No.44 S7-200 PLC糖果包装控制系统
No.44 S7-200 基于PLC的糖果包装控制系统
最近在工厂自动化项目里折腾了一套基于西门子S7-200 PLC的糖果包装控制系统，这玩意儿看着简单，实际调试起来还真有点门道。今天就跟大伙儿唠唠这个甜滋滋的工业控制项目。
系统核心用了CP 224XP扩展型控制器，带模拟量输入输出，正好能对付包装机上的温度传感器和伺服电机。传送带速度控制是关键，咱们用了个取巧的法子——用高速脉冲输出直接驱动伺服驱动器，省去了中间继电器那堆麻烦事。
先来看段传送带启停的梯形图程序：
Network 1 LD I0.0 // 启动按钮 AN M0.1 // 无急停状态 = M0.0 // 主运行标志 Network 2 LD M0.0 EU // 上升沿触发 MOVW 16#88, SMB67 // 设置PTO0控制字节 MOVD 50000, SMW168 // 脉冲周期50ms MOVD 1000, SMW172 // 脉冲数 PLS 0 // 启动脉冲输出这段代码的精髓在脉冲数的动态调整。包装不同规格的糖果时，通过HMI修改SMW172的值就能实时调整传送距离。实测中发现个坑：伺服驱动器接收脉冲有延迟，后来在PLS指令前加了5ms的定时器才解决丢脉冲问题。
No.44 S7-200 基于PLC的糖果包装控制系统
温度控制模块更有意思。糖果包装膜的黏合温度必须稳定在85±2℃，我们用PT100传感器接EM231模块。关键是要做软件滤波，毕竟车间电磁干扰严重：
Network 3 LD SM0.0 MOVW AIW0, VW100 // 读取原始温度值 ITD VW100, VD102 // 转成双整数 DTR VD102, VD106 // 转成实数 /R 10.0, VD106 // 比例换算 MOVR VD106, VD110 // 当前温度值 Network 4 LD SM0.0 BMB VD110, VD114, 4 // 滑动平均滤波这套滤波算法能有效消除瞬时干扰，实测波动从±5℃降到了±0.8℃。不过要注意VD114开始的寄存器别被其他程序覆盖了，之前就遇到过数据打架的玄学问题。
故障诊断部分整了个状态码系统，用V寄存器存故障历史。比如当VW200=16#0101时，前两位01表示机械故障，后两位01具体指膜卷卡死。调试时这个设计帮了大忙，有次夜班故障直接看状态码就定位了问题。
现场调试时发现个反直觉的现象：急停按钮触发后，传送带惯性滑行距离超限。后来在急停程序里加了动态制动逻辑，用Q0.3控制电磁抱闸，同时配合脉冲输出停止指令：
Network 5 LD I0.1 // 急停信号 O M0.1 AN M0.0 MOVB 16#00, SMB67 // 立即停止脉冲输出 PLS 0 = Q0.3 // 触发电磁抱闸这套糖果包装系统现在每天稳定运行16小时，处理量能达到1200包/分钟。最爽的是用PLC做逻辑控制，比传统继电器方案省了60%的接线量。不过要吐槽下S7-200的存储空间，写配方管理时差点爆内存，最后用状态压缩算法才勉强够用。
搞自动化就是这样，永远有意想不到的坑等着。下次准备试试用S7-1200升级这套系统，据说运动控制功能更强大，到时候再来跟大伙儿分享新战果。