西門子工控配件供應

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SIEMENS可編程控制器

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1.項目介紹
    包裝機行業未來發展的趨勢是機械簡單化，電氣復雜化。越來越多的用伺服電機代替繁瑣的機械傳動，這就優化了機械結構，節省了設計成本，縮短了開發周期。

    以前的包裝機只有一個普通電機做為主動力，各個部分的配合都是通過機械傳動來實現，機械結構非常復雜，精度差，故障率高?，F在全部用伺服電機代替之后，機械結構變的非常簡單。枕式包裝機是一個伺服電機帶動包裝機的切刀部分，一個伺服電機帶動包裝機的供膜部分，后一個伺服電機帶動推料部分。通過各部分之間的追蹤，來實現對包裝物的包裝。由于包裝機是一個連續的，并且在運行中需要實時追蹤調整，所以PLC必須保證伺服電機運行的穩定性及準確性。

在以往的三軸枕式包裝機方案中，由于受PLC本體集成的脈沖輸出軸數所限，通常采用兩個 PLC通訊的方式，兩者通過網絡讀寫指令進行數據傳遞。由于控制器所支持的通信波特率太低，所以主站發出命令后，從站會有滯后的響應，這樣在高速的情況下，三個電機的配合就會出差較大的誤差，不能正常工作。S7-200 SMART本體集成3路高速脈沖輸出，能夠滿足該機型的升級需求，因此設備改型中選擇了該方案。

2．工藝流程介紹：
    本包裝機由主機部分與輸送機部分組成，主機部分主要是由橫封刀部分與送膜部分組成。由色標傳感器，接近開關等來確定包裝膜與切刀之間的相對位置。通過溫度傳感器來測量橫封刀的溫度。控制系統如圖所示：

 見圖1

3.方案確定
    一方面，鑒于三軸脈沖輸出的功能滿足設備的改型需求，另一方面通過集成的以太網接口能夠非常方便的下載程序，與新版的SMART LINE觸摸屏也能實現良好的通訊。綜合選型之下，終將S7-200 SMART PLC和SMART LINE觸摸屏一起放到SF-G3機型上進行實驗。

4.產品硬件配置
由于是實驗機型，所以僅僅將原有的兩個S7-200的CPU改為S7-200 SMART，其余的硬件部分并未做大的改動。

5.軟件開發：
本系統中使用的I/O表如圖所示

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數字量輸入     17

數字量輸出     13

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I0.0 刀零位接近開關:刀每旋轉一周，接近開關接收一次信號。

I0.1 色標光電：包裝膜，每走一個膜長，色標光電接收一次信號。

I0.2 推料零位光電：每走一個拔杈，光電接收一次信號。

I0.3 編碼器A相

I0.4 編碼器B相：自動接膜的時候，用于計算接膜的位置。

I0.5 急停按鈕

I0.6 啟動按鈕

I0.7 點動按鈕

I1.0 停止按鈕

I1.1 刀伺服電機報警：如果伺服驅動器有報警的話，會給PLC一次個報警信號，立即停車。

I1.2 膜伺服電機報警：同上。

I1.3 推料伺服電機報警：同上。

I1.4 防護罩保護開關：當防護罩打開的時候，設備會報警，立即停車。

I1.5 左微動開關

I1.6 右微動開關

I1.7 中微動開關：以上三個微動開關，都是在自動接膜過程中使用。

Q0.0 Q0.1 Q0.3是三路高速脈沖輸出，用于控制伺服電機的運行速度。

Q0.4 指示燈：該點控制一個中間繼電器，分別用常開點與常閉點控制啟動指示燈與停止指示燈。

Q0.5 指示燈：直接接近報警指示燈與蜂鳴器。

Q0.6 打碼信號：用于給打碼機提供打碼位置信號。

Q0.7 吹氣信號

Q1.2變頻器啟動信號

Q1.3 熨燙吸合控制

Q1.5 左刀電磁閥

Q1.6 右刀電磁閥

Q1.7 接膜電磁閥：三個電磁閥都是在自動接膜過程中控制氣缸。

軟件設計上主要分為以下三部分：

，頻率計算：根據客戶的要包裝要求，將數據通過SMART LINE輸入到PLC，通過復雜的數學運算，計算出每個工位下電機的運行頻率。

第二，脈沖輸出：通過向導，配置三個軸，調用向導配置后產生的子程序，來實現對三個電機的控制。

第三，自由口通訊：S7-200 SMART的485串口，設為自由口通訊，與宇電的溫控模塊進行數據交換。

6應用體會
S7-200 SMART較S7-200來說多了一路脈沖輸出。當機器需要三軸時，S7-200只能通過兩個PLC的通訊來實現。由于通訊的延時，所以很容易造成追蹤效果不理想。而S7-200 SMART有效的解決了這個問題。尤其是S7-200 SMART程序的下載和與觸摸屏的通訊都是通過網口通訊，大大的加快了通訊與下載程序的速度。

數控系統有兩種，一種是西門子840C系統，該系統是西門子公司在九十年代初推出的系統，功能強大，使用靈活，直流驅動及電機可不更換。另一種選擇即選用西門子840D系統，該系統是西門子公司九十年代中期推出的一款純數字的數控系統，因為與之匹配的驅動及電機也都是數字的，所以驅動及電機也必須更換?？紤]到西門子840D系統是數控系統的發展方向，有很大發展潛力，因此公司選用西門子840D系統。

◆驅動電機及PLC選擇

公司選擇的驅動是西門子611D數字驅動，以保證其良好的驅動特性。進給電機選用1FT6系列，主軸選用1PH7系列，PLC選用西門子S7-300系列。

軟硬件構成及特點

◆SINUMERIK 840D

西門子90年代后期產品，模塊化結構；配有OP01212.1寸液晶彩色顯示屏；PCU50，PII333，WindowsNT界面，圖形顯示，動態模擬，CNC程序網絡傳輸接口，USB接口；NCU572.3四軸聯動，AMD K6-2, 0.5M RAM, 系統軟件；西門子標準機床控制面板；PLC采用內置式S7-300, 315-2DP, 96K RAM；可擴展I/O模塊，數字或模擬量，多功能模塊，導軌安裝，模塊結構，體積小。

◆1FT6全數字交流伺服電機

西門子90年代后期產品，專門用于高精度和高動態特性場合，如數控機床：高動態特性；IP65防護等級（風扇IP54），自帶風扇，內裝編碼器和PTC。體積??；鼠籠式電機，無炭刷和換向器，免維護。

◆611D伺服系統

西門子90年代后期產品，與西門子數字電機配套使用，模塊化結構，配置靈活，功能先進強大，分單軸和雙軸型，由功率電源模塊和插入單元模塊組成，便于使用和維護。

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