ZDZL-1自动注蜡机S7-200 SMART PLC和扫描枪的应用

吴湘益，刘鹏

（中航工业南方公司，湖南 株洲 412002）

ZDZL-1自动注蜡机S7-200 SMART PLC和扫描枪的应用

吴湘益，刘鹏

（中航工业南方公司，湖南 株洲 412002）

流水线控制单件产品生产时，因为不同产品有不同的参数要求，特别是对于参数较多的复杂控制，靠人工去不断修改控制参数显然是行不通的，这样费人力且浪费时间，特别是对于高速流水线的生产，节拍是以秒钟计数的，靠人工去修改生产配方是不可思议的事情。采用PLC控制配合条码扫描槍高速的提取生产配方，实现了在ZDZL-1机上高速单件的生产，取得好的效果。

自动注蜡机；PLC；扫描枪

自动注蜡机要求在流水生产线上同时生产不同的产品，每个产品不同，因此生产要求和参数控制也不同，这些要求包括温度控制，压力控制，位置控制和时间控制，以及各液压，气压阀的逻辑控制，每个产品的生产过程包括参数多达20个，这些参数组被称为配方。对多达数万种的产品，也就有数万种的配方，在流水线上如果靠人工输入会造成时间慢，准确率低的局面，根本无法满足流水线对生产节拍的要求，解决这个问题采用的方法是PLC和条码扫描枪配合完成对配方数据的提取。ZDZL-1型注蜡机使用西门子S7-200 smart PLC，配合新大陆NLS-FM100扫描头，完成了配方的调取和设备的全部控制，达到了在自动流水线，过程如图1所示。

图1 流水线示意图

1 PLC组成

系统控制使用西门子S7-200 smart，CUP单元使用ST40 DC/DC/DC CUP，配合SB CM01［RS485/ RS232］信号板，信号板能提供额外的RS232 或 RS485 串行通信接口，在软件中简单设置即可实现转换，设备再配合模拟量转换模块EM AM06［4AI/2AQ］完成压力和温度的控制。

S7-200 smart系列可编程逻辑控制器PLC可以控制各种设备以满足自动化控制需要。CPU根据用户程序控制逻辑监视输入并更改输出状态，程序可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数学运算以及与其它智能设备的通信。 S7-200 smart 结构紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集，这些优势的组合使它成为控制各种应用的完美解决方案。

2 条形码扫描

条形码是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术。条形码技术具有以下几个方面的优点：

（1）输入速度快：与键盘输入相比，条形码输入的速度是键盘输入的数倍；

（2）可靠性高：键盘输入数据出错率较高，利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用条形码技术误码率低于百万分之一。

因为有上述的优点，在系统中为了准确快速的输入产品的配方，采用条形码的方法。

新大陆扫描头NLS-FM100可以对多种条码进行识别，包括CODE128、EAN-13、EAN-8、CODE93、Codabar等，具有RS-232通讯功能，有在工业环境下工作的能力。

3 S7-200 smart与 NLS-FM100通讯硬件连接

S7-200 smart 信号板SB CM01［RS485/RS232］具有RS232通讯能力，只要在组态时正确选择即可。

NLS-FM100扫描头通过一个网线接口转接为USB输出接口或RS232接口，接口定义如表1。

4 PLC通讯口参数设置

S7-200 SMART CPU本体集成的RS485通信口和扩展信号板。

CM01（RS485/RS232）可以设置为自由口模式。选择自由口模式后，程序就可以完全控制通信端口的操作，通信协议也完全受用户程序控制。自由口通信参数可以设置如下：

7或8位字符（数据字节）

表1 接口定义

一个奇/偶校验位或者没有校验位

一个停止位

波特率可以为：1 200、2 400、9 600、19 200等。

SMB130（端口1）用于定义通信端口SB CM01的工作模式。

完成所有的通信还包括通信启动和接收条件设定等，同时还包括对接收的ASSCII码的转换，ZDZL-1自动注蜡机配合HMI完成了近5万组配方的自动控制。

［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

吴湘益（1968-） ， 男， 高级工程师，毕业于西北工业大学，从事设备电器设计和修理工作，研究方向为数控系统和PLC应用。

2015-09-21