西门子S7-1200+V80 在渔具测径系统上的应用

西门子S7-1200+V80 在渔具测径系统上的应用

项目简介

威海是我国重要的渔具制造基地之一。随着人们对鱼竿的要求越来越高。鱼竿在制造出来后，需要对其直径进行测量，一个鱼竿每10CM 就要对其测一次直径，以此作为判定渔具好坏的重要指标之一。传统的人工测径，往往造成误差过大，并且在数据记录上存在更多的随意性。   本项目采用SIMATIC s7-1200 PLC+ SINAMICS V80伺服+ KTP600 PN触摸屏以及第三方的高精度测径仪，更好的完成了数据的采集与记录工作，并且在采集的精度上远高于人工测量，尤其是在可对比上更是远高于人工操作。   采用SIMATIC S7-1200,不仅因为其具有良好的性价比，而且在程序的编写上更加简易。特别是与KTP600 PN  连接，省去了在触摸屏上创建变量工作，极大的减少了编程工作量，也降低了出错的几率。同时SIMATIC S7-1200 集成的以太网口，方便以后将系统集成到工厂的网络系统中。

工艺流程介绍

SIMATIC S7-1200驱动SINAMICS V80，通过SINAMICS V80带动测径仪横向移动，每隔10cm测一次数据。测径仪通过自由口将数据传送到SIMATIC S7-1200.SIMATIC S7-1200将数据反应到触摸屏KTP600 PN上。通过KTP600 PN的报警控件实现简易的数据保持和可查询功能。根据工艺需要，工艺流程图：

方案确立

由于该测径系统属于新机型的开发,客户比较倾向于新产品的使用。SIMATIC S7-1200作为西门子新一代可编程控制器具有良好的性价比，成为客户的首选目标产品。SIMATIC S7-1200本身具有集成的以太网口，方便以后将设备连接到工厂的网络上。SIMATIC S7-1200具有良好的RS485扩展能力，方便以后对设备进行升级改造时，不至于增加过多成本。软件编程方面，采用STEP7 Basic V10.5，在编程方面给设备开发人员减少了大量的工作量。深受客户工程师喜爱

                                     图1：渔具测径系统电气构造图

                                                  图2：设备实物图

                                        图3：SIMATIC S7-1200 接线图

                                                         表1：电气配置表格

产品硬件配置

SIMATIC S7-1200  CPU1212 集成了2个100KHZ高速脉冲输出，用于伺服驱动器的速度和位置控制。通过RS485通讯模块与一体型激光测径仪进行自由口通讯。

SINAMICS V80伺服驱动系统：SINAMICS V80 伺服驱动系统通过脉冲输入接口来接受从上位控制器发来的脉冲序列，进行速度和位置控制。在本系统中，鱼竿固定，SINAMICS V80驱动测径仪横向移动。

KTP600 PN：具有一个集成的Profinet（以太网）接口，单色，最大支持500个变量和50个画面。

一体型激光测径仪：它采用激光扫描技术，具有测量范围大，使用寿命长，性能稳定等特点。主要用于各种电线、电缆、光纤光缆、各种管材棒材等产品的外径无损在线测量和控制。分辨率高达0.001。

软件开发

5.1 自由口通讯 

根据一体型激光测径仪的通讯要求，只需要将相应的ASCII码发送给测径仪，既能反馈回所需的测量数据。主要程序如 图4、图5所示。

                                            图4：自由口通讯程序

                                                          图5：数据发送区

5.2 SINAMICS V80伺服驱动参数
SIMATIC S7-1200 具有配置相应工艺的功能。可以对轴进行相应的配置。通过轴的配置，更好的驱动SINAMICS V80。程序如图6，图7所示。

                                           图6：SIMATIC S7-1200 轴参数配置

                                              图7：驱动SINAMICS V80相应的程序块

5.3 触摸屏报警控件使用 

KTP600 PN  ，并不具备数据存储功能。但客户希望能有个简易的查询页面。在SIMATIC S7-1200里将从测径仪读到得数据进行相应的处理后。我们通过触摸屏的报警功能，通过报警缓冲区实现简易的查询功能。如图8所示。

应用体会

渔具测径系统上使用SIMATIC S7-1200 是一次非常重要的尝试。SIMATIC S7-1200的使用非常好的提升了设备的档次。SIMATIC S7-1200 与V80的结合使用，更加精准的测量了鱼竿的直径。特别是在可对比上有着人工无可比拟的优势。通过这次项目的应用，我个人很好的熟悉了SIMATIC S7-1200的编程环境，感觉V10.5拖拉的操作模式给编程带来不少方便，同时对V80也有了进一步的认识。