上海湘控自动化设备有限公司
s7-200 smart 在化成生产线上的应用
设计了基于 s7-200 smart 的化成生产线监控系统，介绍了系统架构、硬件选型及软件设计方案。在通信方面， s7-200 smart 通过自由口通讯的方式采集一条生产线上的所有仪表的数据，然后再通过工业以太网的方式把所有生产线的数据传送到上位机，实现了现场数据的实时监控。经现场长时间运行，系统运行稳定、高效，很好地满足了客户需求。化成生产线是将阳极电蚀铝箔置于化成液中，利用电气化学原理，使阳极电蚀铝箔表面生产氧化膜，此过程称为化成。
化成工艺流程为：电极箔→水合处理→初段化成→中段化成→安定化处理→终段化成一→安定化处理→终段化成二→安定化处理→卷取上位机是化成生产线监控系统的控制中枢，其控制网络拓扑结构如图 1 所示。它是由数据采集从站和数据主站构成的。 (1)数据采集从站本系统对生产车间 22 条生产线、高压、低压及外围设施采用数据采集从站对信号进行采集。从站包括软件和硬件两部分，硬件部分主要采用 smart 200 plc 加各种 i/o、a/d 模块组成，并配有雷击和浪涌电压防护模块。系统能监视、记录铝箔生产线重要的生产数据。本系统负责目前生产线需要采集的多 45 个数字表头的数据。每个采集从站可扩展一个 485 接口，可以和其它设备进行 modbus 通讯。模块采集数据可通过 plc 的以太网接口将所有的系统数据通过工业以太网传送至上位机。
数据采集主站 1.上位机采用台式电脑作为监控主机，可储存数年的历史数据。 2.对于各种持续的数据，可以实时曲线和历史曲线的方式直观显示，作为衡量生产线性能的依据。 3.所有故障报警及预置目标值（sv 值）修改均有记录。 4.通过终端程序和双网卡将工厂的局域网和工厂监控网络分开，保证现场数据的安全与高效。客户可通过外网随时监控现场数据。
s7-200 smart 在码垛线上的应用
国内的包装生产线在发展初期一般只能完成物料包装，后续的搬运工作则由搬运工人来完成。随着产量的日益扩大，传统的人工搬运方式显然无法满足需求，码垛机械的出现为这一问题提供了有效的解决方案。码垛机可以集成在生产线中，使生产现场变得智能化，可以实现饮料、食品、日化等行业各种作业的码垛物流，为企业改善工作条件，减轻个人体力劳动，减员增效起到了关键作用。
目前主流的控制系统采用 plc+ 机械手的方式，对整条生产线的末端产品进行整理、堆叠、整垛输出等。目前市场上主流的码垛线为单线输送系统，码垛能力在 30~40 箱 / 分，具体的码垛能力视货物而异。本项目中设计的码垛线为双线输送，码垛能力能达到 60 箱 / 分，主要应用在食品行业。
该码垛线通过 plc 控制将两条生产线上输送过的产品分别输送到对应的堆叠区，且通过触摸屏可设定不同的层数采用不同的堆叠方式，如第 1 层按方式 1 堆叠，第 2 层按方式 2 堆叠，码垛方式灵活。 2 工艺要求码垛线分为 a、b 两线，每条线均由以下部分组成：入口输送带 1、入口输送带 2、入口输送带 3、分离电机、转向电磁阀、转向滚筒、堆叠输送带，出口输送带等；a、 b 两线共用栈板供应系统和左右栈板输送带等设备。码垛线装备实物图片如图 1 所示。货物由入口输送带1进入，经过三个入口缓存输送带，输送到分离电机处；分离电机分离后根据需要确认是否转向 ( 如需转向则转向气缸动作 ) 并计数，plc 进行判断产品是否已完成一列。达到一列后控制推杆动作，将货物整平。此时，plc 发出 do 信号给 abb 机械手 (abb 机械手与 plc 通过硬接线连接 )，机械手动作抓取已完成码垛的一列产品；当完成一垛后，堆叠电机动作，将已完成堆垛的货物整垛输出；然后栈板供应启动，为缺少栈板的堆叠区提供栈板，依次循环实现持续码
概述
sinamics v90 提供了四种基本控制：
? pti 外部脉冲位置控制
? ipos 内部设定值位置控制
? s 速度控制
? t 转矩控制
在 sinamics v90 的转矩控制(t)下，电机将以设定的转矩进行输出。一般
情况下，转矩控制的电机需要配合速度控制的电机使用，以实现对生产线张力等
的控制。
在单独使用转矩控制时，如果电机输出转矩大于负载转矩，那么电机将进入加速
状态，可能会出现飞车现象。sinamics v90 在转矩控制时提供了速度监
视功能，能够在发生飞车故障时脉冲，并输出故障状态。
本文将对 sinamics v90 的转矩控制配置进行介绍。
sinamics v90 转矩控制功能描述
转矩控制
通过设置参数 p29003 = 3 转矩控制。
注意：
重新上电后，sinamics v90 才能使转矩控制生效
转矩设定值源
转矩设定值有两个来源可以使用，这两个源可以通过命令 tset 来选择：
? tset = 0 （默认设置） 使用 ai2 设定转矩
? tset = 1 使用参数 p29043 设定转矩
使用ai2 设定转矩
在转矩下，在 tset 为低电平时，ai2 作为转矩设定值。
ai2 的电压值对应的转矩参考值为 p29041[0]。比如：
? p29041[0] = 100% 10v 对应额定转矩*100%
? p20041[0] = 50% 10v 对应额定转矩*50%
使用参数p29043 设定转矩
在转矩下，在 tset 为高电平时，参数 p29043 作为转矩设定值。
p29043 可以设置为-100~100，表示转矩设定为额定转矩的-100%~100%
方向与停止控制
可以使用控制命令 cwe 和 ccwe 来控制电机方向和运行/停止：
? cwe = 1 顺时针方向使能
? ccwe = 1 逆时针方向使能
? cwe /ccwe 同时为 0 或 1 停止，内部转矩给定为 0
速度功能
在转矩控制下，当实际转速高于设定的门限值时，会报超速故障
f07901，同时脉冲。报超速故障的门限值为：
? 正向超速门限： 速度正限幅 + p2162
? 反向超速门限： 速度负限幅 - p2162
其中 p2162 出厂设置为 0
sinamics v90 提供了 4 组速度正负限幅值，可以通过命令 slim1 和 slim2 的
组合来选择实际生效的限幅值，如下表所示。
速度限幅值 数字量
slm2 slm1
内部速度限幅 1 p29070[0]正限幅，p29071[0]负限幅 0 0
外部速度限幅(ai) p29060, 10v 对应的速度 0 1内部速度限幅 2 p29070[1]正限幅，p29071[1]负限幅 1 0
内部速度限幅 3 p29070[2]正限幅，p29071[2]负限幅 1
profibus是一种国际化,开放式,不依赖于设备生产商的现场总线标准。广泛适用于制造业自 动化，流程工业自动化和楼宇，交通电力等其他领域自动化。
profibus由三个兼容部分组成，即profibus－dp，profibus－pa，profibus-fms。
profibus–dp是高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式i／o的通信。
porfibus－pa：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安 全规范。
profibus－fms：用于车间级监控网络，是一个令牌结构．实时多主网络。
profibus是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自 动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
与其它现场总线系统相比，profibus的大优点在于具有稳定的国际标准en50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。目前已应用的领域包括加工制造，过程控制和自动化等。
profibus开放性和不依赖于厂商的通信的设想，已在10多万成功应用中得以实现。
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sinumerik 808d 是一款面向全球市场、适用于车床和铣床的经济型数控解决方
案。 该产品可以控制四个轴，其中包括三个进给轴（通过三个脉冲驱动接口
与 sinamics v60连接）和一个主轴（通过一个模拟量主轴接口连接）。
适用于以下控制系统：
sinumerik 808d 车削（软件版本： v4.4）
sinumerik 808d 铣削（软件版本：v4.4）
目标使用人群：
电气工程师、校准工程师以及测试工程师
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