基于S7-200 PLC的饮料灌装线控制系统设计

    1．控制要求    如图4-25所示为某流质饮料灌装生产线的简化示意图，在传送带上设有灌装工位和封盖工位，能自动完成饮料的灌装及封盖操作。
    图4-25    灌装生产线示意图    传送带由电机M1驱动，传送带上设有定位传感器B1、灌装工位工件传感器B2和封盖工位工件传感器B3，在封盖工位上有A缸和B缸2个单作用气缸，在A缸上有2个位置传感器，A缸伸出到位时B4动作，A缸缩回到位时B5动作，在B缸上设有1个传感器，当B缸伸出到位时B6动作。    按启动按钮传送带开始转动，若定位传感器Bl动作，表示饮料瓶已到达一个工位，传送带应立即停止，此时如果在灌装工位上有饮料瓶，则由电磁阀YV对饮料瓶进行3s定时灌装；如果在封盖工位上有饮料瓶，则执行封盖操作：首先B缸将瓶盖送出，B6动作时表示瓶盖已送到位，然后A缸开始执行封压，当B4动作时，表示瓶盖已压到位，1s后A缸缩回，当B5动作时表示A缸已缩回到位，然后B缸缩回，1s后传送带转动。任何时候按停止按钮，应立即停止正在执行的工作：传送带电机停止、电磁阀关闭、气缸归位。    2．任务分析    分析上述要求，由于饮料的灌装与封盖是同时进行，而且动作时间并不相同，因此应使用并进分支流程设计顺序功能图，如图4-26所示。系统设计12个状态：S1为初始状态、S2为传送带动作；S3～S5为灌装过程控制；S6～S12为封盖过程控制。    3．实施方案    (1) PLC系统资源分配    饮料灌装生产线控制系统所用资源如表4-3所列。    表4-3    饮料灌装线元件分配
    (2)编辑符号表    打开STEP 7-Micro/Win，执行“文件”→“保存”菜单命令，将新建项目命名为“灌装流程控制”。打开用户定义符号表编辑器，然后按图4-27编辑符号表。    (3)程序设计    1)编写顺序功能图子程序SBR_0    根据图4-26所示的顺序功能图编写梯形图，将顺序功能图放置在一个子程序SBR_0中，程序结构如图4-28所示：    2)编写主循环程序OB1    在主循环程序081中调用顺序功能图子程序SBR_0，并编写初始化及停止控制程序，程序结构如图4-29所示。
    图4-26    灌装生产线的顺序功能图
    图4-27    编辑用户定义符号表    4．方案调试    在STEP 7-Micro/Win环境下执行全编译命令，并将编译结果下载到PLC，然后将PLC的工作模式开关切换到RUN位置。打开状态表，然后按图4-30编辑状态表，再按工具栏上的趋势图工具，在线观察各状态的变化。
    图4-28    灌装生产线顺序控制子程序SBR_0
    图4-29    灌装生产线控制系统的主循环程序OB1
    图4-30    编辑状态表