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S7-200
通過 CP243-1(6GK7 243-1EX01-0XE0)在工業(yè)以太網(wǎng)上可實現(xiàn) CPU與 CPU之間通信(客戶端或者服務(wù)器，8 個 S7 連接 + 1 個 PG 連接), 如果作為 S7通信的客戶端（Client），每個S7通信可以包含 1－32個數(shù)據(jù)傳輸操作，一個讀寫操作最多可以傳輸 212個字節(jié)。如果
CP243-1作為 S7服務(wù)器運行，每個讀操作可以傳送 222個字節(jié)。CP243-1支持 OPC通信，可以使用 8 個 S7 連接資源中的一個連接資源與 S7 OPC 服務(wù)器（PC access 或者 Simatic net） 通信，可實現(xiàn)在 PC 應(yīng)用中對 PLC 數(shù)據(jù)進行進一步處理。
S7-300與 S7-400
通過 CP343-1或者 CP443-1，PLC之間可以通過 S7通信的方式交換數(shù)據(jù)，S7通信分為單邊通信和雙邊通信兩種，其區(qū)別在于編程是單側(cè) PLC調(diào)用 PUT（SFB14/ FB14）、GET(SFB15/ FB15)，還是兩側(cè) PLC都調(diào)用帶有確認功能的 B_SEND(SFB12/ FB12)、B_RCV(SFB13/ FB13)或者不帶有確認功能的 U_SEND(SFB8/ FB8)、U_RCV(SFB9/FB9)。

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西門子模塊6ES7658-2BF17-0YA0

表 1 I/O 分配表

先將機械手進行復(fù)位操作。 當機械手未到原位，此時 PLC 輸入電平信號跟脈沖信號 CP-1 給步進電機橫軸驅(qū)動器，連接橫軸的步進電機反轉(zhuǎn)，橫軸往后縮，后縮到位后會碰到后限位開關(guān) SQ3，SQ3 啟動之后，主機就輸入電平信號跟脈沖信號 CP-2 給豎軸驅(qū)動器，豎軸步進電機控制豎軸上升，上升到位后會觸碰到豎軸反限位開關(guān) SQ4，SQ4 啟動之后，主機輸入旋轉(zhuǎn)脈沖信號 SB-0 給直流電機驅(qū)動器 3，4，完成機械手的復(fù)位動作即 YU21 和 YU22 的動作。 復(fù)位操作結(jié)束后，主機輸入脈沖信號 CP-1 給橫軸驅(qū)動器，步進電機開始正轉(zhuǎn)，橫軸實現(xiàn)進給操作 YV2，橫軸進給到位時碰到正限位開關(guān) SQ1，進給完成。 機械手收到主機發(fā)送電壓信號，旋轉(zhuǎn)至已定的角度，完成動作 YV20，這時氣動電磁閥斷電，機械手張開。主機再同時輸入電平信號跟脈沖信號 CP-2 給豎軸驅(qū)動器使步進電機開始反轉(zhuǎn)，豎軸下降。當豎軸下降至碰到限位開關(guān)時 SQ4，下降停止，電磁閥得電機械手夾緊。 夾緊后，主機只輸入脈沖信號 CP-2 給豎軸步進電機驅(qū)動器，步進電機得電正轉(zhuǎn)豎軸上升，碰到限位開關(guān) SQ2 后，上升停止，啟動橫軸步進電機驅(qū)動器脈沖 CP-1，步進電機得電開始反轉(zhuǎn)，橫軸縮回。 碰到限位開關(guān) SQ3 后，PLC 發(fā)送旋轉(zhuǎn)脈沖信號 SB0給底盤，底盤正旋轉(zhuǎn)到位。此時主機再次輸入脈沖信號 CP-1 給橫軸驅(qū)動器，橫軸第二次向前伸出，碰到限位開關(guān) SQ1 后停止。 停止后主機輸入電平和脈沖信號 CP-2 給豎軸驅(qū)動器 2 使得豎軸電機 2 反轉(zhuǎn)使豎軸再次下降，下降到位碰到豎軸正限位開關(guān) SQ2 停止，此時電磁閥斷電，卡爪和真空吸盤放松，釋放工件，完成整套的工件運送工作。本機械手實訓(xùn)裝置采用的 PLC 具有高速運算能力和 PID 調(diào)節(jié)功能，同時可以輸出兩路脈沖控制兩臺電機的優(yōu)點。 圖 3 為控制輸出兩路脈沖梯形圖，可以控制兩個方向的電機同時運動，節(jié)省搬運時間。

 
圖 3 輸出兩路脈沖梯形圖

4 結(jié)語

本項目研制的機械手系統(tǒng)穩(wěn)定、使用方便、成本低，具有可編程、二次設(shè)計等開放式功能特點，對提高學生的創(chuàng)新能力和綜合實踐能力有顯著效果。