ZDZL-1自動(dòng)注蠟機(jī)S7-200 SMART PLC和掃描槍的應(yīng)用

吳湘益，劉鵬

（中航工業(yè)南方公司，湖南 株洲 412002）

ZDZL-1自動(dòng)注蠟機(jī)S7-200 SMART PLC和掃描槍的應(yīng)用

吳湘益，劉鵬

（中航工業(yè)南方公司，湖南 株洲 412002）

流水線控制單件產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，因?yàn)椴煌a(chǎn)品有不同的參數(shù)要求，特別是對(duì)于參數(shù)較多的復(fù)雜控制，靠人工去不斷修改控制參數(shù)顯然是行不通的，這樣費(fèi)人力且浪費(fèi)時(shí)間，特別是對(duì)于高速流水線的生產(chǎn)，節(jié)拍是以秒鐘計(jì)數(shù)的，靠人工去修改生產(chǎn)配方是不可思議的事情。采用PLC控制配合條碼掃描槍高速的提取生產(chǎn)配方，實(shí)現(xiàn)了在ZDZL-1機(jī)上高速單件的生產(chǎn)，取得好的效果。

自動(dòng)注蠟機(jī)；PLC；掃描槍

自動(dòng)注蠟機(jī)要求在流水生產(chǎn)線上同時(shí)生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，每個(gè)產(chǎn)品不同，因此生產(chǎn)要求和參數(shù)控制也不同，這些要求包括溫度控制，壓力控制，位置控制和時(shí)間控制，以及各液壓，氣壓閥的邏輯控制，每個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程包括參數(shù)多達(dá)20個(gè)，這些參數(shù)組被稱(chēng)為配方。對(duì)多達(dá)數(shù)萬(wàn)種的產(chǎn)品，也就有數(shù)萬(wàn)種的配方，在流水線上如果靠人工輸入會(huì)造成時(shí)間慢，準(zhǔn)確率低的局面，根本無(wú)法滿足流水線對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍的要求，解決這個(gè)問(wèn)題采用的方法是PLC和條碼掃描槍配合完成對(duì)配方數(shù)據(jù)的提取。ZDZL-1型注蠟機(jī)使用西門(mén)子S7-200 smart PLC，配合新大陸NLS-FM100掃描頭，完成了配方的調(diào)取和設(shè)備的全部控制，達(dá)到了在自動(dòng)流水線，過(guò)程如圖1所示。

圖1 流水線示意圖

1 PLC組成

系統(tǒng)控制使用西門(mén)子S7-200 smart，CUP單元使用ST40 DC/DC/DC CUP，配合SB CM01［RS485/ RS232］信號(hào)板，信號(hào)板能提供額外的RS232 或 RS485 串行通信接口，在軟件中簡(jiǎn)單設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，設(shè)備再配合模擬量轉(zhuǎn)換模塊EM AM06［4AI/2AQ］完成壓力和溫度的控制。

S7-200 smart系列可編程邏輯控制器PLC可以控制各種設(shè)備以滿足自動(dòng)化控制需要。CPU根據(jù)用戶(hù)程序控制邏輯監(jiān)視輸入并更改輸出狀態(tài)，程序可以包含布爾邏輯、計(jì)數(shù)、定時(shí)、復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算以及與其它智能設(shè)備的通信。 S7-200 smart 結(jié)構(gòu)緊湊、組態(tài)靈活且具有功能強(qiáng)大的指令集，這些優(yōu)勢(shì)的組合使它成為控制各種應(yīng)用的完美解決方案。

2 條形碼掃描

條形碼是迄今為止最經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。條形碼技術(shù)具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）輸入速度快：與鍵盤(pán)輸入相比，條形碼輸入的速度是鍵盤(pán)輸入的數(shù)倍；

（2）可靠性高：鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)出錯(cuò)率較高，利用光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)出錯(cuò)率為萬(wàn)分之一，而采用條形碼技術(shù)誤碼率低于百萬(wàn)分之一。

因?yàn)橛猩鲜龅膬?yōu)點(diǎn)，在系統(tǒng)中為了準(zhǔn)確快速的輸入產(chǎn)品的配方，采用條形碼的方法。

新大陸掃描頭NLS-FM100可以對(duì)多種條碼進(jìn)行識(shí)別，包括CODE128、EAN-13、EAN-8、CODE93、Codabar等，具有RS-232通訊功能，有在工業(yè)環(huán)境下工作的能力。

3 S7-200 smart與 NLS-FM100通訊硬件連接

S7-200 smart 信號(hào)板SB CM01［RS485/RS232］具有RS232通訊能力，只要在組態(tài)時(shí)正確選擇即可。

NLS-FM100掃描頭通過(guò)一個(gè)網(wǎng)線接口轉(zhuǎn)接為USB輸出接口或RS232接口，接口定義如表1。

4 PLC通訊口參數(shù)設(shè)置

S7-200 SMART CPU本體集成的RS485通信口和擴(kuò)展信號(hào)板。

CM01（RS485/RS232）可以設(shè)置為自由口模式。選擇自由口模式后，程序就可以完全控制通信端口的操作，通信協(xié)議也完全受用戶(hù)程序控制。自由口通信參數(shù)可以設(shè)置如下：

7或8位字符（數(shù)據(jù)字節(jié)）

表1 接口定義

一個(gè)奇/偶校驗(yàn)位或者沒(méi)有校驗(yàn)位

一個(gè)停止位

波特率可以為：1 200、2 400、9 600、19 200等。

SMB130（端口1）用于定義通信端口SB CM01的工作模式。

完成所有的通信還包括通信啟動(dòng)和接收條件設(shè)定等，同時(shí)還包括對(duì)接收的ASSCII碼的轉(zhuǎn)換，ZDZL-1自動(dòng)注蠟機(jī)配合HMI完成了近5萬(wàn)組配方的自動(dòng)控制。

［1］ SIEMENS s7-200_SMART_system_manual_zh-CHS.

（P-05）

Application of S7-200 SMART PLC and scanner in ZDZ-1 automatic injection wax machine

TV664.1

1009-797X（2015）22-0139-02

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.22.055

吳湘益（1968-） ， 男， 高級(jí)工程師，畢業(yè)于西北工業(yè)大學(xué)，從事設(shè)備電器設(shè)計(jì)和修理工作，研究方向?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)和PLC應(yīng)用。

2015-09-21