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3.2 输入/输出信号
本控制系统由27个输入开关量，分别为系统启动按钮1个，负责整个系统的启动；系统停止按钮1个，负责整个系统的停止；选择按钮1个，负责机械手自动控制和检测的切换；机械手的启动按钮3个，负责检测时每个机械手的启动；机械手的停止按钮3个，负责检测时每个机械手的停止；物品检测开关3个，负责检测工作台上是否有物品；下降限位开关3个，负责机械手到最低位置时停止下降；夹放检测开关3个，负责机械手夹放物品的检测；上升限位开关3个，负责机械手到最高位置时停止上升；右旋限位开关3个，负责机械手右旋180度后停止；左旋限位开关3个，负责机械手左旋180度后停止。
建立输入信号名称与电气符号表3.1：
表3.1 输入信号名称与电气符号表
序号 名称 总启动按钮 总停止按钮 自动/手动选择按钮 机械手1启动按钮 机械手1停止按钮 机械手2启动按钮 机械手2停止按钮 机械手3启动按钮 机械手3停止按钮 工作台A物品检测开关 工作台B物品检测开关 工作台C物品检测开关 机械手1下降限位开关 机械手1夹紧检测开关 机械手1上升限位开关 电气符号 SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 SB9 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SQ5 SQ6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
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续表3.1
16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 机械手1左旋限位开关 机械手1右旋限位开关 机械手2下降限位开关 机械手2夹紧检测开关 机械手2上升限位开关 机械手2左旋限位开关 机械手2右旋限位开关 机械手3下降限位开关 机械手3夹紧检测开关 机械手3上升限位开关 机械手3左旋限位开关 机械手3右旋限位开关 SQ7 SQ8 SQ9 SQ10 SQ11 SQ12 SQ13 SQ14 SQ15 SQ16 SQ17 SQ18
本控制系统由15个输出电磁阀，分别为机械手下降电磁阀3个，负责驱动机械手的下降；机械手夹放电磁阀3个，负责驱动机械手夹放物品；机械手上升电磁阀3个，负责驱动机械手的上升；机械手右旋电磁阀3个，负责驱动机械手的右旋；机械手左旋电磁阀3个，负责驱动机械手的左旋。
建立输入信号名称与电气符号表3.2：
表3.1 输出信号名称与电气符号表
序号 1 2 3 4 5 6 7
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名称 机械手1下降电磁阀 机械手1夹放电磁阀 机械手1上升电磁阀 机械手1左旋电磁阀 机械手1右旋电磁阀 机械手2下降电磁阀 机械手2夹放电磁阀 电气符号 KA 1 KA2 KA3 KA4 KA5 KA6 KA7
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续表3.2
8 9 10 11 12 13 14 15 机械手2上升电磁阀 机械手2左旋电磁阀 机械手2右旋电磁阀 机械手3下降电磁阀 机械手3夹放电磁阀 机械手3上升电磁阀 机械手3左旋电磁阀 机械手3右旋电磁阀 KA8 KA9 KA10 KA11 KA12 KA13 KA14 KA15
3.3 PLC的选型
3.3.1 PLC的选型
目前，世界上有200多个厂家生产可编程控制器产品，比较著名的PLC生产厂家主要有美国的AB、通用（GE）、日本的三菱（MITSBISHI）、欧姆龙（OMRON）、德国的西门子（SIMENS）、法国的TE、韩国的三星（SUMSUNG）、LG等。
本文选择的是德国的西门子公司生产的S7-200PLC。S7-200系列PLC是西门子公司生产的一种小型PLC，其许多功能达到大、中型PLC的水平，而价格却和小型PLC的一样，因此它一经推出，即受到了广泛的关注。特别是S7-200CPU22*系列PLC，由于它具有多种功能模块和人机界面（HMI）可供选择，所以系统的集成非常方便，并且可以很容易地组成PLC网络。同时它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，使得在完成控制系统的设计时更加简单，其速度快，具有极强的通信能力，几乎可以完成任何功能的控制任务。
CPU22*系列PLC它有如下五种不同结构的配置单元：
（1）CPU221，它具有6输入/4输出，I/O共计10点，无扩展能力； （2）CPU222，它具有8输入/6输出，I/O共计14点，并可以进行一定的模拟量控制和2个模块的扩展；
（3）CPU224，它具有14点输入/10点输出，I/O点数共计24点，它有七个扩展模块，有内置时钟；
（4）CPU226，它具有24输入/16输出，I/O共计40点，与CPU224相比，它增加了通信口的数量，通信能力大大增强；
（5）CPU226XM，这是西门子公司后推出的一种增强型主机，它在用户程
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序存储容量和数据存储容量上进行了扩展，其他指标和CPU226相同。
当CPU的I/O点数不够用或需要进行特殊功能的控制时，就要进行I/O的扩展。I/O扩展包括I/O点数的扩展和功能模块的扩展。不同的CPU有不同的扩展规范，它主要受CPU的功能限制。
典型的数字量输入/输出扩展模块有：
输入扩展模块EM221有两种：8点DC输入、8点AC输入。
输出扩展模块EM222有三种：8点DC晶体管输出、8点AC输出、8点继电器输出。
输入/输出混合扩展模块EM223有六种：分别为4点（8点、16点）DC输入/4点（8点、16点）DC输出、4点（8点、16点）DC输入/4点（8点、16点）继电器输出。
本次设计中共27个输入量，共15个输出量，共计32点，因此选用了S7-200系列CPU224，CPU224具有14点输入/10点输出，I/O点数共计24点，它可以有七个扩展模块，有内置时钟，它有更强的模拟量和高速计数的处理能力，是使用最多的S7-200产品。由于本系统的具有27点输入/15点输出，CPU224不能满足本系统的要求，所以扩展DC输入EM221两个，用于数字开关量的输入，扩展继电器输出EM222一个，用于继电器的输出。控制系统框图如图3.3所示。
图3.3 控
图
EM221（2） EM221（1） CPU 2 2 4 EM222 制系统框
3.3.2 PLC及扩展模块的技术指标
1、CPU224的技术指标
（1）外形尺寸 120.5mm×80mm×62mm （2）存储器
程序存储器 4096字 用户数据存储器 2560字 存储器类型 EEPROM 存储卡 EEPROM
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