基于西门子Smart200 PLC与Smart700屏的稳定追剪定长跟随切割系统——带堆放与报...

追剪，定长切割，跟随切割，PLC用的是西门子smart200，屏用的是smart700，是实际项目运行非常稳定，带堆放功能，报警功能，可提供CAD电气图，程序源代码，屏程序源代码

上周刚把这套金属型材切割线的收尾调试做完，客户当场就签了验收单，连说比之前用的老设备省心十倍。这套线用的是西门子Smart200 SR40当主控，配了块Smart700 IE V3的屏，从去年年底开始改线到现在，跑了快俩月没出过啥大毛病，稳得一批。

功能上基本把客户的需求都覆盖了：定长切割是基础，就是按输入的长度精准剪料；追剪是针对那种不停机送料的场景，比如传送带一直在跑，剪的时候剪刃要跟着料的速度走，不然绝对剪歪；还有跟随切割，适配卷料放料的连续作业场景，我们这个项目用追剪模式足够应付。另外还加了自动堆放和完整的报警系统，工人不用一直蹲在机器旁边盯梢。

先说最简单的定长切割，一开始我直接用普通的内部计数器，结果发现PLC扫描周期波动的时候，计数不准，剪出来的长度差个几毫米，客户不满意。后来改成用Smart200的高速计数器HSCS，带比较触发的那种，省得轮询浪费资源。给你们看个简化版的ST代码：

// 定长切割核心逻辑 VAR enc_total_pulse: DINT; // 高速计数器累计脉冲值 target_length: REAL; // HMI下发的目标切割长度，来自RW变量 pulse_per_mm: REAL := 127.32; // 调试算出来的每毫米对应脉冲数，一开始算错了差点翻车 cut_trigger: BOOL; // 切割触发标志 cut_done: BOOL; // 切割完成标志 END_VAR // 高速计数中断触发，每收到100个编码器脉冲刷新一次 enc_total_pulse := HSC0_CURRENT; target_length := RW100; // 从Smart700读取的设定长度，地址对应屏里的输入框 // 累计脉冲达到目标长度对应的脉冲数时触发切割 IF enc_total_pulse >= target_length * pulse_per_mm THEN cut_trigger := TRUE; Q0.0 := TRUE; // 输出给剪板机的电磁阀 // 延时120ms复位，刚好匹配剪板机的动作周期 TON(IN:=cut_trigger, PT:=T#120MS, Q=>cut_done); IF cut_done THEN enc_total_pulse := 0; // 等切割完成再清零计数器，避免重复触发 Q0.0 := FALSE; END_IF; END_IF

这段代码里最容易踩坑的就是重置计数器的时机，一开始我把enctotalpulse := 0直接放在cut_trigger置位后面，结果有时候剪板机电磁阀还没弹回来复位，计数器就清零了，导致连续剪了好几段废料。后来改成用TON的输出回调来重置，等剪板机动作完成再清零，就没出过这个问题。还有那个脉冲当量，一开始我把减速机比搞反了，算出来每脉冲的长度差了一倍，剪出来的料比设定的长了一倍，差点被客户怼，后来拿卷尺量了送料辊的直径，重新算一遍才搞定。

追剪才是这套线的核心，毕竟客户原来的老设备就是追剪的时候老是卡料。追剪的关键就是同步速度，得让剪刃的速度跟上传送带送料的速度，不然剪出来的料要么歪要么断。我这里用编码器读送料辊的转速，算出来当前的线速度，然后同步给剪刃的伺服电机。简化代码大概是这样：

// 追剪速度同步逻辑 VAR last_enc_pulse: DINT; // 上一次采样的编码器脉冲数 current_enc_pulse: DINT; // 当前编码器脉冲数 feed_speed: REAL; // 送料辊线速度，单位m/min servo_speed: REAL; // 剪刃伺服电机给定速度 gear_ratio: REAL := 50; // 剪刃伺服减速机比 END_VAR // 高速中断触发，每收到200个编码器脉冲刷新一次速度 current_enc_pulse := HSC0_CURRENT; // 计算100ms内的脉冲增量，换算成送料线速度 feed_speed := ((current_enc_pulse - last_enc_pulse) * 0.00785 * 60) / 1000; // 同步伺服速度，让剪刃和送料同速 servo_speed := feed_speed * gear_ratio; // 输出模拟量到EM AQ02，给到伺服驱动器的速度给定端口 MW100 := REAL_TO_WORD(servo_speed); last_enc_pulse := current_enc_pulse;

这段代码一开始用的是每秒刷一次的定时中断，结果还是有点延迟，后来改成每收到200个编码器脉冲就触发一次高速中断来算速度，这样精度就上来了。对了，我们这个项目没加花里胡哨的伺服通讯模块，就是用EM AQ02输出模拟量给伺服驱动器，直接给速度给定，新手也能调，省了好多通讯调试的麻烦。

追剪，定长切割，跟随切割，PLC用的是西门子smart200，屏用的是smart700，是实际项目运行非常稳定，带堆放功能，报警功能，可提供CAD电气图，程序源代码，屏程序源代码

屏用的是Smart700，操作界面做的特别简单，就三个大页面：主页面显示当前料长、实时速度、报警状态；设置页面改目标长度、剪板机气缸压力阈值；报警页面看历史报警。比如客户要是换了不同厚度的型材，直接在设置页改一下目标长度就行，工人学两分钟就会。还有堆放功能，就是每剪一次加一个计数，到了设定的堆料数就弹个红色报警框，提醒工人清料，省得料堆太高掉下来砸到人。

报警系统做的还算全：要是编码器10秒没脉冲，就报“送料卡滞”；剪板机的气缸压力低于设定值，报“剪板机压力不足”；伺服电机过载的话，直接触发伺服的DO信号给PLC，屏上直接弹出警告。所有报警都存在屏的存储卡里，客户要是想查历史故障，直接导出来就行，不用自己瞎记笔记。

这套线的CAD电气图、PLC的源代码还有屏的程序源代码我都整理好了，要是客户后续想改功能，比如加个自动上料的功能，直接拿过去改就行，不用从头写。毕竟西门子的这套文档还是挺全的，查起来也方便。

总的来说，Smart200加Smart700这个组合真的适合中小项目，性价比高，稳定性也够，不像有些国产PLC老是出兼容问题。这次的项目算是我近期做的最省心的一个了，客户满意，我也不用天天跑现场改bug。