S7-200 SMART在塑封膜包装线中的应用

北新集团建材股份有限公司涿州分公司 武高峰

在企业搬迁工作中，原来在包装岗位有两台其他品牌的小型PLC在使用，分别控制堆垛岗位和封切热缩岗位。目前该型号产品已经被淘汰，而在搬迁后发现，PLC上电无反应，必须要进行更新换代。

1 工艺原理

本包装设备，完成对本厂建材产品的包装，包装材料使用PE热缩塑封膜。主要工艺步骤包括：①堆垛；②封切：对塑料膜进行切断和封口；③热缩：使PE膜加热收缩包裹产品。

2 方案选型

2.1 控制方案设计

2.2 PLC选型及IO表设计

根据现场设备汇总需要输入点13个，输出点12个，使用S7-200 SMART系列的SR40型号CPU并设计IO表。

2.3 其它主要电气设备选型

另外选择了1台安川V1000变频器和2台山武SDC36温控表分别进行速度和温度的控制，它们都支持通过MODBUS通信协议与S7-200 SMART进行通信。

2.4 确定通讯方案

（1）上位机以太网通信方案

本工厂使用的上位机为亚控公司生产的组态王上位机组态软件，经过查找发现组态王已经更新了S7-200 SMART的驱动，驱动名称：S7 TCP.DLL，驱动版本：60.1.24.30。

（2）MODBUS通讯方案

安川V1000变频器和山武SDC36温控表具有非常相似的指令结构，能够方便地接入系统。

从站地址 功能码 数据 故障检出

其中读取和写入的功能码分别是03H和10H。

3 编程与调试

3.1 IO控制程序编程与调试

塑封膜包装线中堆垛和封切工序的动作最为复杂，而且各动作也存在着逻辑关系，为了准确执行各封切动作，采用步进控制。其他的只采用普通的逻辑控制即可。

该滑坡Ⅰ-Ⅰ′主剖面的两处地表总位移数据与库水位的关系见图3。由图3可知，在库水位第1次从145 m蓄水到156 m及后续下降到145 m的过程中，两处总位移呈波动式上升，但并不明显；当第2次从145 m蓄水到172.7 m时，两处总位移都有较为明显的增加，尤其是库水位从172.7 m下降到145 m时，两处总位移增加明显，后缘JCD1监测点总位移达到107.5 mm，前缘JCD2总位移达到91.3 mm。总体而言，该滑坡变形受库水位波动影响明显，尤其是对库水位下降较为敏感。

3.2 MODBUS通信程序编程与调试

（1）安川V1000变频器和山武SDC36温控表参数设置

对变频器的b1-01、b1-02以及H5-01~H5-12进行设置，采用MODBUS通信给定频率指令和运行指令，并设置相关通信参数。

对温控表的C64~C70进行通信参数设置。

通信参数使用9600bps通信速度，8位数据位，偶校验方式。通信地址分别使用1、2、3。

（2）命令数据内容

MODBUS通信采用自由口通信协议，需要根据指令格式进行命令的编写。

① 根据命令数据内容可知，有些命令数据是不改变的，这些常量数据可以直接编写数据块赋值。

② CRC-16校验码，要在程序中编写CRC程序，进行计算和比对。

③ 变频器的启停，频率值，温度值的设定和读取，根据具体情况给相应地址赋值。

（3）通信程序编写

① 端口0初始化：通过对SMB30、87以及SMW90、92、94进行端口0的通信初始化设置。

② 通信指令：

通讯指令使用XMT和RCV指令进行数据的发送和接收。实现数据的写入和读取。

3.3 上位机组态

上位机首先与PLC通过网线连接，然后在对组态王进行组态实现监控和设置功能。

4 项目心得体会

本次使用的SR40型号CPU，很适合在系统点数要求不高的场合使用。且其通信功能又使之具有了较强的扩展性，能完成较为复杂的控制。其以太网接口还能与上位机连接，整体上其控制能力和操作性上都具有独特的优势。