PDF《S7-200 SMART 在双机头套标机上的应用》

2 路100KHz 的PTO 功能,无法通过

1 台PLC 满足 工艺要求.另外,该设备的 I/O 点数较 多,为23DI,38DO.为了降低成本, 选型时希望通过 CPU 模块标配集成的 I/O 满足要求,而不使用扩展模块.因 此选用

2 台西门子 S7-200 SMART PLC 作为主控单元,每台 PLC 本体集成

3 路100KHz 的PTO 输出,满足设备中

4 路100KHz 的PTO 输出要求,PLC 之 间通过 Modbus RTU 通讯的方式实现瓶 身和瓶口套标过程的配合. SMART LINE 触摸屏本体集成以太网接口,可连接

3 台S7-200 SMART 控制器.在本项目中,SMART LINE 使用普通的网线与两台 S7-200 SMART 相连,可直接操 作两台 PLC. 硬件配置如附表所示. 系统架构如图

2 所示. 附表 电控系统方案配置 型号 描述 数量 6ES7 288-1ST60-0AA0 标准型 CPU 模块,晶体管输出,

24 VDC 供电,36 输入 /24 输出

1 6ES7 288-1ST40-0AA0 标准型 CPU 模块,晶体管输出,

24 VDC 供电,24 输入 /16 输出

1 6AV6 648-0BC11-3AX0 SMART LINE 触摸屏,7 寸,64 k 色真彩显示

1 6SL3210-5CB13-7AA0 V80 伺服驱动器 0.75kW

2 1FL4044-0AF21-0AA0 伺服电机 0.75kW

2 6SL32105CB12-0AA0 V80 伺服驱动器 0.4kW

2 1FL4033-0AF21-0AA0 伺服电机 0.4kW

2 4 编程设计 根据双机头套标机的工艺流程及使用到的PLC功能, PLC 程序开发分为三个部分:螺杆速度采集,切、送标 的伺服控制以及 PLC 之间的通讯. 4.1 螺杆速度采集 通过一路高速计数器测量螺杆的转速脉冲,利用系统 的定时中断,每隔 50ms 采样一次当前计数器的值,算出 两次脉冲的差值,折算成螺杆转速 ( 转/分钟 ).螺杆转 速=(S2-S1)*1000*60/50(S1:上次脉冲数;

S2:本次脉冲 数),生产速度 = 螺杆转速 /20( 瓶/分钟 ). 4.2 切标伺服控制 切标控制时,伺服信号的给定采用脉冲 + 方向的方 式.由于伺服驱动器选择了

1000 脉冲转一圈,并且伺服 电机最大速度是

4500 转/分钟,可以计算得出最大速度 =4500*1000/60=75000 脉冲 /s.根据多次的测试,加减 时间设置成 0.2s.由于切刀的性能要求是速度快,对位置 图2电控系统架构图 图1双机头套标机工艺流程 P2013-04双色.indd

31 2013-4-11 15:30:53 《PLC&

FA》

32 PLC&

IPC&

EAS PLC&

IPC&

EAS 要求不高,所以采用速度模式.通过刀盘电眼检测刀盘 进入凹槽区,确认切标完成,同时触发送标启动. 4.3 送标伺服控制 送标控制可采用定长切和分段切两种模式. (1) 定长切.即每次切的标签长度固定,只需走固定 距离就可以,因此采样相对定位.通过向导生成运动控 制子程序,在主程序中调用 GOTO 子程序,将MODE 设 置成

1 即为相对定位. (2) 分段切.通过色标传感器检测标签的透明段进行 区分每段的距离.因为每次标签的实际长度不是固定的, 所以采用速度模式,检测到透明短时停送标,GOTO 子 程序,将MODE 设置成 2,即为速度模式. 4.4 通讯功能 由于主输送带和螺杆由一台 PLC(ST60) 控制,另 一台 PLC(ST40) 需要获取其状态,所以两台 PLC 采用 Modbus RTU 协议进行通信,本系统中采用 ST60 做主站, ST40 做从站. ST60 调用MODBUS 主站库, 初始化波特率为9600,偶校验,选择口 0,超时检测设为 1s.然后分时调 用MBUS_MSG,作为读和写,读写周期为 300ms. 通讯模块编程分别如图 3~7 所示. 图3Modbus 主站的初始化 图4Modbus 读指令 图5Modbus 写指令 图6Modbus 从站的初始化 图7Modbus 从站功能调用 4.5 HMI 画面设计 触摸屏主要由主界面、 瓶身操作界面、 瓶身参数界面、 瓶口操作界面、瓶口参数界面组成. (1) 主界面:显示厂家的基本信息, 如厂家名称, 地址, 电话;