西门子PLC 6ES7 217-1AG40-0XB0安装调试

一、引言
自动化制造系统是指在较少的人工直接或间接干预下，将原材料加工成零件或将零件组装成产品，在加工过程中实现管理过程和工艺过程自动化；基于监控组态软件、监控工业计算机、可编程控制器、智能仪表、分布式控制系统和现场总线控制系统的自动化已成为现代工厂的技术支柱，并在国内外的现代化生产线广泛应用。

二、智能过程管理和控制
2.1 系统介绍
基于紫金桥监控组态软件系统及管理系统由计算机、可编程控制器、检测传感器、电机控制中心组成。系统采用RS-485远程测控系统结合传统的分布测控系统特点，电脑作上位机，PLC、电子**计、称重模块作下位机。主机的RS-232串口经外插式RS-232/RS-485转换器变成RS-485数字信号总线，上位机和下位机通过RS-485数字信号总线进行串行通信，使整个生产线处于计算机控制和管理下。
2.2生产操作管理

现场生产操作界面采用工业计算机系统，它负责处理现场与运行操作有关的人机界面，使操作员通过显示屏实时了解现场运行状态，各种生产数据的当前值以及是否有故障报警发生，并可对工艺生产过程进行控制和调节。
紫金桥软件人机界面主要功能：
a、能动态模拟显示各段工艺流程、生产报表、生产数据；
b、每幅画面都设置有操作按钮，如画面切换按钮，生产过程启/停控制按钮，报警按钮，紧急按钮等；
c、事件报警：生产过程中出现异常情况，自动报警并用文字显示故障类型，画面同时自动切换至故障所在的流程画面；
d、设备由静态到运行，画面模拟动画显示；
e、权限管理：操作员只有在开机时输入正确的登陆密码后，才能进入运行状态。
f、打印输出班报表，月报表。
g、查询历史数据.
　　监控计算机通过R232/R485适配器通过双绞线连结到SZ-4m的通信口，通信距离为：1400米以内。监控计算机的功能还兼有工程师站的作用，它能对下位机(PLC)的程序进行修改、配置。为了管理的需要，充分发挥电脑的资源优势，该系统在监控计算机建立了两个数据库：
a、生产数据库（分析计算采集的数据）

b、设备故障数据库：（设备过载、溢流、失速、仓空、仓满、故障恢复）。下位机(PLC)的生产数据和设备故障都实时记录并保存在监控计算机的数据库中，通过监控计算机可以很方便查询某年某月某时某秒的生产数据，和故障发生的时间及恢复时间，并能生成各种生产报表打印输出。
　　监控计算机即可远程监控，也可做为现场触模屏的沉余设计来使用。监控计算机可与单位的局域网相连，实现数据共享。

2.5 控制功能概述
2.5.1工艺流程启动
　　工艺流程启动分工段进行，各工段可单独按工艺流程自动联锁启动，也可按工段由后向前自动联锁启动。各工段内工艺流程自动联锁启动，先启动相应的空压机，通风除尘系统，然后按物流逆向延时逐台启动各工艺设备。
2.5.2料位器与工艺流程联锁
比重去石机、砻谷机、重力筛设备正常工作状态需要适合的物**配合，用料位器及气动门的开度实现这一目标。当这些设备的进料斗下料位器动作时，这些设备即停运转，其他工艺设备保持工作状态，当物料达到要求高度后，重新启动这些设备运行。

三结束语

该项目于2005年投入运行，整条生产线采用智能化管理设计，在连续性，实时性，**控制方面，紫金桥软件起到了核心的作用大幅度**了工作效率。

前言
随着微电子技术的飞速发展，控制技术日益完善和成熟，作为工业控制核心部件的PLC，其控制功能越来越强，体积越来越小，运行也越来越高速可靠。深圳市德天奥科技有限公司板式SL1S-32MR采用进口ARM控制芯片，编程软件完全兼容三菱PLC编程软件，价格只需进口的一半，修改维护非常方便，可灵活运用在各种工业自动控制场合，如电子、化工、塑料、轻纺、食品、包装等行业中的生产机械、工业流水线、各种机床的工业控制设备中。它为用户提供了采用传统的梯形图逻辑方法以及HJ为用户定制编程方法对一个控制系统进行开发的能力。

系统概述
包装机的控制对象由主控柜、副控柜和两个现场操作盒组成。主控柜内主要有PLC和称重指示控制仪F701 以及码盘设定器、袋计数器等。副控柜主要为交流接触器和热继电器，分别控制M1风机电机、M2**机构电机、M3传送机构电机，其中**机构由于有升有降，所以用了两个接触器。现场操作盒AR1用于料口升降控制，AR2用于传送控制。

控制对象对应IO点表
（1）3个电机M1、M2、M3；（Y00,Y001.,Y002）
（2）4个两位五通电磁阀配合气缸分别控制投料门1（电磁阀YV1）、投料门2（电磁阀YV2、）排料门（电磁阀YV4）和袋口夹松开（电磁阀YV5）；（Y003,Y004,Y005,Y006）
（3）6 个限位开关，SQ1 为投料门关位置，SQ3 为排料门关位置，SQ4、SQ5、SQ6、SQ7分别对应装袋**机构的料口上位、下位、上限、下限；（X00,X01,X02,X03,X04,X05）
（4）1个光电开关SQ11用于检测料包到传送链板尽头。（X06）主要的机械装置有称量料斗、板式输送机、装袋机构、控制门、排料门等。由于切片是粒状的均匀颗粒，同粉状物料相比流动性好且不粘附，所以靠自重来落料即可，料斗也不用做特殊操作。其中控制门采用的是双闸门，控制门1和2全开时为快投料，控制门2关闭1开启时为慢投料。

包装工艺过程
（1）称量过程：此系统有自动和手动两种操作方式，但手动方式也是由PLC实现的。手动方式主要用于调试、维修和排除故障，所以以自动操作为例介绍。 PLC向F701 发扣除皮重信号后（此时净重立即设置为 0），打开控制门 1 和 2，由料仓向称量料斗快投料（快投料速度约 23kg/s），当达到预置值时关闭控制门2，将快投料改为慢投料（速度约为2kg/s），当料量达到落差值时关闭控制门1，投料结束。稳定后PLC向 F701发数据保持信号，F701设置的不足、过量、上限值比较，若适量则“称好”灯亮，若过量或欠量则“超差”灯亮并报警。
（2）**机构动作及放料过程：将空袋夹在放料口上加好，按AR1的“料口升”按钮待“称好”灯亮后料口自动升到上位，风机启动充气15s，充气结束后打开排料门开始放料，当F701发出接近零信号后5s关闭排料门，然后自动松开袋口夹，同时袋计数加1，PLC向F701发一个皮重复位命令信号（取消去皮重操作），装满料的袋脱离料口放置在传送机上。
（3）传送过程：按AR2的“传送启动”按钮，M4启动自动传送一个袋位停止，由人工袋口，料口自动降至下位。以后每称好一袋，按传送启动按钮袋即顺序向前传送一个工位。如此循环往复。用叉车及时将传送机上的袋叉走。欠量时允许通过按“慢投”按钮进行补料并自动达到适量;过量时系统除报警外无纠正措施，须按“强制”按钮打开排料门放料。

PLC控制系统
包装系统的核心控制部分选用的是的SL1S-32MR可编程控制器。其硬件配置如图所示：

功能介绍：
○ 编程软件兼容日本三菱FXGP_WIN-C梯形图软件
○ 工作电源AC15V或DC24V
○ 32路I/0输入输出，其中输入16路，输出16路（继电器型）
○ 本机采用高性能进口工业级芯片设计，可适应高电磁干扰的工业环境
○ 高速运算，基本指令每步0.5uS
○ 通信接口有RS232
○ 程序空间为2000步，不用电池记忆，无需维护
○ 内部继电器512点
○ 计数器32点
○ 定时器64点
○ EEPROM数据掉电记忆
○ 编程语言采用梯形图
○ 采用循环扫描工作方式
○ 内置24V/500mA直流电源，可供外围设备使用，如接近传感器等其它元件
○ 一体化紧凑型设计，长×宽×高为158×101×28mm
○ 容易安装使用便利的固定孔安装,安装开孔尺寸为:长×宽152×95mm

◆ 本文介绍了BWS-BBR伺服系统在钢板裁剪设备中的应用，并对设备加工要求和技术进行分析，并介绍了该设备在加工过程中的伺服控制。

设备加工要求

要求在把一段钢板送到切刀口进行定长定位的裁切。传送钢板装置是由一个伺服驱动器和一个伺服电机驱动。有的钢板上也可能装有标识（追标功能）。在标识附近设定检测区域，设定为“窗口”区域。

在运行过程中，当钢板上的一个标识进入“窗口（检测区域）”，光电传感器把这个检测到的标识传送给伺服控制器，控制器根据编码器反馈回来的信息及光电传感器检测到的标识，发送一个命令给伺服电机，电机再以设定好的距离补偿进行响应，把钢板送到指定位置后停止传送，然后由切刀向下运转，把钢板切断。在这个过程中，送料装置由伺服驱动器控制，加减速曲线可以自动柔和，四段加减速即正加减速、负加减速可分别设定。需要切不同长度的时候可以通过人机界面设定长度。

技术分析

这个设备主要有几点的配合是关键：

◆ 使用BWS伺服控制器自有自动点对点控制模式的功能和特点，在每裁剪一段长度后，按伺服当前停止的位置作为初始原点再进行下一段距离长度的裁剪，这样的优点就是，即使前一段切料有不**的情况也不会累积、不会影响下一段切料长度的**性；

◆ 标识的出现必须在“窗口”范围内才是有效的，如果未出现在窗口范围内，则按人机界面上设定的“硬性”长度进行裁剪。若标识出现在“窗口”区域，则按照设定的长度再配合加减补偿距离进行更**裁剪。

◆ BWS伺服控制器特有的长度转换功能。通过传度转换功能可以直接输入要裁剪钢板的长度。这样，整个系统操作更简单，使用更方便。

◆ 送料装置的控制直接由人机界面与伺服驱动器通讯完成工作，由人机界面直接对伺服驱动器操作以及给定参数,替代PLC与伺服驱动器控制。而且可以节省一台PLC，节约成本。

设备的电气部分配置

伺服驱动器

采用BWS全数字伺服控制器和伺服电机，该控制器有11个可编程输入点，一个硬件复位点和7个输出点。该控制器的通讯接口具有MODBUS协议，可以直接与人机界面通讯。伺服驱动器在设备中主要起到驱动伺服电机带动送料装置送料，执行定长定位的送料,追“标” 作用。

自动点对点控制模式下工作：

1、自动点对点功能方块图：

2、激光识别点（MARK）识别：

当使用自动定长定位(Auto Point To Point)控制模式时，若有加装Mark Sensor 以辨认印刷点时，可以使用本功能。

设定长度有关参数：

◆ DL0(L.501/500) 为正常的送料长度。

◆ DL2(L.505/504) 为Mark(印刷点)出现后的长度。

设定Mark 有关参数

◆ Mark 可能出现的区域称为窗口（窗口）。

◆ DL3(L.507/506)用来设定窗口小值。

◆ DL4(L.509/508)用来设定窗口大值。

◆ Mark 信号必须由DI2(180) 输入(只能使用DI2)。

◆ 当送料长度介于DL4 与DL3 之间时，Mark 信号才会被承认为有效

◆ 在执行APTP 自动定长定位功能中，若有效Mark 出现，则由该点起算，再送料DL2 的长度即自动停止。

如果有效Mark 未出现，则送料至DL0 的长度即自动停止。

Mark Loss 输出功能

◆ DOx(180) = Mark Loss

◆ 每次APTP 开始时，DOx(180) 恢复成OFF。

◆ 若Mark 正常出现于窗口的范围内，则DOx(180) 维持OFF。

◆ 若Mark 并未出现于窗口的范围内，则DOx(180) 立刻ON。

运行曲线：

3、S型曲线示：

H.344/394/444/494=1，复位后即可选择S型加减速曲线。

S型加减速曲线的运转曲线如下：

4、长度转换功能

◆ 定义L.577/576=um/revolution，为马达每转的送料长度

◆ 设定H.334/384/434/484=6，转换6 组长度数据

◆ DL16(um in F.533/532)_DL0(cks in L.501/500)

◆ DL18(um in F.537/536)_DL2(cks in L.505/504)

◆ DL19(um in F.539/538)_DL3(cks in L.507/506)

◆ DL20(um in F.541/540)_DL4(cks in L.509/508)

人机界面

采用WEINVIEW的人机界面MT506MV随时可以在触摸屏上根据需要设定不同的裁剪长度以及裁剪速度的快慢。其操作界面如下图所示：

参数设置界面

操作界面

监控界面

设备在加工过程中的运动控制过程

首先，启动送料装置，由伺服驱动器控制速度和送料长度。在传送过程中，钢板上可能贴有标签或者标识，用来识别位置，用于**裁剪精度。BEC伺服有激光识别点（MARK）识别功能，即通常说的“追标”功能。可以在标识附近设定检测区域，设定为“窗口”区域，通过光电传感器检测这个“窗口”，把这个采集到的信号送给伺服驱动器实现长度定位，然后停止送料。再由切刀裁剪钢板，来实现裁剪的**控制。

后，切刀回到原位，送料装置把裁剪好的钢板送到指定的位置后继续循环动作。

特点和优势

◆ **度**

通过“追标”功能和自动点对点控制模式**系统精度。

◆ 成本降低

通过伺服驱动器与人机界面通讯功能，自身处理程序，节省PLC，降低成本。

◆ 长度转换功能

通过长度转换功能可以直接输入要裁剪的长度，整个系统操作、使用因此功能而更加方便、简单。