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西门子6ES7515-2UN03-0AB0性能参数
用PLC实现对物流系统辊道部分的控制
micromaster420变频器的所有控制方式都是基于v/f控制特性下面各种不同的控制关系适用于各种不同的应用对象：
线性v/f 控制 p1300=0，可用于可变转矩和恒定转矩的负载例如带式运输机和正排量泵类。
带磁通电流控制fcc的线性v/f控制p1300=1，这一控制方式可用于提高电动机的效率和改善其动态响应特性。
抛物线平方v/f控制p1300=2，这一方式可用于可变转矩负载例如风机和水泵。
多点v/f控制p1300=3
（2） plc控制系统
除了用面板控制外，也可以采用用plc直接编程进行对辊道启停、正反转、及皮带转速的控制。用plc控制辊道的接线图如图3所示。
作者采用omron公司生产的c200he型plc，在这项设计中采用一个id212直流输入单元模块，一个od212晶体管输出单元模块和两个d/a模拟量输出模块。模拟输入信号源采用输入电压：0至10v，分别通过d/a模块的输出端接到变频器的3、4端子上控制辊道输送带的转速。具体软件编程见以下部分。
（3） 光电传感器
光电传感器是外部触发开关或者说是经过夹袭经过辐射来感应的开关，具体的说，光电传感器受激后由一透光元件变成不透光元件。它不但性能优越，而且非常容易安装，设定/调整，操作和维护。它包括微小的电子元件，在简单的高质量监控应用场合，能够通过它的模拟输出很快地刷新数据提交给plc处理。当有物体通过时，利用光的反射性质产生信号通过控制柜送到plc的输入模块，通过上位机编程来控制货物的运行。
3 软件部分
3.1 货物进出的控制流程
首先介绍一下要完成的进出货物控制的流程：当辊道1上的进货侧光电开关有信号的时候，自动开启辊道电源，选择自动手动开关，启动辊道1运行（选择正/反转，选择高/低速）。货物经过条码扫描传感器（选择辊道2时经过金属/非金属识别传感器和颜色识别器）时，将条码值（或金属/非金属识别信号，颜色识别信号）读入plc，通过dp网络分别送到机械手控制﹑堆垛机控制plc中，机械手和堆垛机根据条码信号（或金属/非金属识别信号，颜色识别信号）运行，完成货物的入库识别（或金属/非金属识别信号，颜色识别信号）定位操作。
下面以一个辊道为例介绍一下软件编程，表2是辊道1输送机部分高速运转情况下的i/o（输入/输出）表，其它辊道以及低速运转的控制与之相同
用PLC实现对物流系统辊道部分的控制
1 引言
物流控制系统集现代物流技术、仓储技术、自动化技术于一体，是cims中的重要环节，在国外已经得到较广泛的应用，该技术也正在逐渐地应用于我国许多行业中。在美国、德国和日本，逐渐成为机械制造业中*大的分枝之一。整个系统的主要设备有：全自动堆垛机、四自由度机械手、立体仓库、辊道输送机。
2 硬件组成
本系统共采用3台辊道输送机，其传动采用交流变频调速系统（分别由西门子420系列交流变频器控制）。每条辊道的前后皆装有光电传感器，其作用是确认控制对象（以小实心物块代替）的所在位置。当有物体通过时，传感器所连接的继电器瞬间收到脉冲信号，从而确认其位置。皮带设计为既可正转也可逆转，速度也分为高速及低速两档，在辊道中间我们还接入了各种传感器作为自动识别信息元件，如条码读入器、铁/非铁识别传感器、颜色识别传感器等。在物体传送过程中，物体的质地直接在铁/非铁识别传感器上显示，颜色识别也是直接显示，而读入的条码将输入至计算机或plc中，作为物体区别于其他物体的代码存入物流信息系统。在此设计中，采用vb编写一段程序以实现条码信息与pc相连接。其中变频器是整个辊道控制中*重要的环节。
2.1 变频器的控制方式及参数设定
变频器micromaster420是用于控制三相交流电动机速度的变频器，具有很高的运行**性和功能的多样性，其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声，全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护护特性。
性能特性：
磁通电流控制fcc改善了动态响应和电动机的控制特性
*电流限制fcl功能实现正常状态下的无跳闸运行
内置的直流注入制动
复合制动功能改善了制动特性 l 多点v/f 特性
加速/减速斜坡特性具有可编程的平滑功能
具有比例积分pi控制功能的闭环控制
其安装图如图1所示。
（1） 用基本操作板bop进行调试
利用基本操作面板bop（如图2所示）可以改变变频器的各个参数，bop具有7段显示的五位数字，可以显示参数的序号和数值报警和故障信息以及设定值和实际值参数的信息，不能用bop存储。
PLC在机械手控制中的应用
2 系统工作工程
本系统的机械手部分由底盘、立杆、手臂、手组成，其中底盘由一个步进电机驱动，可顺逆时针旋转;立杆由一个步进电机驱动，可上下移动;手臂由一个步进电机驱动，可前后伸缩;手由气泵控制，可抓紧和放松。在相应位置都有位置检测信号用于定位。参见图1。
（1） 出货过程
从复位位置启动，根据要求到相应出货台（1，2，3号货台），此时底盘转动到要求位置，立柱下降，手臂伸出，定位后手抓货物，立柱上升，同时手臂回收（以免运行中与其它设备相撞），然后到相应出货台（左，或右出货台），立柱下降，手臂伸出，手打开，把货物放在相应出货台上。
（2） 进货过程
从复位位置启动，根据要求到相应出货台（左，或右出货台），此时底盘转动到要求位置，立柱下降，手臂伸出，定位后手抓货物，立柱上升，同时手臂回收（以免运行中与其它设备相撞），然后到相应出货台（1，2，3号货台），立柱下降，手臂伸出，手打开，把货物放在相应出货台上。
3 系统设计思想
步进控制电路设计思想，plc继电器式输出模块工作速度较低，故采用高频脉冲方波发生器，给出步进脉冲，其振荡频率按步进电机速度设置，步进量的控制采用位置检测，根据位置检测信号用plc的输出点切断进给电机，实现步进电机的停车，
其程序流程图如图2所示。
在整个机械手运行控制过程中，采用限位开关以及面板操作开关以及系统逻辑开关作为输入点，整个系统中底盘有5个限位开关，分别作为5个位置的定位输入点，立柱有4个限位开关，分别为1个复位开关、一号位限位输入量、上限位、下限位。手臂有3个限位开关：手臂复位限位数入点、手臂前限位、手臂后限位。抓手限位开关，为抓手复位输入点。一共13个限位开关完成全部的控制输入。各限位开关分布情况见图1，由于在整个控制过程中全部是通过控制步进电机驱动模块再驱动步进电机执行。这里对用集成脉冲输出触发步进电机驱动器原理进行说明。s7-200plc（cpu 226）的q0.0和q0.1分别对升/降步进电机、前/后步进电机发送脉冲;cpu226的q0.2对转盘步进电机发送脉冲。而步进电机的正/反转则分别是cpu226的q0.4和q0.5分别对升/降步进电机、前/后步进电机实行控制;cpu 226的q0.6和q0.7分别对转盘步进电机正反、抓手气泵开关实行控制。机械手plc程序的设计编写采用了step7-micro/win32软件的数据表（stl）的形式。程序设计修改方便，设计完成可联机调试，没有问题再把步进电机接上。
上位机软件采用北京亚控的组态王软件，通过变量映射实现组态软件的变量与plc的寄存器的动态连接，从而实现了上位机对plc的监控。
4 结束语
本机械手控制系统结构紧凑，动作**，使用方便，已较好地应用于我校的科研教学中.