有福之州-福州聚福兴供应进口工业控制系统成套备件：DCS PLC模块卡件，底板机架机槽，CPU模块，输入输出模块，模拟量模块，电源模块，通讯模块，工业交换机，触摸屏人机界面显示器，插头连接器，连接电缆接插电缆，伺服控制器，电机马达，伺服驱动器，驱动板电源板电路板，采集卡，影像卡，工控机，示教器，工业机器人配件..........
有福之州-福州聚福兴供应自动化供应进口品牌：罗克韦尔AB， Prosoft，西门子SIEMENS，施耐德SCHNEIDER，通用电气GE FANUC， 发那科FANUC，安川Yaskawa，欧姆龙Omron，三菱Mitsubishi，基恩士Keyence，东方步进Vexta，迈创Matrox，美家仪器NI，研华Advantech，莫迪康Modicon，思科Cisco，大隈Okuma，瑞士ABB，力士乐 Bosch Rexroth，台达Delta，福克斯波罗Foxboro，富士Fuji，霍尼韦尔Honeywell，惠普Hp，瑞恩 Reliance...........

欢迎咨询~~~~~

本文介绍了西门子 S7-200 SMART PLC、SMART LINE 触摸屏以及 SINAMICS V20 变频器在套标机上的应用，阐述了设备工艺流程、控制系统的配置选型、软件设计和实现的功能。经测试，该方案能完全满足高速套标机的各项技术要求，运行稳定，性能良好。
　　关键词：S7-200 SMART SMART LINE SINAMICS V20 套标机
1 引言
　　套标机是一种将热缩塑胶商标桶卷自动切断，准确套入容器的包装机械，配合后热收缩工序，将标签完好地固定于容器适当位置。
　　上世纪 90 年代以来，我国的快速消费品包装工业得到了迅速发展，快速消费品企业的生产集中度和自动化程度在不断提高，包装设备在向大型化、快速化、高效化、自动化方向发展。套标机作为后段包装技术含量较高的设备之一，其优良的高速稳定性能，独特的灵巧化设计，人机协和的安全模式，得到了广大客户的充分肯定。套标机的使用大大降低了套标环节的人力物力，现已广泛应用于啤酒饮料、化工、医药等行业。
2 套标机工艺原理
　　2.1 套标机结构
　　从工艺功能的角度进行划分，套标机的结构可分成以下 9 单元。并如图 1 所示。
　　(1) 供料组：由变频器带动供料电机旋转，用以传送标签膜料;
　　(2) 电眼架组：使用光纤电眼传送信号，提供下标伺服做定尺寸输送，电眼位置可高低调整;
　　(3) 驱动组：采用双驱送料机构，由下标伺服电机驱动。用于固定中心柱和下标动力传动;
　　(4) 刀盘组：采用同步轮机构，由伺服电机驱动，当进瓶光电 7 给出信号时，切刀电机带动刀片旋转一周将标签切断;
　　(5) 刷下组：采用同步调整机构，将刷下两组传送轮调整至中心柱下方与滚轮轻微接触，待标签通过时以较高转速将标签套入瓶子;
　　(6) 分瓶螺杆：将欲套标瓶做等距分开，进入带瓶组，速度由变频器控制，与输送带同步;
　　(7) 照瓶电眼：检测是否有瓶子通过，当有瓶子经过时输出讯号使切刀开始旋转，左右位置可以调整;
　　(8) 输送带：使用变频器调整输送带速度，以适用于各产能的速度匹配;
　　(9) 带瓶组：采用两侧同步传动，标签高低与夹瓶定位各一只手轮调整，目的使瓶子输送时不摇晃和控制套标签高度，速度由变频器控制，与输送带同步。
　　2.2 套标机工艺流程
　　当输送带上有瓶子经过照瓶电眼时，由伺服控制的切标电机会将标签切断，切标完成后下标伺服电机开始动作，等到光纤信号到来时停止送标，同时刷下料轮会将已经切断的标签刷下套入瓶子上，完成一次动作。具体工艺流程如图 2 所示。
硬件系统设计
　　3.1 硬件系统分析
　　本系统需要两路高速脉冲输出，分别控制切刀和下料伺服;一路高速计数器，用于控制切刀停止的位置，切刀停止位置应不影响下标的动作，否则会造成堵标。
　　以往套标机的调速方式普遍采用电位器控制，用三个电位器分别控制输送带电机，定位皮带电机和螺杆电机，供料电机的速度因为不经常调节，所以用变频器本身自带的电位器调速。每次输送带速度变更时，都需要重新调节螺杆和定位皮带的速度。调节时主要依靠调试人员的技术经验和不断的放瓶测试，才能使其线速度基本同步。本项目中设备的 I/O 清单如表 1 所示。
　　3.2 硬件系统设计
　　在本项目的电控方案中，选用西门子 SMART 解决方案，包括 S7-200 SMART PLC、SMART LINE 触摸屏和 SINAMICS V20 变频器。根据上述 I/O 需求，总共 12DI/12DO，选用 CPU ST40(24DI/16DO) 即可满足需求。 SINAMICS V20 变频器通过 USS 协议与 PLC 进行通讯，不仅控制更加方便，也节省了 PLC 的 I/O 点。通过计算可将电机角速度转化为输送带线速度。PLC 和触摸屏通过以太网进行通讯，只需要在触摸屏上输入生产速度，其他电机将会自动进行线速度同步。该方案大大缩短调试时间，降低调试难度。硬件结构如图 3 所示，主要硬件配置表如表 2 所示。
4 软件系统设计
　　4.1 运动控制配置
　　S7-200 SMART 集成了三路 100kHz 的高速脉冲输出，在本系统中切刀伺服占用 Q0.0，下标伺服占用 Q0.1。打开 Micro/WIN SMART 集成的运动控制向导，配置轴 1 和轴 2，选择单向相对脉冲，最大速度 50K，最小速度 1K，加减速时间 30ms，然后生成子程序。
　　4.2 高速计数配置
　　S7-200 SMART 集成了 4 路高速计数器，在本系统中只使用了高速计数器 HSC0，用于接收切刀的脉冲输出，占用输入点 I0.0。打开 Micro/WIN SMART 集成的 HSC 向导，配置 HSC0，选择工作模式 0，预设值为 80000，当前值为 0，计数方向向上，勾选 PV=CV 时中断，步数 1，然后生成。当切刀伺服启动后检测到刀盘原点光电时，利用外部中断快速更新高速计数器 HSC0 的当前值和目标值，目标值等于当前值加上偏置值。PV=CV 中断时停止脉冲输出，同时启动下标伺服。
　　4.3 USS 通讯
　　S7-200 SMART 自带库文件 USS 协议，只需调用 USS 功能块即可实现 PLC 与西门子变频器的通讯。通过 USS_INIT 进行通讯参数初始化设置，包括与变频器通讯的波特率，激活的变频器个数，所占用的端口等，通信参数必须与变频器设置的一致，否则无法通讯。每次通信参数的更改都需要重新执行此命令，本项目中的通讯参数固定，所以只上电执行一次。通过调用 USS_ CTRL 指令可以直接控制变频器的启动、停止以及频率，每条 USS_CTRL 指令只能控制一台变频器。
　　4.4 SINAMICS V20 变频器的配置
　　设置V20变频器的连接宏为Cn010—USS控制，分别设置螺杆、皮带、供料、输送带变频器地址 P2011[0] 为 1、2、3、4。同时，设置应用宏为 AP030—传送带控制，SINAMICS V20 可自动配置适合传送带应用的控制参数。

 Operator Interface 2706-PDH485M DH-485 COMMUNCIATON MODULE FOR 2706-P4X

Support 9358-BIZUC0PR SUPT REINSTATEMENT CONTRACT FOR 9358BIZUC0PENE

Support F1785-L60CSERD FIRMWARE UPGRADE FOR 1785-L60C PLC5 PROCESSOR MODU

DeviceNet Products 1791D-16V0X 24VDC COMPACTBLOCK I/O EXPANSION, 16 IN SOURCE

RSI Software Products 9301-2SE330FRU1R RSVIEW32 RUNTIME 300-1500 UPGRADE OUT-SUPT (FR)

RSI Software Products 9358-BPMGR03U1 UPGRADE: IN-SUPT: RSBW BATCH PRD MGR 1 TO 10 SERV

Motion Control MPL-A4540F-MK22AA MOTOR,SERVO,10.2 NM,3000RPM,MULTI,230V,9.5KG

Motion Control 8720MC -B042-AA- 42 AMP B CHASSIS DRIVE, ENCLOSURE, LESS OPTIONS

Silver Series 1769-L20 COMPACTLOGIX5320 PROCESSOR, 64 KBYTE MEMORY,

HE693ISOBLK DIN rail mounted cold junction compensation block for thermocouple input modules.

 IC655MDL533RR 5/12 VDC (TTL) Input (64 points)

QPI3D200C2P QUICKPANEL COLOR 10.5" TFT

ST-5101 STXi High Speed Counter module, 1 Channel, 5VDC 1.5MHz

20BC170A3ANNANC0 PowerFlex 700 AC Drive 20B

20F1AGC456JN0NNNNN PowerFlex 753 AC Packaged Drive

22B-A012N104 PowerFlex 40- 2.2 kW (3 HP) AC Drive

140DAI75300 Quantum 开关量AC输入,32点,230VAC,8点成组隔离

284D-FVD2P3Z-10-CR DeviceNet Variable Frequency Drive

E3JK-T31 5m,分离式,明通，PNP晶体管输出100mA，电源:10-30VDC

MIC-2660 Ethernet (LAN)板

 PXI-2534

VIPER-400-M64-F32-I

PCI-14S2-RS-R40

MATROX MET2-MC/4/8F 751-0201

UT-450QP

MATROX METEOR-II 751-01

1492-MCAA140 40 A UL489 Miniature Circuit Breaker

1494U-FC60R 1494U 60A Class R 600V Fuse Clip

软启动器 3RW44546BC35

CBL-14-MP-30 Power cable for MTR-1235 or MTR-1300 or MTR-1400 series splashproof stepping motors. 30 feet

 GF-0193 Connecting FlashCable to Federal Maxum Plus E2.

IC200TBX040 Tool box, Micro 40 and software. Includes (IC200UDD040) 24VDC In/24VDC Out, requires 24VDC power, (IC200USB001) RS-232 option board with (2) 0 -10VDC analog in with Proficy software, manuals and cables (IC646MPM101)

IC646TBPAS500 Production Accounting Server 500 mass balance streams

IC647NPG000 CIMPLICITY Alarm Cast Standard (replaces CIMPLICITY Pager in version 8.2) Will enable CIMPLICITY PAger in version 8.1 and earlier.

IC693ACC316 Connector Kit, 24 Pin, Qty (10), Solder Eyelet (For MDL654, 655, 752, 753)

IC752BCL000 DataPanel Download Cable

IC800VMCE1030 Encoder cable for 1 kW to 3 kW VersaMotion servo motors- 3 meter

SLC/1746 System 1746-OBP16 HIGH CURRENT DC OUTPUT MODULE

Industrial Computers 6189-COMMCARD 2 CHANNEL RS232 PCI CARD

Application-specific products 6556-SPAKK PROGRAMMABLE LIMIT SWITCH & DIE MONITOR START. KIT

 Operator Interface 2711-B6C15 PV600 COLOR KEY&TOUCH, CNET & RS232 PRINT

Support 9301-2SE2300PTS SUPT RENEWAL CONTRACT FOR 93012SE2300PT

Support 9307-EM10KMGRR SUPT REINSTATEMENT CONTRACT FOR 9307EM10KMGRENE

DeviceNet Products 1734D-IA8XOW8 120 VAC 8 IN 8 RELAY OUT, DNET COMMS, SCREW

RSI Software Products 9301-2SE250KOU3R RSVIEW32 WORKS 300-100K UPGRADE OUT-SUPT (KO)

RSI Software Products 9358-BNT30U2 UPGRADE: IN-SUPT: RSBATCH 10 TO 30

Motion Control MPL-B320P-RK24AA MOTOR,SERVO,2.94 NM,5000RPM,RSLVR,460V,BRK

Motion Control 2090-K6CK-D26M CONNECTOR, I/O, D-SHELL/TERM BLOCK, 26 PIN

GFK-0487 Series 90 PCM Development S/W (PCOP) User's Manual

IC641VPS310 VersaPro 10 Pack - Windows Programming Software for Series 90-30 and VersaMax PLCs

 MSC-POT-V Obsolete - 1KW in / 0-10 V out

PSPC-DC5-220L Prof Shop Floor SPC DC 5 User 220v

20BC015A0AYNACC0 PowerFlex 700 AC Drive 20B

20DW142A0ENNACANE PowerFlex 700S AC Drive 20D

2198-H2DCK 2198, DSL FEEDBACK CONVERTER series B

2711P-RAT12S PanelView Plus Accessory

280-PWRM35H-M1 ArmorStart Three-Phase Power Media

CQM1-ME04R EEPROM 4K字.带时钟

3VU1640-2MP00 22~32A

PCI-6024E