西门子宁夏PLC模块总代理商

一、 简介

立式包装机是包装行业中常见的设备之一，适用于包装各类粉末、颗粒、片剂等物体，例如药片、食盐等物品。其工作机理是通过材料拉伸进给装置进行进给，塑料薄膜经过薄膜圆筒形成筒状，经过热纵封装置封住侧面，同时包装物注入到袋中，横封机构再根据色标光电检测装置剪切包装长度和位置。

二、 特点

1、此次开发的包装机主要用于食品包装袋的自动包装。

2、包装速率高每分钟70包左右。

3、PLC选用维控20点集体管型，触摸屏选用维控LEVI777A屏。

4、PLC负责控制，工艺逻辑简单，需要设置相关参数，大部分功能开放出来，用户通过HMI进行设置。

三、 组成部分

1、HMI部分，如图1所示为自动运行画面。左上角的停止按钮按下后，状态切换为启动，机器开始运行，自动运行过程中，手动操作被屏蔽；除了模式切换之外，还有连包停机功能，即设定生产设定包数后自动停机。

图1 自动运行画面

如图2所示为手动操作画面，供用户调机，做一些简单的工艺调试。

图2 手动操作画面

此外还有参数设置画面，报警记录显示画面和I/O监视画面等等，参数主要是对一些工艺的工作时间和延迟启动做设定，地址监控供用户查看PLC输入和输出的当前状态，报警画面是在包装机运行过程中出现时先闪烁右下角的画面切换按钮，然后用户点击该按钮进入报警画面查看具体的画面信息。

2、PLC部分，在运行过程中，要根据客户的需求，可切换定长切和跟光标切两种，如图3-图5所示为定长切和跟踪切的PLC梯形图指令。跟踪切时考虑到光标故障的情况，所以添加了故障检测，当故障次数累计到设定次数时报警并停止所有工艺。

图3 定长切和跟踪切

如图4所示为色带防抖的PLC梯形图指令，由于打码会带来振动，所以色带检测时会有很轻微的抖动，虽然不明显但是却会使PLC异常停机，报警那边却没有提示，加入防抖功能，让PLC检测到色带检测型号，如果在规定时间内没有抖动，就认为信号有效，有抖动则剔除当次检测。

图4 色带防抖

四、 结束语

立式包装机占地面积小，运行操作简单，生产效率符合工艺需求，与枕式包装机不同的是，立式包装机整体工艺相对简单一些，而且机器规模相对小一些。这次的工程开发客户很满意，包括中间客户又提出新的需求，然后对工程进行程序添加和调试，都相对比较成功。对于维控的PLC和触摸屏，客户表示认可，并且设备已出厂。

就一台发电机组而言，共有18个远程i/o站，其中，扫查量共有1056点，脉冲量共有32点，中断量共有96点，模拟量共有208点，rtd共有648点，模拟量输出点共有8点，一般开出量共有288点。由于三峡要求扫描周期在200ms之内，所以，需要cpu的扫描速度非常快，并且，需要cpu具备较大的存储空间以满足程序的需要。施耐德电气公司的新产品cpu 67160是该公司在plc领域的高端产品，本身具有1mb的存储量，另可配备7mb的扩展卡将内存扩充到8mb，完全可以满足一般大程序的内存要求，另外，由于cpu相当于pentium 266水平，所以，运算速度较以前有了相当大的提高；同时，该产品采用数据协处理器，使得cpu在双机热备过程中的数据传输时间大大缩短，也降低了以前由于双机热备而造成的扫描时间过长的问题，基本上满足了三峡项目的要求。

3  unity plc应用设计

3.1 unity pro软件的新功能

从软件上来讲，施耐德电气公司较以前的concept有了很大的改观：

（1）将dfb功能的定义集成到了unity pro软件中，编写dfb模块更加方便。

（2）数据类型较以前更多、更合理，增加了数组类型变量，编程人员可以很方便的定义各种类型的数组变量。

（3）组态功能更强大，编程人员可以很方便、直观的对硬件进行组态。

（4）增加了程序的调试工具，使编程人员在调试程序的过程中更加方便。

（5）增加了变量自动定义方式，可以不必事先定义变量，随写随定义。

（6）可以定义程序模块的属性，使其变为不可读写，保护编程人员的知识产权。

（7）功能库函数更多，可以满足更多样化的程序编写要求。

（8）管理目录树形化，用户可以更方便的查找到相应的信息。

以上就是unity pro软件与concept较为重大的不同，总的来讲，该软件为编程人员提供了较方便、实用的工具和编程环境。编程环境如图2所示。

图2  unity pro软件编程界面

另外，程序员可以规定结构型变量、数组变量等更加复杂的变量类型、使用st语言、配合cpu较高速的处理能力，开发除梯形图基本功能以外更加复杂的功能，增强了plc的数据处理能力，为plc用户提供了更加宽广的控制程序编写空间。

3.2 施耐德电气在项目中的部分应用

（1）noe 7711模块的应用。在水电厂的控制中，如果发生跳闸等事故的话，电厂人员会查阅事故记录并根据记录中的事故发生时间确定事故发生的原因，由于某些事故的发生在毫秒级，所以，仅通过scada系统为事故动作点打时标是远远无法满足要求的。通过施耐德公司提供的ert中断量记录模块可以分别1ms之内的点动作，但是，由于ert模块价格比较昂贵，同时，大部分点动作的相差时间在一个扫描周期以上，所以，无需对所有点采用ert模块进行记录，然而，采用秒级进行记录无法满足大电厂的需求。只能在plc中处理这些点，并将这些点打上时标之后送给scada系统处理。noe 77111没有问世之前，一般在plc中利用中断处理程序产生毫秒时间，但是，这种方案受限较大，并且无法准确得到相应的毫秒时间，所以，一直是一个技术难题。noe 77111为plc提供了ntp网络对时协议，可以通过ntp时间服务器为cpu对时，时间精度可以达到3ms。cpu中通过一段简单的处理程序就可以获得相应的时间，使用户可以非常方便的获得毫秒级时间，彻底解决了上述问题。具体的时间服务器设置画面如图3所示。

图3   时间服务器设置画面

（2）双机切换程序的应用。施耐德电气具备双机切换的功能，即如果主用cpu处于stop状态，备用cpu会自动升级为主用cpu。但是，如果由于网络故障或noe 77111无法正常工作，cpu就无法正常切换，此时，scada系统无法采集主用cpu中的数据。所以，必须编程使cpu可以在noe模块出现问题的时候进行切换。unity pro提供获得noe模块状态的函数mbp_mstr，通过对该函数的输入参数进行配置，可以直接获得本地noe模块的相应状态。同时，unity cpu提供系统字将备用cpu中某些位的状态传输到主用cpu中，所以，主用cpu可以监视备用cpu所在底板上两块noe模块的状态，如果备用cpu所在底板的两块noe模块全部出现问题，主用cpu侧noe模块一旦出现问题，cpu不应进行切换，因为就算cpu进行主、备切换，scada系统仍然无法采集主用cpu中各点的状态；如果备用cpu所在底板的两块noe模块没有全部出现问题，主用cpu侧noe模块一旦出现问题，cpu应该可以进行主、备之间的切换，在将备用cpu升级为主用cpu之后，等待scada系统对新主用cpu采数。程序编写完毕之后，测试良好，运行稳定，基本可以满足电厂的要求。