广西贺州市SIEMENS华南地区代理商-西门子（授权）自动化与驱动代理商-西门子变频器-西门子PLC工业模块

在该通信方式下，通信端口由用户程序所控制，通信协议也由用户设定。PC机与PLC之间是主从关系，PC机始终处于主导地位。PLC的通信编程首先是对串口初始化，对S7-200PLC的初始化是通过对特殊标志位SMB30（端口0）、SMB130（端口1）写入通信控制字，设置通信的波特率，奇偶校验位、停止位和字符长度。显然，这些设定必须与PC的设定相一致。SMB30和SMB130的各位及含义如下：

其中，校验方式：00和11均为无校验、01为偶校验、10为奇校验；字符长度：0为传送字符有效数据是8位、1为有效数据是7位；波特率：000为38400baud、001为19200baud、010为9600baud、011为4800baud、100为2400baud、101为1200baud、110为600baud、111为300baud；通信协议：00为PPI协议从站模式、01为自由口协议、10为PPI协议主站模式、11为保留，缺省设置为PPI协议从站模式。

XMT及RCV命令分别用于PLC向外界发送与接收数据。当PLC处于RUN状态下时，通信命令有效，当PLC处于STOP状态时通信命令无效。

XMT命令将存储区内的数据通过端口传送出去，当存储区内Zui后一个字节传送完毕，PLC将产生一个中断，命令格式为 XMT TABLE，PORT，其中PORTPLC用于发送的通信端口，TABLE为是数据存储区地址，其第一个字节存放要传送的字节数，即数据长度，Zui大为255。

RCV命令从的端口读入数据存放在的数据存储区内，当Zui后一个字节接收完毕，PLC也将产生一个中断，命令格式为RCV  TABLE，PO RT，PLC通过PORT端口接收数据，并将数据存放在TBL数据存储区内，TABLE的第一个字节为接收的字节数。

在自由口通信方式下，还可以通过字符中断控制来接收数据，即PLC每接收一个字节的数据都将产生一个中断。因而，PLC每接收一个字节的数据都可以在相应的中断程序中对接收的数据进行处理

PLC，编码器，变频器实现同步控制的一种方法简介：变频器与可编程序控制器通过RS485通信连接控制电机速度；可编程序控制器根据编码器测出的现场速度改变变频器频率；触摸屏设定工作参数。

1，设备工作原理简介。

设备的用途为印刷后续加工，全自动覆膜机。

工作方式为把单张纸表面覆一层塑料膜，使印刷品表面看起来更亮，并保护印刷表面的图文。比如色拉油的包装标贴，或者某些书籍的封面。

首先，一张张印刷后的纸张通过直线传送到腹膜滚筒，然后通过滚筒施加的压力，使纸张与薄膜贴合在一起，后把纸张与薄膜接缝处切开，具体的工序不赘述。

2，主要技术难点。由于纸张是一张张的传送到滚筒，薄膜是缠绕在滚筒表面的，要使它们贴合在一起，并且每张纸之间不能有间隙。通俗的讲就是：把一张张的纸，首尾相接的贴在一卷薄膜上。纸张通过直线传送到滚筒上，薄膜通过开卷机构附在滚筒上，然后压在纸张表面。

这里，直线输纸机构与滚筒分别有两个变频电机驱动，所以要求两个运动机构的表面线速度必须*。只有这样才能使纸张之间腹膜以后不留有空隙，控制精度要求误差不能大于1毫米。纸张的长度是可设定的，比如，某次是要求一万张同等长度的纸张，下一次有可能是另一种长度规格的纸张。滚筒的直径确定不变。

设备安装2个旋转编码器，分别检测输纸机构与滚筒的线速度，plc根据计算的速度调节变频器的输出频率使它们的线速度保持*。在计算过程中由于存在圆周率，必需把计算的数据取整。这样经过乘除计算后才能得到比较准确的数据。计算的过程中数据取整只有把数据同时扩大1000倍或者10000倍才能得到比较准确的商。

plc的被除数是有限制的不能太大，否则溢出。在这里选择1000p/r的旋转编码器。就可以直接把纸张的长度分成1000份。并且把数据扩大1000倍。关于这些是具体设计变程过程中选取的。在这里只是说明一下。不再把数据计算一一演算。

根据数据计算结果不停的比较两个数据。依据比较结果加减从变频器的频率，使两个机构的表面线速度保持*。比较周期为20毫秒，加减的频率单位为0.01赫兹。

3，系统组成。编码器2个，分别输入plc的两路高速计数通道。两个变频器通过plc的rs485通信口改变频率，组成简单的闭环控制系统。具体的关于plc与变频器通过485通信连接不在这里具体说明。大家可以参照modbus通信协议和支持它的变频器手册。具体的方法将在以后的文章里跟大家交流。

1.项目介绍
    包装机行业未来发展的趋势是机械简单化，电气复杂化。越来越多的用伺服电机代替繁琐的机械传动，这就优化了机械结构，节省了设计成本，缩短了开发周期。

    以前的包装机只有一个普通电机做为主动力，各个部分的配合都是通过机械传动来实现，机械结构非常复杂，精度差，故障率高。现在全部用伺服电机代替之后，机械结构变的非常简单。枕式包装机是一个伺服电机带动包装机的切刀部分，一个伺服电机带动包装机的供膜部分，Zui后一个伺服电机带动推料部分。通过各部分之间的追踪，来实现对包装物的包装。由于包装机是一个连续的，并且在运行中需要实时追踪调整，所以PLC必须保证伺服电机运行的稳定性及准确性。

在以往的三轴枕式包装机方案中，由于受PLC本体集成的脉冲输出轴数所限，通常采用两个 PLC通讯的方式，两者通过网络读写指令进行数据传递。由于控制器所支持的通信波特率太低，所以主站发出命令后，从站会有滞后的响应，这样在高速的情况下，三个电机的配合就会出差较大的误差，不能正常工作。S7-200 SMART本体集成3路高速脉冲输出，能够满足该机型的升级需求，因此设备改型中选择了该方案。

2．工艺流程介绍：
    本包装机由主机部分与输送机部分组成，主机部分主要是由横封刀部分与送膜部分组成。由色标传感器，接近开关等来确定包装膜与切刀之间的相对位置。通过温度传感器来测量横封刀的温度。控制系统如图所示：

 见图1

3.方案确定
    一方面，鉴于三轴脉冲输出的功能满足设备的改型需求，另一方面通过集成的以太网接口能够非常方便的下载程序，与新版的SMART LINE触摸屏也能实现良好的通讯。综合选型之下，Zui终将S7-200 SMART PLC和SMART LINE触摸屏一起放到SF-G3机型上进行实验。

4.产品硬件配置
由于是实验机型，所以仅仅将原有的两个S7-200的CPU改为S7-200 SMART，其余的硬件部分并未做大的改动。

5.软件开发：
本系统中使用的I/O表如图所示

————————————

数字量输入     17

数字量输出     13

————————————

I0.0 刀零位接近开关:刀每旋转一周，接近开关接收一次信号。

I0.1 色标光电：包装膜，每走一个膜长，色标光电接收一次信号。

I0.2 推料零位光电：每走一个拔杈，光电接收一次信号。

I0.3 编码器A相

I0.4 编码器B相：自动接膜的时候，用于计算接膜的位置。

I0.5 急停按钮

I0.6 启动按钮

I0.7 点动按钮

I1.0 停止按钮

I1.1 刀伺服电机报警：如果伺服驱动器有报警的话，会给PLC一次个报警信号，立即停车。

I1.2 膜伺服电机报警：同上。

I1.3 推料伺服电机报警：同上。

I1.4 防护罩保护开关：当防护罩打开的时候，设备会报警，立即停车。

I1.5 左微动开关

I1.6 右微动开关

I1.7 中微动开关：以上三个微动开关，都是在自动接膜过程中使用。

Q0.0 Q0.1 Q0.3是三路高速脉冲输出，用于控制伺服电机的运行速度。

Q0.4 指示灯：该点控制一个中间继电器，分别用常开点与常闭点控制启动指示灯与停止指示灯。

Q0.5 指示灯：直接接近报警指示灯与蜂鸣器。

Q0.6 打码信号：用于给打码机提供打码位置信号。

Q0.7 吹气信号

Q1.2变频器启动信号

Q1.3 熨烫吸合控制

Q1.5 左刀电磁阀

Q1.6 右刀电磁阀

Q1.7 接膜电磁阀：三个电磁阀都是在自动接膜过程中控制气缸。

软件设计上主要分为以下三部分：

第一，频率计算：根据客户的要包装要求，将数据通过SMART LINE输入到PLC，通过复杂的数学运算，计算出每个工位下电机的运行频率。

第二，脉冲输出：通过向导，配置三个轴，调用向导配置后产生的子程序，来实现对三个电机的控制。

第三，自由口通讯：S7-200 SMART的485串口，设为自由口通讯，与宇电的温控模块进行数据交换。

6应用体会
S7-200 SMART较S7-200来说多了一路脉冲输出。当机器需要三轴时，S7-200只能通过两个PLC的通讯来实现。由于通讯的延时，所以很容易造成追踪效果不理想。而S7-200 SMART有效的解决了这个问题。尤其是S7-200 SMART程序的下载和与触摸屏的通讯都是通过网口通讯，大大的加快了通讯与下载程序的速度。