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西門子S7-200 SMART在氣密測漏機上的應用

來源:杭州東田工控  日期:2014-05-13

    1項目簡介

    在現今社會,汽車行業飛速發展,車燈做為汽車上的重要組成部件,車燈的生產工藝要求非常嚴格,戶外的環境就要求燈具的防塵/防水等級要求達到IP65防護等級,防塵和防噴水。車燈氣密性檢測是車燈生產線中最重要的一個環節之一,車燈的氣密性就決定了車燈的性能,使用壽命,這是配套件燈具的基本要求。由于車燈的模具問題,一個模具只能對應與一款車燈,所以通常一臺氣密測漏機只能配一套模具,只能生產一款車燈。而此款氣密測漏機由于體積小,攜帶方便,而且最重要的是不受車燈模具的影響,適用于多款車燈氣密性檢測,并且精度高,價格便宜,具有超高的性價比,深受廣大汽車車燈生產企業的喜愛。針對氣密測漏機的工藝要求,設計了一套S7-200SMART控制系統,應用了SR40PLC和SMARTLINE700IE的屏,使設備操作更加方便,靈活,更高效,穩定。

    2工藝流程介紹

    氣密測漏機的控制工藝過程如下流程圖所示,見圖1

    本設備控制過程包括五個過程,加壓延時、加壓過程、平衡過程、檢出過程和結束延時。每個過程都設有標志位。有多組配方可供選擇,以滿足生產多種系列燈具的需求。

    3方案確定

    SMART200PLC相比S7-200PLC,集成了強大的以太網通信功能。一根普通的網線即可將程序下載到PLC中,方便快捷,省去了專用編程電纜。通過以太網接口還可與其它CPU模塊、觸摸屏、計算機進行通信,輕松組網。在處理速度上,指令的執行時間更短,基本指令的執行時間可達0.15μs,在同級別小型PLC中遙遙領先。因此最終確定了用S7-200SMARTPLC+SMARTLINE700IE觸摸屏替換了歐姆龍PLC+維綸觸摸屏的控制系統的方案。

    4產品硬件配置

    SIMATICS7-200SMART具有集成PROFINET接口,實現低成本與編程設備的通訊、強大的集成工藝功能,有效的解決方案,滿足自動化需求、和靈活的可擴展性、安裝簡單方便、可拆卸的端子、緊湊的結構可大大節省了控制柜安裝占用空間等特點。因此系統采用了SR40CPUAC/DC/RLY的PLC作為控制中樞,其電源為AC220V,節省了電源模塊、數字量輸入為DC24V24點,可直接與輸入點連接、16點輸出為繼電器輸出,干觸點電壓為5~30VDC或5~250VAC,電磁閥的線圈和接觸器的線圈供電電壓為AC220V,故可直接與PLC輸出電路連接,使系統簡單可靠。

    SMARTLINE700IE觸摸屏準確地提供了人機界面的標準功能,經濟實用,具備高性價比。具有集成PROFINET(以太網)接口,實現低成本與PLC控制設備的通訊,方便,快捷,強大的通訊功能,256色真彩顯示,800X480dpi寬屏顯示設計和傳統屏幕相比具有更大的可視面積,使單個畫面中可以顯示更多的信息,讓操作員具有更舒適的視覺體驗,高分辨率使畫面更清晰,畫質更細膩。

    設備硬件配置如下圖所示:見圖2、圖3、圖4

    5軟件開發

    根據氣密性檢測流程,PLC端子接線圖如圖2所示。I/O信號分配表如表1所示。

    輸出

    PLC輸出

    功能

    Q0.0

    故障指示等

    Q0.1

    正常指示燈

    Q0.2

    故障蜂鳴器

    Q0.3

    充氣電磁閥

    Q0.4

    排氣電磁閥

    表1

    控制系統工藝分析如下:

    在檢查完無故障的情況下,啟動設備。設備自動運行完成各個過程。

    加壓延時過程,此時打開排氣電磁閥。

    加壓過程,關閉排氣閥,打開充氣閥。檢測壓力值是否正常,取模擬量值跟設定值做對比,若壓力值過低,則低壓報警,同時停止加壓過程,關閉充氣閥,打開排氣閥。

    平衡延時過程,關閉充氣閥。檢測壓力值是否正常,去模擬量值跟設定值做比較,若超出設定值,則報警輸出,同時結束平衡延時過程,打開排氣閥。

    檢出過程,此時取模擬量值跟設定值做比較,若超出設定值,則報警輸出,同時結束檢出過程,打開排氣閥。

    結束延時過程,打開排氣閥,延遲時間結束,關閉排氣閥。

    由于使用了SMARTLINE700觸摸屏,使得設備界面更加美觀,大方,也大大提高了操作的靈活性。下圖為觸摸屏操作界面。見圖5、圖6、圖7

    6應用體會

    SIMATICS7-200SMART自動控制系統與開關按鈕系統比較,增加了監控功能,具有可靠性強、安全性好、準確性高等優點,可節省人員的編制,大大減少因人為的誤操作或開關損壞而造成的故障,從而提高了工作效率,并相對提高了社會經濟效益,是一種有效而實用的自動控制系統。

    通過客戶的使用,證明了氣密測漏機控制系統用PLC控制的方法是切實可行的。氣密性檢測裝置采用SIMATICS7-200SMARTPLC控制器能大大地提高系統的可靠性和極大地提高了設備自動化程度,并使操作程序更加簡便,客戶較為滿意。 

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