吳湘益，劉鵬

（中航工業(yè)南方公司，湖南 株洲 412002）

ZDZL-1自動注蠟機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，因為不同產(chǎn)品有不同的參數(shù)要求，特別是對于參數(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，這樣費人力且浪費時間，特別是對于高速流水線的生產(chǎn)，節(jié)拍是以秒鐘計數(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，實現(xiàn)了在ZDZL-1機上高速單件的生產(chǎn)，取得好的效果。

自動注蠟機；PLC；掃描槍

自動注蠟機要求在流水生產(chǎn)線上同時生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，每個產(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，位置控制和時間控制，以及各液壓，氣壓閥的邏輯控制，每個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程包括參數(shù)多達20個，這些參數(shù)組被稱為配方。對多達數(shù)萬種的產(chǎn)品，也就有數(shù)萬種的配方，在流水線上如果靠人工輸入會造成時間慢，準確率低的局面，根本無法滿足流水線對生產(chǎn)節(jié)拍的要求，解決這個問題采用的方法是PLC和條碼掃描槍配合完成對配方數(shù)據(jù)的提取。ZDZL-1型注蠟機使用西門子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，達到了在自動流水線，過程如圖1所示。

圖1 流水線示意圖

1 PLC組成

系統(tǒng)控制使用西門子S7-200 smart，CUP單元使用ST40 DC/DC/DC CUP，配合SB CM01［RS485/ RS232］信號板，信號板能提供額外的RS232 或 RS485 串行通信接口，在軟件中簡單設(shè)置即可實現(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)備以滿足自動化控制需要。CPU根據(jù)用戶程序控制邏輯監(jiān)視輸入并更改輸出狀態(tài)，程序可以包含布爾邏輯、計數(shù)、定時、復(fù)雜數(shù)學運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)靈活且具有功能強大的指令集，這些優(yōu)勢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、實用的一種自動識別技術(shù)。條形碼技術(shù)具有以下幾個方面的優(yōu)點：

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

（2）可靠性高：鍵盤輸入數(shù)據(jù)出錯率較高，利用光學字符識別技術(shù)出錯率為萬分之一，而采用條形碼技術(shù)誤碼率低于百萬分之一。

因為有上述的優(yōu)點，在系統(tǒng)中為了準確快速的輸入產(chǎn)品的配方，采用條形碼的方法。

新大陸掃描頭NLS-FM100可以對多種條碼進行識別，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 信號板SB CM01［RS485/RS232］具有RS232通訊能力，只要在組態(tài)時正確選擇即可。

NLS-FM100掃描頭通過一個網(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通信口和擴展信號板。

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

一個奇/偶校驗位或者沒有校驗位

一個停止位

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和接收條件設(shè)定等，同時還包括對接收的ASSCII碼的轉(zhuǎn)換，ZDZL-1自動注蠟機配合HMI完成了近5萬組配方的自動控制。

［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， 高級工程師，畢業(yè)于西北工業(yè)大學，從事設(shè)備電器設(shè)計和修理工作，研究方向為數(shù)控系統(tǒng)和PLC應(yīng)用。

2015-09-21