西门子模块总代理商-常州地区

设计了一套SMART200西门子plc控制系统，应用了SR40 PLC和SMART700IE的西门子触摸屏，使设备操作更加方便，灵活，更高效，稳定。

2、工艺流程介绍

本设备控制过程包括五个过程，加压延时、加压过程、平衡过程、检出过程和结束延时。每个过程都设有标志位。有多组配方可供选择，以满足生产多种系列灯具的需求。

3、方案确定
SMART200PLC相比S7-200西门子PLC，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、西门子触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。在处理速度上，指令的执行时间更短，基本指令的执行时间可达0.15μs，在同级别小型 PLC 中遥遥。因此终确定了用SMART200PLC + SMART700IE西门子触摸屏替换了欧姆龙PLC+维纶触摸屏的控制系统的方案。

4、产品硬件配置
SMART200西门子plc具有集成PROFINET接口，实现低成本与编程设备的通讯、强大的集成工艺功能，有效的解决方案，满足自动化需求、和灵活的可扩展性、安装简单方便、可拆卸的端子、紧凑的结构可大大节省了控制柜安装占用空间等特点。因此系统采用了SR40 CPU AC/DC/RLY的PLC作为控制中枢，其电源为AC220V，节省了电源模块、数字量输入为DC24V 24点，可直接与输入点连接、16点输出为继电器输出，干触点电压为5~30VDC或5~250VAC,电磁阀的线圈和接触器的线圈供电电压为AC220V，故可直接与PLC输出电路连接，使系统简单可靠。

SMART700IE西门子触摸屏准确地提供了MT6100IV5人机界面的标准功能，经济实用，具备高性价比。具有集成PROFINET（以太网）接口，实现低成本与西门子PLC控制设备的通讯，方便，快捷，强大的通讯功能， 256色真彩显示，800 X 480 dpi宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信息，让操作员具有更舒适的视觉体验，高分辨率使画面更清晰，画质更细腻。

5、软件开发

控制系统工艺分析如下：

在检查完无故障的情况下，启动设备。设备自动运行完成各个过程。
加压延时过程，此时打开排气电磁阀。
加压过程，关闭排气阀，打开充气阀。检测压力值是否正常，取模拟量值跟设定值做对比，若压力值过低，则低压报警，同时停止加压过程，关闭充气阀，打开排气阀。
平衡延时过程，关闭充气阀。检测压力值是否正常，去模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束平衡延时过程，打开排气阀。
检出过程，此时取模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束检出过程，打开排气阀。
结束延时过程，打开排气阀，延迟时间结束，关闭排气阀。
由于使用了SMART700IE西门子触摸屏，使得设备界面更加美观，大方，也大大提高了操作的灵活性。下图为触摸屏操作界面。

FCS 即现场总线控制系统，它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。因此，FCS 实质上是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统，有望成为 21 世纪控制系统的主流产品。下面就几种主流的现场总线做一简单介绍。（1）基金会现场总线（Foundation Field bus 简称 FF）。这是以美国Fisher-Rousemount 公司为首的联合了横河、ABB、西门子、英维斯等 80家公司制定的 ISP 协议和以 Honeywell 公司为首的联合欧洲等地 150 余家公司制定的 WorldFIP 协议于 1994 年 9 月合并的。该总线在过程自动化领域得到了广泛应用，具有良好的发展前景。基金会现场总线采用化组织 ISO 的开放化系统互联 OSI 的简化模型（1 层，2 层，7 层），即物理层、数据链路层、应用层，另外增加了用户层。FF 分低速 H1 和高速 H2 两种通信速率，前者传输速率为31.25kb/s，通信距离可达 1900m，可支持总线供电和本质安全防爆环境。后者传输速率为 1Mb/s 和 2.5Mb/s，通信距离为 750m 和 500m，支持双绞线、光缆和无线发射，协议符号 IEC 1158-2 标准。FF 的物理媒介的传输信号采用曼彻斯特编码。 

（2）CAN（Controller Area Network 控制器局域网）。早由德国BOSCH 公司推出，它广泛用于离散控制领域，其总线规范已被 ISO 国际标准组织制定为，得到了 Intel、Motorola、NEC 等公司的支持。CAN 协议分为二层：物理层和数据链路层。CAN 的信号传输采用短帧结构，传输时间短，具有自动关闭功能，具有较强的抗干扰能力。CAN 支持多主工作方式，并采用了非破坏性总线仲裁技术，通过设置优先级来避免冲突，通讯距离远可达 10km（速率为 5kbps/s），通信速率高可达 40M（速率为 1Mbp/s），网络节点数实际可达 110 个。已有多家公司开发了符合 CAN 协议的通信芯片。 

（3）Lonworks。它由美国 Echelon 公司推出，并由 Motorola、Toshiba 公司共同倡导。它采用 ISO/OSI 模型的全部 7 层通信协议，采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质，通讯速率从 300b/s～1.5Mb/s 不等，直接通信距离可达 2700m（78kb/s），被誉为通用控制网络。Lonworks 技术采用的 LonTalk 协议被封装到 Neuron（神经元）的芯片中，并得以实现。采用 Lonworks 技术和神经元芯片的产品，被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业。 

（4）PROFIBUS。PROFIBUS 是德国标准（DIN19245）和欧洲标准（EN50170）的现场总线标准。由 PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA 系列组成。DP 用于分散外设间高速数据传输，适用于自动化加工领域。FMS 适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。PA 用于过程自动化的总线类型，服从 IEC 1158-2 标准。PROFIBUS 支持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。

在配置西门子PLC电源模块如何选择?由于PLC主机供电是有限的，当外加扩展单元或外设单元。用主机电源时超出额定值，这时就需要电源模块。那么PLC电源模块如何选择呢?
    西门子PLC电源模块如何选择
    1.写入器的选择 为了防止因干扰使锂电池电压变化等原因破坏RAM中的用户和程序，可选用EPROM写入器，通过它将用户程序固化在EPROM中。现在有些西门子PLC或其编程器本身就具有EPROM写入器的功能。
    2.电源模块的选择 电源模块的选择较为简单，只需考虑电源的额定输出电流就可以了。电源模块的额定电流必须大于CPU模块、I/O模块、及其它模块的总消耗电流。电源模块选择仅对于模块式结构的西门子PLC而言，对于整体式PLC不存在电源的选择。
    3.编程器的选择 对于小型控制系统或不需要在线编程的西门子PLC系统，一般选用价格便宜的简易编程器。对于由中、西门子PLC构成的复杂系统或需要在线编程的PLC系统，可以选配功能强、编程方便的智能编程器，但智能编程器价格较贵。如果有现成的个人计算机，可以选用PLC的编程软件包，在个人计算机上实现编程器的功能。