作集成的RS485接口：

• 当统总线高达126参与者时：编程设备，SIMATIC HMI产品和 CPU可顺利联网。在纯粹的S7-200网络中，通过集成的PPI协议实现。在由*集成的自动化器件组成的网络中，如SIMATIC S7-300/400或者SIMATIC HMI，将7-200 CPU集成为MPI从站。

• 在高达115.2 kbaud的可自由编程模式中，采用用户特定协议如ASCII（这支持与调制解调器，打印机，条形码阅读器，个人PC，第三方PLC以及任何其他设备的互连）。使用USS协议指令，zui多可以控制32个西门子变频器，无需额外的硬件。

可以通过Modbus协议指令建立与Modbus RTU网络的连接。

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优点

调制解调器通讯

通过有线或无线网络的调制解调器，在世界上几乎任何地方均可以访问S7- 200 CPU。

• 远程服务：现代通讯选项有助于避免昂贵的。只需两个调制解调器即可实现远程使用完整的功能，如程序转移、状态或控制；各种通
  讯工具都集成在一起作为标准功能。本地调制解调器可作为外置调制解调器使用。

• 远程控制：您可以通过调制解调器呼叫消息和实测值，以及定义新的设定点或命令。在这种情况下，一个基站S7- 200可以控制几乎无限数量的远程站点。可以自由选择数据传输的协议，例如：文字信息直接到上，错误信息到机或Modbus RTU。 

快速PROFIBUS连接

通过EM277通讯模块可以运行222以上所有CPU，作为PROFIBUS DP网络上的标准从站，传输速率高达12 Mbit/s。S7- 200对更高水平PROFIBUS DP控制水平的开放特点，确保您可以将单台机器集成到生产线中。使用EM 277扩展模块，您可以实现配备了S7-200的单独机器的PROFIBUS能力。

功能强大的AS-Interface连接

在AS- Interface网络上CP243-2将从CPU从222上升到功能强大的主站。根据新的AS- V2.1接口规范，可以zui多连接62个站，甚至易于集成的模拟传感器。使用AS-Interface，可以在zui高配置中zui多连接248个DI+186 DO。zui大 62站的数量zui多可以包括31个模拟模块。方便AS-Interface接口向导支持从站和读/写入数据的配置。

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设计和功能

内置的RS485接口可以工作在数据传输速率高达187.5 kbit / s的情况下工作，其功能如下：

• 作为一个zui大拥有126个站点的系统总线。在这种容量中，可以连网编程设备，SIMATIC HMI产品和SIMATIC CPU，没有任何问题。
  集成的PPI协议用于纯的S7- 200支持来自一个端口多台主机的网络。在西门子其他器件（SIMATIC S7-300/400和SIMATIC HMI等）组成的网络中，将S7- 200 CPU集成为MPI的从站。

• 在Freeport模式（高达115.2kbaud）中，采用用户特定的协议（例如ASCII协议）这意味着SIMATIC S7 -200对连接的任何设备都是开放的，例如，它可以连接一个调制解调器，条码扫描仪，PC，非西门子PLC等等。通过驱动器用的USS协议，zui多可以控制32台西门子变频器，无需额外的硬件。

• 包括在该包中的Modbus RTU库还可以作为主站或从站连接到一个Modbus RTU网络。

带有PC Access的OPC驱动器

PC Access是S7- 200和所连接PC之间数据交换的理想基础-与通讯链路选择无关（PPI，调制解调器，以太网/IT CP）。作为一个OPC服务器，PC ACCESS使您可以使用Microsoft Excel写或读S7- 200数据，或任何其它OPC客户端应用程序。

作为一个OPC客户端，它可用于 ProTool Pro，WinCC flexibleRT，Win CC等使用高达8个连接的容量，可以从一个*位置实现配置、编程和监控，节省了时间和金钱。通过FTP，HTTP，Java和电子邮件方式允许将PLC连接到不同计算机的简单的通用连接，Internet Technology模块CP243-1 IT还为您提供快速访问功能。以太网模块CP243-1可以通过以太网快速访问S7 - 200的过程数据，进行归档或进一步处理。STEP 7-Micro/WIN的配置支持确保简单的调试和方便的诊断方案。

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PLC的机械手的步进控制

    在自动化生产线上，经常用机械手完成工件的取放操作。图6-18所示为一机械手结构示意图，其任务是将传送带A上的物品搬送至传送带B。
 

图6-18 机械手工作示意图

    1．机械手工作过程

    机械手通常位于原点位置，每次循环动作均从原点开始。当机械手在原点时，按下启动按钮，系统启动，传送带A运转。当光电开关检测到物品后，传送带A停止运行。

    机械手有3种运行方式：自动运行、单周期运行和手动运行。

    (1)机械手的自动运行

    在自动运行方式下，机械手依次完成9个工作步骤。

    ①机械手下降：当机械手检测到传送带A上有工件时，由原点开始下降，下降到位时，碰到下极限开关，机械手停止下降，同时接通夹紧电磁阀线圈。

    ②夹紧工件：当机械手夹紧到位时，压力继电器动合触点闭合，接通上升电磁阀线圈。

    ③机械手上升：当机械手夹紧到位时，机械手开始上升，上升到位时，碰到上极限开关，机械手停止上升，同时接通右移电磁阀线圈。

    ④机械手右移：当机械手上升到位时，机械手开始右移，右移到位时，碰到右极限开关，机械手停止右移，同时接通下降电磁阀线圈。

    ⑤机械手下降：当机械手右移到位时，机械手重新开始下降，下降到位时，碰到下极限开关，机械手停止下降，同时释放夹紧电磁阀线圈。

    ⑥放松工件：放松动作为时间控制(设为2s)。

    ⑦机械手上升：工件放松后，机械手开始上升，上升到位时，碰到上极限开关，机械手停止上升，同时接通左移电磁阀线圈。

    ⑧机械手左移：机械手上升到位后，机械手开始左移，左移到位时，碰到左极限开关，机械手停止左移。

    ⑨回到原点：机械手左移到位后，回到原点位置，再次自动启动传送带A，当光电开关检测到工件后，又开始新的工作循环周期。

    机械手的工作流程如图6-19所示。

图6-19 机械手的工作流程图

    (2)机械手的单周期运行

    单周期运行是指按下启动按钮后，机械手从原点开始下降，完成上述的9个工作步骤后，停止运行，若要求机械手继续工作，要再次按启动机械手，需重新按启动按钮。

    (3)机械手的手动运行

    手动运行是指机械手的上升、下降、左移、右移及夹紧操作通过对应的手动操作按钮来控制，与操作顺序无关。

    机械手的单周期运行和手动运行均用于设备检修和调整。

    2．控制要求

    ①在传送带A的端部，安装了光电开关PS，用以检测物品的到来。当光电开关检测到物品时，为ON状态。

    ②机械手在原点时，按下启动按钮，系统启动，传送带A运转。当光电开关检测到物品后，传送带A停止。

    ③传送带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带A上搬到传送带B（连续运转）上。

    ④机械手返回原点后，自动再启动传送带A运转，进行下一个循环。

    ⑤按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原点，停止工作。

    ⑥机械手的上升／下降和左移／右移的执行结构均采用双线圈的两位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。

    ⑦夹紧／放松由单线圈两位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。

    3．控制系统硬件设计

   PLC控制系统的模板配置见表6-12。

    表6-12 PLC控制系统的模板配置表

    4．控制系统软件设计

    (1)采用线性编程

    机械手的工作过程是典型的步进操作，在涉及步进控制或顺序控制时，常常采用移位指令进行编程，这种编程方法具有清晰的编程思路和zui小变化的核心监控画面，在进行程序调试时非常方便。

    编程元件的地址分配见表6-13。

    表6-13 编程元件的地址分配表

    采用移位指令编程的梯形图控制程序如图6-20所示。
 

图6-20 采用移位指令编程的机械手梯形图控制程序

    在使用移位指令时，zui关键的是设计移位脉冲的控制程序。在图6-20中，移位脉冲是由M12.0发出的，每当机械手完成一个动作时，M12.0就发出一个移位脉冲。移位过程是在MW10中进行的，这里MB10是MW10的高位，而MB11是MW10的低位，MWIO的zui低位是M11.0。因此首先要保证M11.0为1，然后通过字左移指令SHL_W，在移位脉冲的控制下，依次进行移位操作，直至完成当前的工作循环周期。如果没有按下停止按钮，则M0.5的动断触点为接通状态，程序自动进人下一个工作循环周期。

    自动运行方式下的要点说明：

    ①按下停止按钮或选择单周期运行时，在当前工作周期结束后，尽管M10.0为ON，但由于M0.5为ON，其动断触点打开，传送带A不能重新启动运行，机械手停止工作。

    ②在传送带A运行信号的后沿，将1传送到MW10的zui低位M11.0。

    ③移位脉冲的设计是使用移位指令的核心，其移位过程为：

    ●当光电开关PS检测到有物品后，I1.1为ON，使Q4.0为OFF，传送带A停止运行。在Q4.0的后沿，使M11.0为ON，Q4.5为ON，使机械手执行下降的动作。同时，为移位脉冲的产生做好准备。

    ●机械手下降到位时，下降极限开关I0.5为ON，发出移位脉冲，使M11.1为ON，M11. 0为OFF，机械手停止下降，开始执行夹紧动作，Q4.3被置位。同时，为下一个移位脉冲的产生做准备。

    ●机械手夹紧到位时，压力继电器的动合触点I1.0为ON。又发出一个移位脉冲，使M11.2为ON，M11.1为OFF，此时，Q4.4为ON，机械手紧抓着物品上升。同时，为下一个移位脉冲的产生做准备。

    ●机械手上升到位时，上升极限开关I0.4为ON。又发出一个移位脉冲，使M11.3为ON，M11.2为OFF，机械手停止上升。此时，Q4.2为ON，机械手执行右移动作。同时，为下一个移位脉冲的产生做准备。

    ●机械手右移到位时，右移极限开关I0.7为ON。又发出一个移位脉冲，使M11.4为ON，M11.3为OFF，机械手停止右移。此时，Q4.5重新为ON，机械手执行下降动作。同时，为下一个移位脉冲的产生做准备。

    ●机械手下降到位时，下降极限开关I0.5为ON。又发出一个移位脉冲，使M11.5为ON，M11.4为OFF，机械手停止下降。此时，Q4.3被复位，机械手执行放松动作，并且启动定时器T1。同时，为下一个移位脉冲的产生做准备。

    ●在T1的定时时间到时，表示机械手放松到位，又发出一个移位脉冲，使M11.6为ON，M11.5为OFF。此时，Q4.4为ON，机械手执行上升动作。同时，为下一个移位脉冲的产生做准备。

    ●机械手上升到位时，上升极限开关I0.4为ON。又发出一个移位脉冲，使M11.7为ON，M11.6为OFF，机械手停止上升。此时，Q4.1为ON，机械手执行左移动作。同时，为下一个移位脉冲的产生做准备。

    ●机械手左移到位时，左移极限开关I0.6为ON。又发出一个移位脉冲，使M10.0为ON，M11.7为OFF，机械手停止左移。此时，机械手已回到原点，只要在此之前没有按停止按钮，M10.0再次使Q4.0为ON，传送带A重新运行，等待物品检测信号I1.1的到来。同时，准备开始下一个移位周期。

    (2)采用分部式编程

    分部式编程是结构化编程的一种特例，它将不同的控制功能分别编写在不同的程序块中，与结构化编程的主要不同在于没有参数的调用和替换过程。在机械手控制中，可将其程序结构分为主程序(组织块OB1)、自动运行（包括单周期）子程序(功能FC1)、手动控制子程序(功能FC2)。

    自动运行（包括单周期）子程序(功能FC1)的梯形图程序如图6-21所示。