項目七計標簽打印電氣控制系統安裝與調試延遲符目錄CATALOG01020304標簽打印的結構標簽打印的控制要求延遲符05系統方案設計系統電氣設計與安裝MCGS設計06程序設計延遲符學習目標學習目標1、能完成一臺S7-300PLC與兩臺S7-200SMART的工業以太網組網；2、能完成觸摸屏與S7-300的工業以太網連接；3、能完成標簽打印控制系統的電氣控制原理圖的繪制；4、能完成標簽打印控制系統中主要器件的安裝與連接；5、能完成標簽打印控制系統的運行與調試。延遲符一、標簽打印的結構延遲符延遲符標簽打印的結構標簽打印系統是用于工業、商業、超市、零售業、物流、倉儲、圖書館等需要的條形碼、二維碼等標簽制作，具有采用準確控制、高速運行、一體制作等要求的系統，如圖所示。延遲符二、標簽打印的控制要求延遲符延遲符控制要求設備進入調試模式后，觸摸屏出現調試畫面，通過點擊下拉框，隨意選擇需調試的電機，并當前電機指示燈亮，按下SB1按鈕，選中的電機按下述要求進行調試運行。沒有調試順序要求，每個電機調試完成后，對應的指示燈熄滅。延遲符控制要求（1）打碼電機M1調試過程按下啟動按鈕SB1后，打碼電機低速運行6秒后停止，再次按下啟動按鈕SB1后，高速運行4秒，打碼電機M1調試結束。M1電機調試過程中，HL1以1Hz閃爍。（2）上色噴涂電機M2調試過程按下啟動按鈕SB1后，上色噴涂電機啟動運行4秒后停止，上色噴涂電機M2調試結束。M2電機調試過程中，HL1長亮。（3）傳送帶電機（變頻電機）M3調試過程按下SB1按鈕，M3電動機以15Hz啟動，再按下SB1按鈕M3電動機30Hz運行，再按下SB1按鈕M3電動機40Hz運行，再按下SB1按鈕M3電動機50Hz運行，按下停止按鈕SB2，M3停止。運行過程中按下停止按鈕SB2，M3立即停止（調試沒有結束），調試需重新啟動。M3電機調試過程中，HL2以1Hz閃爍。（4）熱封滾輪電機M4調試過程按下SB1按鈕，電機M4啟動，3秒后M4停止，2秒后又自動啟動，按此周期反復運行，4次循環工作后自動停止。可隨時按下SB2停止（調試沒有結束），調試需重新啟動。電機M4調試過程中，HL2長亮。延遲符控制要求（5）上色噴涂進給電機（伺服電機）M5調試過程上色噴涂進給電機結構示意圖如圖所示。初始狀態斷電手動調節回原點SQ1，按下SB1按鈕，上色噴涂電機M5正轉向左移動，當SQ2檢測到信號時，停止旋轉，停2秒后，電機M5反轉右移，當SQ1檢測到信號時，停止旋轉，停2秒后，又向正轉左移動至SQ3后停2秒，電機M5反轉右移回原點，至此上色噴涂電機M5調試結束。M5電機調試過程中，M5電機正轉和反轉轉速均為1圈/秒，HL1和HL2同時以2Hz閃爍。所有電機（M1～M5）調試完成后將自動返回首頁界面。在未調試結束前，單臺電機可以反復調試。調試過程不要切換選擇調試電機。延遲符三、系統方案設計延遲符延遲符系統方案設計根據控制任務描述，選用一臺S7-300PLC與兩臺S7-200SMART作為本系統的控制器，S7-300PLC為主站，兩臺S7-200SMART為從站，電機控制、I/O、HMI與PLC組合分配方案如表7-1所示，本系統控制框圖如圖7-6所示。表7-1設備與控制器分配方案圖7-6標簽打印系統控制框圖延遲符四、系統電氣設計與安裝延遲符延遲符系統電氣設計與安裝簽打印控制系統運行由5個電機組成。M1為打碼電機，M2為上色電機，M3為傳送帶電機，M4為熱封滾輪電機，M5為上色噴涂進給電機，標簽打印控制系統原理圖如圖7-7所示，工作原理如下：M1:按下啟動按鈕SB1，KM1線圈得電，KM1主觸點吸合，電機低速運轉。KM2線圈得電，KM2主觸點吸合，KM2常閉輔助觸點斷開，形成互鎖。6秒后，KM1線圈失電，KM1主觸點斷開，KM2線圈失電，KM2主觸點斷開，電機停止。KM2常閉輔助觸點吸合，再按下啟動按鈕SB1，KM1線圈得電，KM1主觸點吸合，KM3線圈得電，KM3主觸點吸合，電機高速運轉。KM3常閉輔助觸點斷開，形成互鎖。4秒后，KM1圈失電，KM1主觸點斷開，KM3圈失電，KM3主觸點斷開，電機停止。 KM3閉輔助觸點吸合，在調試階段，HL1以1Hz閃爍。M2：按下啟動按鈕SB1，KM4圈的得電，KM4觸點吸合，電機運行。4秒后，KM4線圈失電，KM4主觸點斷開,電機停止。HL1長亮。一、電氣原理分析延遲符系統電氣設計與安裝M3:按下啟動按鈕SB1，電機M3以15Hz啟動，再按SB1電機以30Hz運行，再按SB1電機以40Hz運行，再按SB1電機以50Hz運行。按下停止按鈕SB2，電機停止。在調試過程中，HL2以1Hz閃爍。M4：按下啟動按鈕SB1，KM5線圈的得電，KM5主觸點吸合，電機M4運行。3秒后，KM5線圈失電，KM5主觸點斷開,電機停止。3秒后，KM5圈的得電，KM5觸點吸合，電機M4運行。循環4次，電機停止。在調試階段，HL2長亮。M5:先手動調試到初始位置SQ1，按下SB1按鈕，電機正轉，滑塊向左移動，到達SQ2位置，電機停止，2秒后電機正轉，滑塊向左移動，到達SQ3位置，電機停止。2秒后電機反轉，滑塊向右移動，回到SQ1位置。HL1和HL2以2Hz閃爍。一、電氣原理分析延遲符系統電氣設計與安裝一、電氣原理分析圖7-7標簽打印系統電氣原理圖系統電氣設計與安裝根據對標簽打印控制系統的分析，本系統S7-300PLC輸入信號無；輸出信號無；S7-200SMARTPLCSR40輸入信號有按鈕SB1，SB2，SB3，SB4，SB5,SB6;輸出信號有M1雙速電機線圈，M2三相異步電機線圈，M4三相異步電機線圈，指示燈HL1，HL2，HL3;；S7-200SMARTPLCST30編碼器，位置傳感器SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5，輸出信號有第一段速15Hz、第二段速30Hz、第三段速40Hz、第四段速50Hz，M5伺服電機。具體輸入/輸出信號地址分配情況如表所示。二、I/O地址分配延遲符系統電氣設計與安裝根據原理分析及控制系統輸出/輸出地址分配表，該控制系統的PLC接線圖如圖所示三、系統的PLC接線圖延遲符五、MCGS設計延遲符延遲符MCGS設計在文件工具欄選擇新建項目，彈出對話框，選擇觸摸屏型號TPC7062Ti，在設備組態窗口選擇通用TCPIP串口父設備及西門子CP443-1以太網模塊，雙擊以太網模塊創建MCGS畫面變量、設置本地IP地址及遠程IP地址，設備編輯窗口如圖所示。一、新建工程延遲符MCGS設計在用戶窗口新建3個窗口，分別為窗口0（首頁界面）、窗口1（調試界面）及窗口2（自動界面）。在的實時數據庫新建一個變量，將變量改為字符型，名字可自定義為zf0，然后在登陸界面操作先插入兩個按鈕，將按鈕文本一個改為進入測試，一個改為進入運行，然后在兩個按鈕下方各插入一個標簽，將進入測試的按鈕下方的標簽改為負責人進入，將進入運行的按鈕下方的標簽改為操作員進入，然后在按鈕的腳本程序里寫入以下腳本，進入測試和進入運行腳本程序如圖7-10、7-11所示。二、新建窗口圖7-10進入測試腳本程序圖7-11進入運行腳本程序延遲符MCGS設計在工具欄下拉列表用戶權限管理中新建一個操作員，一個負責人，將負責人密碼改為123，將操作員密碼改為456，具體操作如圖7-12、7-13所示。二、新建窗口圖7-12用戶管理權限圖7-13設置用戶密碼延遲符MCGS設計雙擊打開窗口2（調試界面），先從工具箱中選擇插入元件命令，選擇指示燈3，在觸摸屏中按住鼠標左鍵，畫出5個指示燈，并添加標注，然后從工具箱中選擇組合框控件（倒數第二行第二個），在觸摸屏中按住鼠標左鍵，畫出需要的組合框控件大小。在實時數據庫中創建一個數值型變量，將其命名為下拉框，返回調試界面，雙擊組合框，在基本屬性中將數據關聯和ID號關聯改成下拉框，類型選擇列表組合框，在選項設置中輸入上色機、打碼機、傳送帶、熱封機、上色進給電機，如圖7-14、圖7-15所示。圖7-14組合框基本屬性設置圖7-15組合框選項屬性設置三、調試界面設計延遲符MCGS設計根據項目控制要求在調試界面上添加返回首頁界面（窗口0）按鈕，設計完成的調試界面如圖7-16所示。三、調試界面設計延遲符六、PLC程序設計延遲符延遲符PLC程序設計S7-300硬件組態完成之后，雙擊硬件組態中的PN-IO，彈出PN-IO屬性對話框，在屬性對話框常規的接口處單擊屬性，彈出Ethernet接口屬性對話框，輸入S7-300PLC的IP地址192.168.2.1，然后點擊新建按鈕，創建Ethernet網絡，如圖所示。一、PLC組網程序設計（一）新建Ethernet子網延遲符PLC程序設計完成新建Ethernet子網之后，退出硬件組態窗口，返回項目設計窗口，雙擊圖7-18中的連接，彈出NetPro網絡窗口，在SMATIC300（1）的CPU處點擊鼠標右鍵，單擊圖7-19中插入新連接，彈出插入新連接對話框，連接伙伴選擇未指定，連接類型選擇S7連接，如圖7-20所示。一、PLC組網程序設計（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網圖7-18圖7-19圖7-20延遲符PLC程序設計在圖7-20中點擊確定按鈕，彈出S7連接屬性對話框，在塊參數中設置本地ID地址，SR40設置為1（W#16#1），ST30設置為2（W#16#2），在伙伴的地址中設置SR40和ST30的IP地址為192.168.2.2、192.168.2.3，如圖7-21、7-22一、PLC組網程序設計（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網圖7-21SR40塊參數本地ID及伙伴地址圖7-22ST30塊參數本地ID及伙伴地址延遲符PLC程序設計塊參數設置完成之后，S7-300PLC與兩個S7-200SMART的組網完成，NetPro網絡窗口出現Ethernet網絡連接，如圖所示。一、PLC組網程序設計（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網延遲符PLC程序設計S7-300與兩個S7-200SMART的通信區設置如圖所示。S7-300PLC由MB50~MB79區發送數據到S7-200SMARTSR40的VB50~VB79區，S7-300PLC接收由S7-200SMARTSR40的VB20~VB49區發送過來的數據存儲到的MB20~MB49區。S7-300PLC由MB110~MB139區發送數據到S7-200SMARTST30的VB110~VB139區，S7-300PLC接收由S7-200SMARTST30的VB80~VB109區發送過來的數據存儲到的MB80~MB109區。一、PLC組網程序設計（三）設置S7-300與兩個S7-200SMART的通信區延遲符PLC程序設計1、設置S7-300與S7-200SMARTSR40的通信區S7-300讀取S7-200SMARTSR40存儲區V0.0開始的50個字節的信號存放到S7-300的存儲區M0.0開始的50個字節中。S7-300發送M100.0開始的80個字節的信號到S7-200SMARTSR40存儲區V100.0開始的80個字節中。具體指令如圖7-25所示。一、PLC組網程序設計（三）設置S7-300與兩個S7-200SMART的通信區延遲符PLC程序設計2、設置S7-300與S7-200SMARTST30的通信區S7-300讀取S7-200SMARTST30存儲區V50.0開始的50個字節的信號存放到S7-300的存儲區M50.0開始的50個字節中。S7-300發送M100.0開始的80個字節的信號到S7-200SMARTST30存儲區V100.0開始的80個字節中。具體指令如圖7-26所示。一、PLC組網程序設計（三）設置S7-300與兩個S7-200SMART的通信區延遲符PLC程序設計根據控制要求，打碼電機M1由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏下拉框選擇打碼電機VW100=1，且觸摸屏調試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸到SR40使得v102.0=1時，調用M1電機子程序，且v0.0=1，通過信號傳輸到300PLC使得m0.0=1，即觸摸屏上打碼電機指示燈點亮。程序調用如圖所示。二、打碼電機M1程序設計延遲符PLC程序設計在子程序中，利用計數器來實現按鈕按下次數的計數，計數程序如圖7-28所示，第一次按下啟動按鈕SB1，打碼電機低速運行6S，程序如圖7-29所示。再按下SB1按鈕，電機高速運行4S，程序如圖7-30所示。在調試過程中HL1以1Hz閃爍，程序如圖7-31所示。二、打碼電機M1程序設計圖7-28圖7-29圖7-30圖7-31延遲符PLC程序設計根據控制要求，上色噴涂電機M2由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏下拉框選擇上色噴涂電機VW100=2，且觸摸屏調試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸到SR40使得v102.0=1時，調用M2電機子程序，且v0.1=1，通過信號傳輸到300PLC使得m0.1=1，即觸摸屏上上色噴涂電機指示燈點亮。程序調用如圖所示。三、上色噴涂電機M2程序設計延遲符PLC程序設計三、上色噴涂電機M2程序設計在子程序中，按下啟動按鈕SB1電機運行4S后停止，在調試過程中HL1長亮，程序如圖所示。延遲符PLC程序設計根據控制要求，傳送帶電機M3由S7-200SMARTST30控制，ST30主程序中，觸摸屏下拉框選擇傳送帶電機VW100=3，且觸摸屏調試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸到ST30使得v102.0=1時，調用M3電機子程序。程序調用如圖所示。四、傳送帶電機M3程序設計延遲符PLC程序設計在傳送帶電機M3子程序中，第一次按下啟動按鈕電機M3以15Hz啟動，第二次按下啟動按鈕電機M3以30Hz運行，第三次按下啟動按鈕電機M3以40Hz運行，第四次按下啟動按鈕電機M3以50Hz運行，按下停止按鈕SB2計數器復位，電機停止運行。因按鈕SB1、SB2信號接入S7-200SMARTSR40，在S7-200SMARTST30中要能使用按鈕信號，按鈕信號從SR40傳輸到300PLC，再由300PLC傳輸到ST30，信號傳輸過程如圖7-35、圖7-36，電機M3控制程序如圖7-37所示。四、傳送帶電機M3程序設計圖7-35按鈕信號從SR40傳輸到300PLC圖7-36按鈕信號從300PLC傳輸到ST30圖7-37傳送帶電機M3控制程序延遲符PLC程序設計根據控制要求，傳送帶電機M3運行時指示燈HL2以1Hz閃爍。指示燈的控制由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏下拉框選擇傳送帶電機VW100=3，且觸摸屏調試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸到SR40使得v102.0=1時，調用M3電機運行指示燈子程序，且v0.2=1，通過信號傳輸到300PLC使得m0.2=1，即觸摸屏上傳送帶電機指示燈點亮。程序調用以及指示燈HL2的控制程序如圖所示。四、傳送帶電機M3程序設計延遲符PLC程序設計根據控制要求，熱封滾輪電機M4由S7-200SMARTSR40控制，SR40主程序中，觸摸屏下拉框選擇熱封滾輪電機VW100=4，且觸摸屏調試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸到SR40使得v102.0=1時，調用M4電機子程序，且v0.3=1，通過信號傳輸到300PLC使得m0.3=1，即觸摸屏上熱封滾輪電機指示燈點亮。程序調用如圖所示。五、熱封滾輪電機M4程序設計延遲符PLC程序設計在熱封滾輪電機M4子程序中，按下SB1按鈕，電機M4啟動，3S后停止，2S后啟動反復循環4次結束，在調試過程中HL2長亮，具體程序如圖所示。五、熱封滾輪電機M4程序設計延遲符PLC程序設計根據控制要求，上色噴涂進給電機M5由S7-20