S7-200 SMART在塑封膜包裝線中的應用

北新集團建材股份有限公司涿州分公司 武高峰

在企業搬遷工作中，原來在包裝崗位有兩臺其他品牌的小型PLC在使用，分別控制堆垛崗位和封切熱縮崗位。目前該型號產品已經被淘汰，而在搬遷后發現，PLC上電無反應，必須要進行更新換代。

1 工藝原理

本包裝設備，完成對本廠建材產品的包裝，包裝材料使用PE熱縮塑封膜。主要工藝步驟包括：①堆垛；②封切：對塑料膜進行切斷和封口；③熱縮：使PE膜加熱收縮包裹產品。

2 方案選型

2.1 控制方案設計

2.2 PLC選型及IO表設計

根據現場設備匯總需要輸入點13個，輸出點12個，使用S7-200 SMART系列的SR40型號CPU并設計IO表。

2.3 其它主要電氣設備選型

另外選擇了1臺安川V1000變頻器和2臺山武SDC36溫控表分別進行速度和溫度的控制，它們都支持通過MODBUS通信協議與S7-200 SMART進行通信。

2.4 確定通訊方案

（1）上位機以太網通信方案

本工廠使用的上位機為亞控公司生產的組態王上位機組態軟件，經過查找發現組態王已經更新了S7-200 SMART的驅動，驅動名稱：S7 TCP.DLL，驅動版本：60.1.24.30。

（2）MODBUS通訊方案

安川V1000變頻器和山武SDC36溫控表具有非常相似的指令結構，能夠方便地接入系統。

從站地址 功能碼 數據 故障檢出

其中讀取和寫入的功能碼分別是03H和10H。

3 編程與調試

3.1 IO控制程序編程與調試

塑封膜包裝線中堆垛和封切工序的動作最為復雜，而且各動作也存在著邏輯關系，為了準確執行各封切動作，采用步進控制。其他的只采用普通的邏輯控制即可。

該滑坡Ⅰ-Ⅰ′主剖面的兩處地表總位移數據與庫水位的關系見圖3。由圖3可知，在庫水位第1次從145 m蓄水到156 m及后續下降到145 m的過程中，兩處總位移呈波動式上升，但并不明顯；當第2次從145 m蓄水到172.7 m時，兩處總位移都有較為明顯的增加，尤其是庫水位從172.7 m下降到145 m時，兩處總位移增加明顯，后緣JCD1監測點總位移達到107.5 mm，前緣JCD2總位移達到91.3 mm。總體而言，該滑坡變形受庫水位波動影響明顯，尤其是對庫水位下降較為敏感。

3.2 MODBUS通信程序編程與調試

（1）安川V1000變頻器和山武SDC36溫控表參數設置

對變頻器的b1-01、b1-02以及H5-01~H5-12進行設置，采用MODBUS通信給定頻率指令和運行指令，并設置相關通信參數。

對溫控表的C64~C70進行通信參數設置。

通信參數使用9600bps通信速度，8位數據位，偶校驗方式。通信地址分別使用1、2、3。

（2）命令數據內容

MODBUS通信采用自由口通信協議，需要根據指令格式進行命令的編寫。

① 根據命令數據內容可知，有些命令數據是不改變的，這些常量數據可以直接編寫數據塊賦值。

② CRC-16校驗碼，要在程序中編寫CRC程序，進行計算和比對。

③ 變頻器的啟停，頻率值，溫度值的設定和讀取，根據具體情況給相應地址賦值。

（3）通信程序編寫

① 端口0初始化：通過對SMB30、87以及SMW90、92、94進行端口0的通信初始化設置。

② 通信指令：

通訊指令使用XMT和RCV指令進行數據的發送和接收。實現數據的寫入和讀取。

3.3 上位機組態

上位機首先與PLC通過網線連接，然后在對組態王進行組態實現監控和設置功能。

4 項目心得體會

本次使用的SR40型號CPU，很適合在系統點數要求不高的場合使用。且其通信功能又使之具有了較強的擴展性，能完成較為復雜的控制。其以太網接口還能與上位機連接，整體上其控制能力和操作性上都具有獨特的優勢。