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万喜堂app下载彩票 西门子417-5H直流电源系统套件
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SIMATIC S7-400H 控制器便捷订货包	交流电源订货包	6ES74000HR014AB0	412-5H 系统套件，包括 1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 412-5H， 4 粒备份电池
		6ES74000HR024AB0	414-5H 系统套件，包括 1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 414-5H， 4 粒备份电池
		6ES74000HR034AB0	416-5H 系统套件，包括 1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 416-5H， 4 粒备份电池
		6ES74000HR044AB0	417-5H 系统套件，包括 1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS407 UC120/230V， 10A， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 417-5H， 4 粒备份电池
	直流电源订货包	6ES74000HR514AB0	412-5H 系统套件，包括1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 412-5H， 4 粒备份电池
		6ES74000HR524AB0	414-5H 系统套件，包括1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 414-5H， 4 粒备份电池
		6ES74000HR534AB0	416-5H 系统套件，包括1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 416-5H， 4 粒备份电池
		6ES74000HR544AB0	417-5H 系统套件，包括1 X UR2-H，无存储卡， 2 X PS405，10A，DC24/48/60V， 4 X 同步模块，2 X 同步光纤， 2 X CPU 417-5H， 4 粒备份电池
SIMATIC S7-400 控制器	标准DP版控制器	6ES74121XJ070AB0	CPU 412-1DP： 512KB（256KB代码，256KB数据)，位处理速度31.25ns，集成MPI/DP接口
		6ES74122XK070AB0	CPU 412-2DP： 1MB（512KB代码，512KB数据)，位处理速度31.25ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP
		6ES74142XL070AB0	CPU 414-2DP： 2MB（1MB代码，1MB数据)，位处理速度18.75ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP
		6ES74143XM070AB0	CPU 414-3DP： 4MB（2MB代码，2MB数据)，位处理速度18.75ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口
		6ES74162XP070AB0	CPU 416-2DP： 8MB（4MB代码，4MB数据），位处理速度12.5ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP
		6ES74163XS070AB0	CPU 416-3DP： 16MB（8MB代码，8MB数据），位处理速度12.5ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口
		6ES74174XT070AB0	CPU 417-4DP： 32MB（16MB代码，16MB数据），位处理速度7.5ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3~4.可扩展的IF964-DP(IF1)接口
	标准PN版控制器	6ES74122EK070AB0	CPU 412-2PN： 1MB（0.5MB代码，0.5MB数据)，位处理速度31.25ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. ETHERNET/PROFINET
		6ES74143EM070AB0	CPU 414-3PN： 4MB（2MB代码，2MB数据)，位处理速度18.75ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFINET, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口
		6ES74163ES070AB0	CPU 416-3PN： 16MB（8MB代码，8MB数据），位处理速度12.5ns，集成接口：1. MPI/DP, 2. PROFINET, 3. 可扩展的IF964-DP(IF1)接口
	冗余控制器	6ES74125HK060AB0	CPU 412-5H：1 MB (512 KB数据，512 KB代码)，位处理速度31.25ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5个接口：1. MPI/DP, 2.PROFIBUS DP, 3. PRPFONET, 4~5. 2个用于同步模块的接口
		6ES74145HM060AB0	CPU 414-5H：4MB (2MB数据，2 MB代码)，位处理速度18.75ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5个接口： 1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3.PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口
		6ES74165HS060AB0	CPU 416-5H：16 MB (10 MB数据，6 MB代码)，位处理速度12.5ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5个接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口
		6ES74175HT060AB0	CPU 417-5H： 32 MB (16 MB数据，16 MB代码)，位处理速度7.5ns，用于S7-400H和S7-400F/FH，集成 5个接口：1. MPI/DP, 2. PROFIBUS DP, 3. PROFINET, 4~5. 2个用于同步模块的接口
	F控制器	6ES74143FM070AB0	CPU414F-3 PN/DP: 4 MB (2 MB数据，2 MB代码), 位处理速度18.75ns，用于S7-400F，集成 3个接口：1. PROFIBUS+MPI, 2. PROFINET, 2 ports, 3.  可扩展的IF964-DP(IF)接口
		6ES74162FP070AB0	CPU 416F-2:  8 MB (4 MB数据，4 MB代码), 位处理速度12.5ns，用于S7-400F，集成 2 个接口：1. PROFIBUS+MPI, 2. PROFIBUS
		6ES74163FS070AB0	CPU416F-3 PN/DP: 16 MB (8 MB数据，8 MB代码), 位处理速度12.5ns，用于S7-400F，集成 3个接口：1. PROFIBUS+MPI, 2. PROFINET, 2 ports, 3.  可扩展的IF964-DP(IF)接口

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概述

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能zui为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。

S7-400

• 中端到性能范围内功能强大的 PLC
• 可满足要求极为苛刻的任务的解决方案
• 模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行调整
• 可实现分布式结构，适用十分灵活
• 连接方便
• *通信和联网功能
• 操作方便，设计简单，不含风扇
• 任务增加时可顺利扩展
• 多重计算：
  多个 CPU 在一个 S7-400 *控制器中同时运行。
  多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。
• 模块化：
  通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。
• 工程组态和诊断：
  结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为高效地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用高级语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。

S7-400H

• 具有冗余设计的高可用性自动化系统。
• 用于具有很高故障安全要求的应用：
  重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。
• 冗余设计的功能
• 提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置
• 也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置
• 热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。
• 包含 2 个单独机架或一个分隔式*机架的配置
• 通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。

S7-400F/FH

• 故障安全型自动化系统，适用于具有很高安全要求的工厂
• 符合相关标准的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
• 如果需要，也可通过冗余设计来实现容错
• 不对安全相关 I/O 进行额外接线
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信
• 基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
• 适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用
• 隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。

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1 控制系统基本构成

在移动机器人的应用中，精确的位姿是跟踪控制首要解决的问题。为此，本机器人的定位采用了超声波网络定位系统，导航采用了电子罗盘。整个控制网络如图1所示。

图1 机器人控制网络

PLC系统为控制系统的核心，做主站管理各从站，起到总的控制作用，通过RS-485总线同各个从站进行数据传递。PLC把各个从站得到的信息经过加工处理后，得到zui终的控制命令传给电机，控制机器人进行准确的行走。TD200可对PLC的参数进行实时的修改，达到实时控制的需要。

1号单片机、2号单片机、3号单片机记录发射超声波信号在介质中的传播时间，乘以超声波的传播速度，可以计算出相应的距离，通过定位算法便可对机器人进行定位。超声波在介质中的传播速度随温度变化，有着特定函数关系，因此可以借助温度传感器对超声波的速度进行修正。电子罗盘可获得小车的姿态，实现小车的导航。

操作员通过无线通信的方式达到对机器人的无线控制。无线控制是对有线控制的一种辅助措施，使机器人能得到更理想的控制效果。当主控制系统控制失效，机器人出现意外情况，通过定位系统测量发现机器人偏离规划轨道，此时，利用无线控制可使机器人及时回到规划轨道。

2 网络通信

2.1 通信协议的选择

S7-200 PLC支持多种通信息协议，如点到点接口(PPI)、多点接口(MPI)、PROFIBUS及用户自定义协议等。

通过使用接收中断、发送中断、字符中断、发送指令(XMT)和接收指令(RCV)，自由端口通信可以控制S7-200 CPU通信口的操作模式。利用自由端口模式，可以实现用户定义的通信协议，连接多种智能设备。

CPU处于STOP模式时，自由端口模式被禁止，CPU重新建立使用其他协议的通信，例如与编程设备的通信。只有当CPU处于RUN模式时，才能使用自由端口模式。通过向SMB30(端口0)的协议选择域置1，可以将通信端口设置为自由端口模式。处于该模式时，不能与编程设备通信。SMB30其他位还可以设置端口0通信的波特率和奇偶校检等参数。在此，我们所研究的机器人采用了自由端口模式。通信协议我们采用Medbus协议。Modbus协议是美国可编程控制器供应商Modicon公司制定的一种工业通讯协议，现在已经被许多工控厂商所支持，广泛应用于智能仪表、总线控制等领域。其物理层遵循RS-485标准，RS-485总线具有信号传输速率快、传输距离更远、抗*力强等优点，其接口可以有多个驱动器和接收器，很容易实现PLC与多台智能设备之间的通信。

2.2 网络通信的关键技术

在接收信息时我们采用了接收中断而没用接收指令(RCV)。接收字符中断是每当接收缓冲区SMBZ中接收到一个字符便产生一次中断，能在中断中对所接收到的字符进行适时处理，如果不正确，能及时进行第二次或更多次的发射和接收一直到达成功，并不影响字符和字符间的接收工作。更确切的说对字符的处理是在接收字符之间的间隙进行的。但是RCV指令一次性的接收完对方发射的所有信息，zui后一个字符接收完，执行中断事件才能对所接收到的字符进行处理，如果不正确，到这时才能重新发射和接收，这与上一种方法相比浪费了时间。两种方法所用到的全局变量VB是一样的，用接收指令RCV程序会简洁些，但是从适时的角度我们选择了接收字符中断。

PLC是主站，1号单片机、2号单片机、3号单片机、无线通信模块、温度传感器、电子罗盘都作为从站，地址依次是3lH，32H，33H，34H，35H，36H。当各从站都没有出现故障，且主站同各从站通信，从站都能给与正确的回应信息时，建立起的地址轮询表是3lH，32H，33H，34H，35H，36H。主站按照这个地址轮询表所建立起的地址同各从站进行数据通信。当某一个从站出现故障，如2号单片机同主站不能进行通信，建立起的地址轮询表是31H，3H，34H，35H，36H。主站按照这个地址轮询表同各从站进行数据通信，并及时报警要求查找故障。但是这时并不影响对小车的控制，因为通过1号单片机、3号单片机仍然能对小车进行定位，仅仅是定位的精度不十分精确。整个控制过程没有间断而是连续的进行。

我们可以根据报警信息，查出有故障的单片机。当查好后我们可以通过TD200或无线通信模块向主站告诉故障已经解除。要求主站重新建立地址轮询表，建立地址信息。按照重新建立的地址轮询表发射数据信息。

3 电机控制

西门子S7-200系列PLC的高速脉冲输出功能是指在PLC某些输出端产生高速脉冲，用来驱动负载实现精确控制。PLC主机zui多可提供2个高速脉冲输出端，即Q0.0或Q0.1。每个高速脉冲发生器对应一定数量的特殊寄存器，包括控制字节寄存器，状态字节寄存器和参数数值寄存器，它们用以控制高速脉冲输出形式，反映输出状态和参数值。PLC控制电机中通过脉冲输出指令(PLS)检查为脉冲输出(Q0.0或Q0.1)设置的特殊存贮器位(SM)，然后启动由特殊存储器位定义的脉冲操作。脉冲由Q0.0或Q0.1输出控制电机。 如何控制电机，使小车能及时以直线、曲线、停止的方式进行运行，且运行过程连续、平稳，避免小车出现异常行为，如突然的大转弯、急刹车等，是我们必须要解决的一个重要问题。因此，小车的启动、每步控制之间的过渡、停止都要处理好，输出脉冲的周期要连续，解决方法如下。

图2 电机控制

图2中f轴表示：频率;t轴表示：发射脉冲数。小车刚开始启动阶段以f1的频率启动，加速到f2，发射的脉冲数是t1-t0。，然后以f2的频率匀速，规定每4 s对小车进行一次定位和控制，假设在t2时正好是4 s，开始对小车进行控制，但是，定位和控制过程需要一段时间，当发射控制命令时，小车可能已不在原来定位的点。此时时间已超过4 s，设此时滞的时间为t，计算所要执行的程序量，t的zui大上限值是0.1 s，这么小的时间*可以忽略，在时滞的时间内让小车仍以原来发射脉冲频率运行，当发射的脉冲数是t3时开始对小车进行了新的控制，小车进行下一步的运行。然而，此刻仍以前一步的频率为开始发射频率。

转换办法是通过两条命令:①MOVB 0，SMB67;②PLS 0。使前一步的运行立刻停止，接着调用新的包罗段控制小车进行下一步的运行，下一步的开始周期是前一步的结束周期，加速或减速到本步规定的周期(如图2所示)，加速或减速的时间尽可能短，以此周期匀速运行。小车在运行的整个过程中每步之间处理方法都是这样。图中所示为频率减小到f5小车停止。采用此方法后小车的运行是连续平稳的。

4 软件设计

控制系统程序流程框图如图3所示，整个程序共有4大块组成：①对S7-200各个变量、中断初始化;②主站同各从站进行信息通讯;③进行定位处理;④控制电机。

图3 程序流程框图

整个程序量是巨大的，合理安排程序结构显得很重要。当没进行通信时，S7-200反复扫描执行周期，出现字符中断时，对接收到的信息进行保存处理，因为S7-200顺序执行的特点，这要在很多执行周期内完成。但是每个执行周期的时间都是短暂的。所有的从站都通信完毕，调用定位子程序求出小车所在的空间位置。然后顺序调用模糊控制子程序、电机控制子程序。这三大块子程序要在同一周期内完成，此周期执行时间是zui大的，程序必须简单实用，使执行周期尽可能的降到zui小值，减小控制的时滞。从宏观上看扫描周期显现出伸缩性的特点。