西门子数控系统代理商-授权代理

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1、项目简介
在现今社会，汽车行业飞速发展，车灯做为汽车上的重要组成部件，车灯的生产工艺要求非常严格，户外的环境就要求灯具的防尘/防水等级要求达到IP65防护等级，防尘和防喷水。车灯气密性检测是车灯生产线中较重要的一个环节之一，车灯的气密性就决定了车灯的性能，使用寿命，这是配套件灯具的基本要求。由于车灯的模具问题，一个模具只能对应与一款车灯，所以通常一台气密测漏机只能配一套模具，只能生产一款车灯。而此款气密测漏机由于体积小，携带方便，而且较重要的是不受车灯模具的影响，适用于多款车灯气密性检测，并且精度高，价格便宜，具有超高的性价比，深受广大汽车车灯生产企业的喜爱。针对气密测漏机的工艺要求，设计了一套S7-200 SMART控制系统，应用了SR40 PLC和SMART LINE 700 IE的屏，使设备操作更加方便，灵活，更，稳定。

2、工艺流程介绍
气密测漏机的控制工艺过程如下流程图所示，见图1

本设备控制过程包括五个过程，加压延时、加压过程、平衡过程、检出过程和结束延时。每个过程都设有标志位。有多组配方可供选择，以满足生产多种系列灯具的需求。

3、方案确定
SMART 200 PLC相比S7-200 西门子PLC，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。在处理速度上，指令的执行时间更短，基本指令的执行时间可达0.15μs，在同级别小型 PLC 中遥遥领先。因此较终确定了用S7-200 SMART PLC + SMART LINE 700 IE触摸屏替换了欧姆龙PLC+维纶触摸屏的控制系统的方案。

4、产品硬件配置
SIMATIC S7-200 SMART具有集成PROFINET接口，实现与编程设备的通讯、强大的集成工艺功能，有效的解决方案，满足自动化需求、和灵活的可扩展性、安装简单方便、可拆卸的端子、紧凑的结构可大大节省了控制柜安装占用空间等特点。因此系统采用了SR40 CPU AC/DC/RLY的PLC作为控制中枢，其电源为AC220V，节省了电源模块、数字量输入为DC24V 24点，可直接与输入点连接、16点输出为继电器输出，干触点电压为5~30VDC或5~250VAC,电磁阀的线圈和接触器的线圈供电电压为AC220V，故可直接与PLC输出电路连接，使系统简单可靠。

SMART LINE 700 IE触摸屏准确地提供了人机界面的标准功能，经济实用，具备高性价比。具有集成PROFINET（以太网）接口，实现与PLC控制设备的通讯，方便，快捷，强大的通讯功能， 256色真彩显示，800 X 480 dpi宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信息，让操作员具有更舒适的视觉体验，高分辨率使画面更清晰，画质更细腻。

设备硬件配置如下图所示：见图2、图3、图4

5、软件开发
根据气密性检测流程，PLC端子接线图如图2所示。I/O信号分配表如表1所示。

表1

控制系统工艺分析如下：

在检查完无故障的情况下，启动设备。设备自动运行完成各个过程。
加压延时过程，此时打开排气电磁阀。
加压过程，关闭排气阀，打开充气阀。检测压力值是否正常，取模拟量值跟设定值做对比，若压力值过低，则低压报警，同时停止加压过程，关闭充气阀，打开排气阀。
平衡延时过程，关闭充气阀。检测压力值是否正常，去模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束平衡延时过程，打开排气阀。
检出过程，此时取模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束检出过程，打开排气阀。
结束延时过程，打开排气阀，延迟时间结束，关闭排气阀。
由于使用了SMART LINE 700 触摸屏，使得设备界面更加美观，大方，也大大提高了操作的灵活性。下图为触摸屏操作界面。见图5、图6、图7

6、应用体会
SIMATIC S7-200 SMART自动控制系统与开关按钮系统比较，增加了监控功能，具有可靠性强、安全性好、准确性高等优点，可节省人员的编制，大大减少因人为的误操作或开关损坏而造成的故障，从而提高了工作效率，并相对提高了社会经济效益，是一种有效而实用的自动控制系统。

通过客户的使用，证明了气密测漏机控制系统用 PLC 控制的方法是切实可行的。气密性检测装置采用 SIMATIC S7-200 SMART PLC 控制器能大大地提高系统的可靠性和极大地提高了设备自动化程度，并使操作程序更加简便，客户较为满意

西门子PLC与CHV系列变频器通信
一．功能介绍

英威腾CHV系列矢量变频器内置标准的MODBUS（从站）通信协议，配合CHV系列变频器通讯卡，可非常方便的实现远程通讯控制功能。通讯卡上提供RS232及RS485两种物理通讯端口，用户可通过设置卡上的跳线选择。

下面以西门子S7-200系列PLC为例，介绍PLC与CHV矢量变频器建立通讯并实现对变频器起停、频率给定、监控等功能的控制。

变频器作为MODBUS协议从站接收来自CPU224 PLC的通信指令，。

CHV系列矢量变频器在与CPU224通信前须做好以下准备工作：

1．确认已安装好CHV系列矢量变频器的通讯卡，并将卡上的端口跳线置于RS485端；

2．用一根带9针阳性插头的串口通信电缆连接在CPU224 PLC的自由通信口端，电缆另一端的第5、3、8线分别接在CHV变频器RS485通讯卡的GND、485+、485－端子上，其余线屏蔽不用；

3．预先设置变频器以下参数：

PC0.0=1                  //变频器通讯地址为1

PC0.1=3                  //通讯波特率9.6K

PC0.2=1                  //通讯数据偶校验

P0.01=2                  //变频器的运行指令采用通讯方式

P0.03=7                  //变频器的A频率设定采用通讯方式

二．PLC内存使用说明

西门子S7-200系列PLC的自由通讯端口编程必定会用到两个指令，即XMT(发送)指令和RCV（接收）指令。编写程序时需要为这两个指令数据缓冲区，一般以zui低位数为0的地址作为数据缓冲区的起始地址。

    1．发送指令XMT缓冲区(写/读)

VB100       //xmt指令要发送的字节个数

VB101       //变频器通讯地址(01)

VB102       //modbus功能码(06/03)

VB103       //变频器被写地址高位/变频器被读起始地址高位

VB104       //变频器被写地址低位/变频器被读起始地址低位

VB105       //被写数据高位/被读数据字个数高位

VB106       //被写数据低位/被读数据字个数低位

VB107       //被发送数据CRC低位

VB108       //被发送数据CRC高位

2．接收指令RCV缓冲区

VB200       //rcv指令要接收的字节个数

VB201       //变频器地址(01)

VB202       //modbus功能码(06/03)

VB203       //变频器被写地址高位/被读数据字节个数高位

VB204       //变频器被写地址低位/被读数据字节个数低位

VB205       //被写数据高位/被读数据高位

VB206       //被写数据低位/被读数据低位

VB207       //被接收数据CRC低位

VB208       //被接收数据CRC高位

VB217       //被接收数据CRC验算低位

VB218       //被接收数据CRC验算高位

2．CRC校程序（SBR0）

英威腾CHV系列矢量变频器内置的MODBUS协议采用RTU传输格式，该格式使用CRC校验方式对每次发出或接收的数据帧进行校验。因此，该子程序使用了多个局部变量，以方便其它子程序调用。

在西门子STEP 7-Micro/Win 编程环境下（如图一），需要在该子程序的局部变量表中预先设定以下局部变量