S7-200 SMART在雙面貼標(biāo)機上的應(yīng)用

時間：2024-09-21作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：22

貼標(biāo)機(Labeller)




                       是將成卷的不干膠紙標(biāo)簽（紙質(zhì)或金屬箔）粘貼在PCB、產(chǎn)品或規(guī)定包裝上的設(shè)備。產(chǎn)品的型式一般分為直線式貼標(biāo)機和回轉(zhuǎn)式貼標(biāo)機。廣泛應(yīng)用于食品、、化妝品、日化、電子、五金、塑膠等行業(yè)。




貼標(biāo)機的結(jié)構(gòu)簡單，但對伺服的動態(tài)性能要求很高，在短時間內(nèi)完成定位，一般一臺貼標(biāo)機中有一臺伺服，基本功率為0.4和0.75Kw，西門子S7-200 SMART系列PLC和SINAMICS V90伺服在貼標(biāo)機行業(yè)中有廣泛的應(yīng)用，一般采取的配置方案如下為：S7-200 SMART + V90 PTI + V20 + SMART LINE。







小貼士

硬件及軟件需求







1. 硬件要求




SIMATIC S7-200 SMART V2.7產(chǎn)品家族




2. 軟件要求




STEP 7-Micro/WIN SMART V2.7

SIMATIC WinCC Flexible Smart V4 SP1




S7-200 SMART編程實現(xiàn)
















控制工藝介紹










貼標(biāo)機產(chǎn)品型式很多，本文主要講述的是制藥行業(yè)的圓瓶貼標(biāo)機，其主要的系統(tǒng)構(gòu)成如下：







根據(jù)其工作原理，一般送標(biāo)機構(gòu)采用伺服進行定位送標(biāo)控制，S7-200 SMART V2.7版本發(fā)布后，可以采用兩種方案來實現(xiàn)：




方法一

使用PLS指令控制，檢測到色標(biāo)后立即停止送標(biāo)，在這種控制方式下，一般要求可以通過機械裝置或者參數(shù)設(shè)置來調(diào)整色標(biāo)光電位置來調(diào)整色標(biāo)的伸出長度。

方法二

使用PLS指令或者GOTO指令，采用馳功能，檢測到色標(biāo)后，繼續(xù)運行一個距離，通過這種方式可以方便設(shè)置色標(biāo)的伸出長度。




本文中是按照種實現(xiàn)方式來工作的，其工作原理為當(dāng)系統(tǒng)啟動后，通過一個貼標(biāo)檢測光電開關(guān)檢測當(dāng)有藥瓶通過時，延時啟動送標(biāo)伺服送標(biāo)，而當(dāng)色標(biāo)光電檢測到色標(biāo)時，運行一定距離后立即停止伺服輸出，完成一個貼標(biāo)過程，貼標(biāo)完成后根據(jù)實際情況開始啟動打印生成日期等，然后等待下一個藥瓶經(jīng)過，貼標(biāo)機的基本工藝流程圖如下：







控制程序










S7-200 SMART CPU控制程序中主要編寫了Communication子程序、 LableControl子程序、IOinterface子程序、InitializePLS子程序和DataScaling子程序。




其中







Communication子程序主要實現(xiàn)和各個變頻器的通信，用于啟動變頻和設(shè)定頻率；







LableControl子程序主要負(fù)責(zé)控制貼標(biāo)機的生產(chǎn)工藝過程







InitializePLS子程序庫主要用于設(shè)置PLS多段速的應(yīng)用







IOinterface子程序主要負(fù)責(zé)IO接口對接







DataScaling子程序負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)標(biāo)定功能










Communication子程序










該子程序主要實現(xiàn)了和各個變頻器V20之間的Modbus-RTU的通信，通過該子程序可以控制各個V20的啟動、停止和設(shè)定頻率等功能，以滿足不同速度的工況需求。







LableControl子程序










該子程序主要實現(xiàn)貼標(biāo)機的工藝生產(chǎn)過程，包括系統(tǒng)信號處理、物料檢測、延時處理等，也可以通過該子程序和HMI實現(xiàn)人機交互。







InitializePLS程序庫










該程序庫為PLS指令多段應(yīng)用，可以把設(shè)置的脈沖和頻率擬合成多段曲線，通過曲線擬合可以實現(xiàn)平穩(wěn)加減速以減小機械沖擊，特別適合于一些需要短距離、高頻率的應(yīng)用場合，而本應(yīng)用中可以設(shè)置的脈沖數(shù)量比實際運行需要的脈沖數(shù)量略大，這樣當(dāng)碰到色標(biāo)需要PLS立即停止時可以在PLS的減速階段停止，進而減小因機械慣性引起的定位偏差，也可以改曲線的擬合關(guān)系以適應(yīng)不同工況需求。










IOinterface和DataScaling子程序










通過IOinterface和DataScaling子程序，可以實現(xiàn)程序變量和現(xiàn)場IO的數(shù)據(jù)交互，故障報警處理和數(shù)據(jù)計算等。







中斷子程序










通過中斷子程序，可以實現(xiàn)當(dāng)檢測到色標(biāo)信號的上升沿，啟用IO硬件中斷功能，立即停止PLS脈沖輸出，硬件中斷可以提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。







基于精彩觸摸屏的貼標(biāo)機畫面樣例
















貼標(biāo)機觸摸屏樣例程序使用的是7寸精彩觸摸屏，通過觸摸屏和PLC程序通訊，實現(xiàn)貼標(biāo)機設(shè)備的操作和狀態(tài)顯示。




畫面組態(tài)










該樣例基于精彩觸摸屏的畫面模板套件進行組態(tài)。模板畫面中拖拽使用庫中的標(biāo)題欄和一級導(dǎo)航欄創(chuàng)建畫面基本結(jié)構(gòu)。并從庫中的畫面樣式中拖拽通用畫面到項目樹中，該樣例中包含了畫面概覽、參數(shù)設(shè)置和報警信息畫面。







拖拽完成后，對按鈕文本及系統(tǒng)函數(shù)進行簡單的修改即可快速完成畫面的結(jié)構(gòu)。




終畫面的結(jié)構(gòu)分為標(biāo)題欄、導(dǎo)航欄及畫面內(nèi)容。




標(biāo)題欄可以顯示項目的名稱及時間，導(dǎo)航欄可以實現(xiàn)不同主畫面之間的切換。




畫面概覽










畫面概覽為項目的主起始界面，共分為3大塊。




  部分用來顯示設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)，包括產(chǎn)量和生產(chǎn)速度。

  二部分為設(shè)備操作部分，可以進行設(shè)備啟停和清零等操作。

  三部分為基本參數(shù)顯示部分，可以顯示傳送帶、覆標(biāo)和分瓶器的速度和電流等。







參數(shù)設(shè)置










參數(shù)設(shè)置界面主要設(shè)置貼標(biāo)機輸送、貼標(biāo)、出標(biāo)和分瓶等頻率，也可以設(shè)置出標(biāo)延時、壓印時間和標(biāo)簽長度等。





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• 詞條

  詞條說明

• 西門子S7-1500固件較新

  S7-1500 CPU、顯示器、ET 200SP CPU 和 ET 200pro CPU 的固件較新說明說明：較新固件時，應(yīng)始終較新到相應(yīng)訂貨號可用的較新?版本。之前的固件版本僅用作備份，以便用戶可降級為原始版本。?固件的相應(yīng)較新版本適用于該?訂貨號的所有版本。較新 CPU 固件時，并非必須較新顯示器，但建議進行此較新。先決條件在繼續(xù)安裝固件較新之前，請確保未使用 C

• CPU ST40

  技術(shù)數(shù)據(jù)SIMATIC S7-200 SMART，CPU ST40， 上，DC/DC/DC， 機載 I/O： 24 個 24V DC 數(shù)字輸入；16DO 24V DC； 電源：DC 20.4 - 28.8V DC， 程序存儲器/數(shù)據(jù)存儲器 40 KB 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器支持一般信息產(chǎn)品類型標(biāo)志CPU ST40 DC/DC/DC附帶程序包的● 工程系統(tǒng)STEP 7 Micro/WIN SMART安裝方式/安

• TCP 和 ISO-on-TCP 連接的保持連接幀

  TCP 和 ISO-on-TCP 連接的保持連接幀參考在“屬性 > 常規(guī) > PROFINET 接口 > **選項 > 接口選項”(Properties > General > PROFINET interface > Advanced options > Interface options) 參數(shù)組中對 PROFINET 接口進行特殊設(shè)置保持連接幀

• 涉及“簡單”DP 從站的組態(tài)

  涉及“簡單”DP 從站的組態(tài)DP 主站與 DP 從站之間的通信對于涉及簡單 DP 從站的組態(tài)，在 DP 主站和簡單 DP 從站（即 I/O 模塊）之間通過 DP 主站交換數(shù)據(jù)。 DP 主站在 DP 主站系統(tǒng)內(nèi)的主站輪詢列表中，一個接一個地輪詢每個已組態(tài)的 DP 從站，向從站發(fā)送輸出數(shù)據(jù)或從從站接收輸入值。單主站系統(tǒng)只有一個 DP 主站的組態(tài)也稱為單主站系統(tǒng)。單個 DP 主站及其相關(guān)的 DP 從站將