灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)01任務(wù)要求02任務(wù)目標03知識準備04任務(wù)實施05任務(wù)評價06知識拓展CONTENTS項目內(nèi)容07思考與練習(xí)08實踐中常見問題解析灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是將液體產(chǎn)品裝入固體容器中，并在容器外貼上標簽，此系統(tǒng)需高速高精確的灌裝工藝、傳輸帶連續(xù)給料、高速準確貼標等性能，一般應(yīng)用于各種液體、膏體、半流體等物料的清洗、灌裝、旋蓋、貼標、噴碼等01任務(wù)要求其工作流程為：將空瓶放置到第一級傳輸帶上的A點，傳輸帶使空瓶向前，到達灌裝機的位置時對空瓶進行飲料的灌裝；灌裝完成后傳輸帶繼續(xù)使瓶子向前，到達壓蓋機的位置時對瓶子進行壓蓋處理；壓蓋完成之后傳輸帶繼續(xù)使瓶子向前直至到達整理平臺；機械手將整理平臺上的瓶子抓放到第二級傳輸帶上，當(dāng)瓶子到達貼標機的位置時，貼標機對瓶子進行貼標處理；貼標處理完成后傳輸帶繼續(xù)使瓶子向前直至到達裝箱點；一個箱子裝滿后進行包裝，包裝完成后可以進行下一個箱子的裝箱。01任務(wù)要求1.掌握常用傳感器的基本工作原理及接線方法；2.掌握遞增、遞減等指令的使用方法；3.能完成電氣接線、編寫PLC程序并調(diào)試。02任務(wù)目標1.遞增指令遞增指令是對輸入值IN加1并將結(jié)果輸入OUT中。根據(jù)數(shù)據(jù)對象的不同，200SMART中共有3種遞增指令，分別是字節(jié)型遞增INC_B、字型遞增INC_W和雙字型遞增INC_DW，如圖8-2所示。需要注意的是：字節(jié)遞增(INC_B)運算為無符號運算，其數(shù)據(jù)范圍為0到255；字遞增(INC_W)運算為有符號運算，其數(shù)據(jù)范圍為-32768到+32767；雙字遞增(INC_DW)運算為有符號運算，其數(shù)據(jù)范圍為-2147483648到+2147483647。03知識準備

一、遞增指令和遞減指令03知識準備

電路工作原理如下：2.遞減指令遞減指令是對輸入值IN減1并將結(jié)果輸入OUT中。根據(jù)數(shù)據(jù)對象的不同，200SMART中共有3種遞減指令，分別是字節(jié)型遞減DEC_B、字型遞減DEC_W和雙字型遞減DEC_DW，如圖8-4所示。和遞增指令一樣：字節(jié)遞減(DEC_B)運算為無符號運算，其數(shù)據(jù)范圍為0到255；字遞減(DEC_W)運算為有符號運算，其數(shù)據(jù)范圍為-32768到+32767；雙字遞減(DEC_DW)運算為有符號運算，其數(shù)據(jù)范圍為-2147483648到+2147483647。03知識準備

1.光電式傳感器的基本工作過程

其主要由光發(fā)射器和光接收器構(gòu)成。如果光發(fā)射器發(fā)射的光線因檢測物體不同而被遮掩或反射，到達光接收器的量將會發(fā)生變化。光接收器的敏感元件將檢測出這種變化，并轉(zhuǎn)換為電氣信號，進行輸出。大多使用可視光（主要為紅色，也用綠色、藍色來判斷顏色）和紅外光。按照接收器接收光的方式的不同，光電式接近開關(guān)可分為對射式、反射式和漫射式3種03知識準備

二、傳感器的基本工作過程和使用方法2.光電傳感器的接線方法

光電式傳感器是三線制傳感器，其接線方法采用漏型輸入。傳感器接線如圖所示，傳感器棕色線接DC2V電源的正極、藍色線接DC24V電源的負極、黑色線接PLC的輸入端。03知識準備

3.磁性開關(guān)的安裝及使用

磁性開關(guān)是用于檢測氣缸的活塞桿位置，磁性開關(guān)動作時，輸出信號“1”，LED亮；磁性開關(guān)不動作時，輸出信號“0”，LED不亮。磁性開關(guān)的安裝位置可以調(diào)整，調(diào)整方法是松開它的緊定螺栓，讓磁性開關(guān)順著氣缸滑動，到達指定位置后，再旋緊緊定螺栓。03知識準備

4.磁性開關(guān)的接線方法

磁性開關(guān)是二線制傳感器，其接線方法采用漏型輸入。傳感器接線如圖所示，傳感器棕色線接PLC輸入端、藍色線接PLC輸入的公共端（輸入DC24V電源負極）。03知識準備

1.任務(wù)分析（1）第一級傳輸帶傳輸帶由三相異步電動機來驅(qū)動，使瓶子由A點向B點方向輸送。傳輸帶的首端（A點）、灌裝點（B點）、壓蓋機的壓蓋點和傳輸帶末尾端各安裝了一只傳感器用于檢測瓶子的位置。（2）第二級傳輸帶傳輸帶由三相異步電動機來驅(qū)動，使瓶子由C點向D點方向輸送。傳輸帶的首端（C點）、貼標機的貼標點、末端（D點）各安裝了一只傳感器用于檢測瓶子的位置。（3）灌裝機飲料的灌裝由灌裝機完成，當(dāng)空瓶到達灌裝點時，灌裝機的料閥打開將飲料灌裝到空瓶中，灌裝完成后料閥自動關(guān)閉。灌裝是由時間來控制的，通過調(diào)節(jié)料閥打開的時間來改變灌裝的量。04任務(wù)實施

（4）壓蓋機由壓蓋機完成瓶蓋的安裝，當(dāng)瓶子到達壓蓋點時，壓蓋機伸出對瓶子進行壓蓋。壓蓋機是一個氣缸，伸出是向下壓蓋、縮回是返回。該氣缸的上、下位置各安裝了一個傳感器用于檢測氣缸的位置。（5）機械手機械手的任務(wù)是將整理平臺上的瓶子搬運到第二級傳輸帶上。它可以是工業(yè)機器人，本系統(tǒng)中只需要給它一個命令信號即可，具體運行過程不在本次任務(wù)之內(nèi)。（6）貼標機由貼標完成瓶子標貼的貼標，當(dāng)瓶子到達貼標點時，貼標機伸出對瓶子進行標貼的貼標。貼標機是一個氣缸，伸出是向下、縮回是返回。該氣缸的上、下位置各安裝了一個傳感器用于檢測氣缸的位置。04任務(wù)實施

2.準備元器件04任務(wù)實施

序號名稱型號規(guī)格數(shù)量1可編程控制器200SMARTSR301只2開關(guān)電源輸入AC220V，輸出DC24V1只3空氣開關(guān)DZ47-C32/2P20A1只4空氣開關(guān)DZ47-C32/3P32A1只5熔斷器RT18-32/201只6交流接觸器CJX2-09102只7中間繼電器線圈電壓DC24V2只8電磁閥線圈電壓DC24V4只9網(wǎng)孔板通用1塊10電工工具

1套11端子排TD20/153節(jié)3.輸入/輸出點分配04任務(wù)實施

輸入輸出PLC地址元器件符號功能說明PLC地址元器件符號功能說明I0.0S1一級傳輸帶A點光電傳感器Q0.0KM1一級傳輸帶運行I0.1S2一級傳輸帶B點光電傳感器Q0.1KM2二級傳輸帶運行I0.2S3壓蓋機壓蓋點光電傳感器Q0.2KA1灌裝機料閥打開I0.3S4二級傳輸帶C點光電傳感器Q0.3YV1壓蓋機氣缸伸出I0.4S5二級傳輸帶D點光電傳感器Q0.4YV2壓蓋機氣缸縮回I0.5S6貼標機貼標點光電傳感器Q0.5YV3貼標機氣缸伸出I0.6S7壓蓋機氣缸上限傳感器Q0.6YV4貼標機氣缸縮回I0.7S8壓蓋機氣缸下限傳感器Q0.7KA2機械手動作信號I1.0S9貼標機氣缸上限傳感器Q1.0

I1.1S10貼標機氣缸下限傳感器Q1.1

I1.2S11一級傳輸帶末端光電傳感器Q1.2

4.電氣原理圖04任務(wù)實施

4.電氣原理圖04任務(wù)實施

5.電氣線路的安裝與測量04任務(wù)實施

（1）安裝元器件的技術(shù)規(guī)范1).安裝前必須檢查元器件有無損壞。2).安裝要橫平豎直，各器件留有一定的間距。3).不同電壓等級的器件要分開安裝。4).PLC要原理干擾源。5).元器件的安裝要牢固可靠。

5.電氣線路的安裝與測量04任務(wù)實施

（2）電氣線路安裝的要求1）.布線橫平豎直、不凌亂、不架空，導(dǎo)線連接可靠、不松動；2）.導(dǎo)線顏色、線徑使用正確；3）.導(dǎo)線兩端均使用冷壓插針、不傷線芯、不破皮、不露銅；4）.連接的導(dǎo)線套有寫有編號的號碼管；5）.導(dǎo)線正確進線槽，線槽外過長的要使用纏繞管；6）.接地可靠、完整。

（3）測量電路測量電路正確性的目的是為通電調(diào)試做好準備，排除接線可能出現(xiàn)的錯誤，杜絕安全事故的發(fā)生。應(yīng)測量的部位：電源部分、終端電路部分、輸入電路部分、輸出電路部分。6.組態(tài)觸摸屏04任務(wù)實施

6.組態(tài)觸摸屏04任務(wù)實施

序號控件名稱PLC地址數(shù)據(jù)類型1“啟動系統(tǒng)”按鈕M10.0位2“停止系統(tǒng)”按鈕M10.1位3“已灌裝瓶數(shù)”數(shù)據(jù)顯示VW112整型4“已壓蓋瓶數(shù)”數(shù)據(jù)顯示VW114整型5“已貼標瓶數(shù)”數(shù)據(jù)顯示VW116整型6“已裝箱瓶數(shù)”數(shù)據(jù)顯示VW108整型7“已裝箱箱數(shù)”數(shù)據(jù)顯示VW110整型8灌裝參數(shù)設(shè)置VW100整型7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（1）圖8-11為系統(tǒng)啟動程序，M10.0是觸摸屏中“系統(tǒng)啟動”按鈕、M10.1是觸摸屏“系統(tǒng)停止”按鈕。圖8-11啟動控制程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（2）圖8-12為一級傳輸帶和二級傳輸帶的驅(qū)動程序，系統(tǒng)啟動后Q0.0和Q0.1同時得電，一級傳輸帶和二級傳輸帶同時運行。當(dāng)系統(tǒng)處于灌裝（M1.0得電）、壓蓋（M1.1得電）、貼標（M1.2得電）時，線圈斷電、傳輸帶停止。

圖8-12一級傳輸帶和二級傳輸帶的驅(qū)動程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（3）圖8-13為統(tǒng)計一級傳輸帶上的瓶數(shù)，首端（A點）光電傳感器檢測到瓶放入后VW104加一、末端光電傳感器檢測到瓶到達整理平臺后VW104減一。

圖8-13統(tǒng)計一級傳輸帶上的瓶數(shù)程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（4）圖8-14為灌裝程序，B點光電傳感器檢測到空瓶達到灌裝位置后，打開料閥進行灌裝，灌裝的容量由觸摸屏進行設(shè)置（VW100），用時間繼電器T37控制灌裝的時間，灌裝完成后VW112加一。

圖8-14灌裝控制程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（5）圖8-15為壓蓋程序，壓蓋機壓蓋點傳感器檢測到瓶子后，驅(qū)動壓蓋機氣缸下降對瓶子進行壓蓋。壓蓋氣缸到達下限后，延時2秒再自動返回到上限，完成壓蓋工作。

7.PLC程序解析04任務(wù)實施

圖8-15壓蓋機壓蓋控制程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（6）圖8-16為整理平臺的瓶數(shù)統(tǒng)計及機械手的控制程序。當(dāng)整理平臺上的瓶數(shù)大于0且二級傳輸帶上的瓶數(shù)小于10時，機械手即動作開始搬運瓶子。Q0.7是送給工業(yè)機器人的控制信號，每3秒一個控制周期。

7.PLC程序解析04任務(wù)實施

圖8-16整理平臺的瓶數(shù)統(tǒng)計及機械手的控制程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（7）圖8-17為統(tǒng)計二級傳輸帶上的瓶數(shù)，首端（C點）光電傳感器檢測到瓶放入后VW106加一、末端光電傳感器檢測到瓶到達整理平臺后VW106減一。

圖8-17整理平臺的瓶數(shù)統(tǒng)計及機械手的控制程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（8）圖8-18為貼標程序，貼標機貼標點傳感器檢測到瓶子后，驅(qū)動貼標機氣缸下降對瓶子進行貼標。貼標氣缸到達下限后，延時2秒再自動返回到上限，完成貼標工作。

7.PLC程序解析04任務(wù)實施

圖8-18貼標程序7.PLC程序解析04任務(wù)實施

（9）圖8-19為裝箱數(shù)量監(jiān)控程序，每6瓶裝1箱。

圖8-19裝箱數(shù)量監(jiān)控程序1.檢查內(nèi)容05任務(wù)評價

1)檢查選擇的元器件是否齊全，熟悉各元器件功能及作用。2)熟悉電氣控制原理圖，并列出PLC的I/O表。3)檢查電氣線路安裝是否合理及運行情況。06知識拓展1.我國灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程

我國灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀70年代，當(dāng)時主要是引進和仿制國外先進的灌裝設(shè)備和技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)也逐漸向著自動化、智能化、高效化、綠色化的方向發(fā)展。目前，我國灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)已經(jīng)取得了一些重要的發(fā)展成果，主要包括：1.自動化程度不斷提高。隨著我國工業(yè)技術(shù)的不斷進步，灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)也逐漸實現(xiàn)了自動化，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2.技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。隨著科技的不斷進步，灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)也在不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，例如引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機器視覺技術(shù)等，提高了生產(chǎn)線的智能化水平。3.產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善。我國灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)逐步完善，包括傳感器、控制器、執(zhí)行器等部件的制造和供應(yīng)，以及系統(tǒng)的集成和調(diào)試等環(huán)節(jié)。06知識拓展2.灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用領(lǐng)域1.飲料行業(yè)：飲料生產(chǎn)線控制系統(tǒng)是灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用之一。在飲料生產(chǎn)過程中，灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)需要完成瓶子、罐子的輸送、清洗、消毒、灌裝、密封、檢驗等多個環(huán)節(jié)，確保生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。2.制藥行業(yè)：藥品生產(chǎn)線控制系統(tǒng)也是灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的應(yīng)用之一。在藥品生產(chǎn)過程中，灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)需要完成藥品的配制、灌裝、密封、檢驗等多個環(huán)節(jié)，確保藥品質(zhì)量和安全。3.化工行業(yè)：化工生產(chǎn)線控制系統(tǒng)同樣涉及到灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的應(yīng)用。在化工生產(chǎn)過程中，灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)需要完成化工產(chǎn)品的配制、灌裝、密封、檢驗等多個環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全。4.食品行業(yè)：食品生產(chǎn)線控制系統(tǒng)也是灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的應(yīng)用之一。在食品生產(chǎn)過程中，灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)需要完成食品的加工、灌裝、密封、檢驗等多個環(huán)節(jié)，確保食品質(zhì)量和安全。07思考與練習(xí)擴展練習(xí)現(xiàn)在要給系統(tǒng)增加一些功能：（1）觸摸屏上增加運行指示燈，系統(tǒng)在運行的時候該指示燈點亮、停止時熄滅。（2）觸摸屏上增加正在灌裝指示燈、正在壓蓋指示燈、正在貼標指示燈，系統(tǒng)在進行上述工作時對應(yīng)的指示燈亮、否則熄滅。（3）系統(tǒng)增加計劃生產(chǎn)箱數(shù)功能，要求在觸摸屏上設(shè)置系統(tǒng)本次生產(chǎn)的箱數(shù)，達到規(guī)定的箱數(shù)后不能再放入空瓶進行灌裝生產(chǎn)。1.請按照新的要求修改觸摸屏組態(tài)界面達到相關(guān)要求。2.修改PLC控制程序達到上述要求。08實踐中常見問題解析常見問題解析在灌裝生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的工程實踐中，可能會遇到以下一些常見問題：1.灌裝量不準確：灌裝量不穩(wěn)定或不符合要求，可能是由于速度節(jié)流閥和灌裝間隔節(jié)流閥未封閉，快裝三通控制閥內(nèi)存在異物，或者灌裝嘴閥芯存在卡塞表象或延遲打開等原因所致。2.原料桶液位穩(wěn)定，但是灌裝生產(chǎn)線的量不準確：這可能是由于灌裝通道被異物堵塞，因此需要檢查進料罐入口或待檢查清洗的灌裝料口，清理堵塞的異物。3.灌裝關(guān)閉后泄漏：如果是加注口噴孔損壞，需要取出加注口，修理噴孔；如果是加注管中的球閥損壞，則需要更換球閥。感謝觀看《PLC技術(shù)應(yīng)用》（三菱）第二版編寫組PLC技術(shù)應(yīng)用（西門子）（第一版）9S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信本控制系統(tǒng)主要是用于控制8盞霓虹燈按一定規(guī)律的亮滅。輸入程序后可以通過硬件進行燈的自動閃爍，使光效果的變化更為豐富多彩，達到吸引人們注意的目的，如圖1-3-1。

某企業(yè)車間自動化加工設(shè)備的兩個站組成一個PPI網(wǎng)絡(luò)，控制器為CPU226CN，其中，第一站的PLC為主站，第二站的PLC為從站。其工作任務(wù)是，當(dāng)按下主站上的按鈕SB1時，從站上的電動機啟動運行，當(dāng)按下主站上的按鈕SB2時，從站的電動機M2停止運行；當(dāng)按下從站上的按鈕SF1時，主站上的電動機啟動運行，當(dāng)按下從站上的按鈕SF2時，主站上的電動機M1停止運行。01項目引入02項目目標?知識目標掌握兩臺S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信的硬件與軟件配置。掌握兩臺S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信的硬件連接。掌握兩臺S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信的通信區(qū)設(shè)置。?能力目標l能夠進行兩臺S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信的GET/PUT向?qū)гO(shè)置。會進行兩臺S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信的編程及調(diào)試。?職業(yè)能力l能夠在實際工程項目中應(yīng)用S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信，提高生產(chǎn)自動化水平

具備項目管理能力，能夠獨立或團隊合作完成S7-200SMARTPLC以太網(wǎng)通信的設(shè)計、

實施和調(diào)試

具備溝通和協(xié)調(diào)能力，能夠與其他部門（如生產(chǎn)、維護等）進行有效的溝通和協(xié)作

?思政目標倡導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新和工程實踐精神，培養(yǎng)學(xué)習(xí)和解決問題的能力培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生安全操作，規(guī)范操作，文明生產(chǎn)的行為和團結(jié)協(xié)作的精神

對于由兩臺S7-200SMARTPLC組成的以太網(wǎng)通信，主站IP地址為192.168.0.5，從站IP地址為192.168.0.6，實現(xiàn)以下要求。（1）在主站按下點動按鈕SB，從站指示燈HL亮；松開點動按鈕SB，從站指示燈HL滅。（2）在從站按下點動按鈕SB，主站指示燈HL亮；松開點動按鈕SB，主站指示燈HL滅。03項目分析

04知識準備

（一）通信基本知識1.并行通信與串行通信若按照傳輸數(shù)據(jù)的時空順序分類，數(shù)據(jù)通信的傳輸方式可以分為并行傳輸和串行傳輸兩種。并行傳輸是指通信中同時傳送構(gòu)成一個字或字節(jié)的多位二進制數(shù)據(jù)。而串行傳輸是指通信中構(gòu)成一個字或字節(jié)的多位二進制數(shù)據(jù)是一位一位地被傳送的。2.異步傳輸與同步傳輸（1）異步傳輸。（2）同步傳輸。04知識準備

（一）通信基本知識3.數(shù)據(jù)通信方式在通信線路上，按照數(shù)據(jù)傳送的方向可將串行通信分為單工、半雙工和全雙工通信方式。單工通信是指數(shù)據(jù)的傳送始終保持同一方向，而不能進行反向傳送。常見的如無線電廣播、電視廣播等就屬于單工通信類型。半雙工通信是指在一條傳輸線上相互進行通信的兩臺設(shè)備，既可以作為發(fā)送設(shè)備，也可以作為接受設(shè)備。數(shù)據(jù)流可以在兩個方向上傳送，但同一時刻只限于一個方向傳送。全雙工通信是指相互通信的兩臺設(shè)備雙方能夠同時進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，有兩條傳輸線。04知識準備

（一）通信基本知識4.串行通信接口在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)之間大多采用串行通信方式傳送數(shù)據(jù)，常用RS-232、RS-485及RS-422標準的串行通信接口。RS-232接口是工控計算機普遍配備的接口，數(shù)據(jù)傳送速率低，抗干擾能力差。在通信距離近、傳送速率和環(huán)境要求不高的場合應(yīng)用較廣泛。RS-422接口傳輸線采用差動接收和差動發(fā)送的方式傳送數(shù)據(jù)，具有較高的通信速率（波特率可達10Mbit/s以上）和較強的抗干擾能力，適合遠距離傳輸，工廠應(yīng)用較多。RS-485接口采用二線差分平衡傳輸，有較高的通信速率和較強的抑制共模干擾能力，是工業(yè)設(shè)備的通信中應(yīng)用最多的一種接口。RS-485接口是RS-422的變型，區(qū)別在于RS-485采用的是半雙工傳送方式、只用一對差分信號線，RS-422采用的是全雙工傳送方式、用兩對差分信號線。RS-485接口通常采用9針連接器。04知識準備

（一）通信基本知識5.數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)通信接口主要靠介質(zhì)實現(xiàn)相連，以此構(gòu)成信道。常用的通信介質(zhì)有：同軸電纜、屏蔽雙絞線、光纜。雙絞線是把一對相互絕緣的線螺旋形式絞合在一起就構(gòu)成了雙絞線，兩根線螺旋排列的目的是為了減小外部電磁干擾。如果用金屬網(wǎng)加以屏蔽，抗干擾能力更強。雙絞線成本低，安裝簡單，多用于RS-485接口。同軸電纜是從內(nèi)到外依次由內(nèi)導(dǎo)體（芯線

）、絕緣線、屏蔽層銅線網(wǎng)及外保護層的結(jié)構(gòu)制造的。由于從橫截面看這四層構(gòu)成了4個同心圓，故而得名。同軸電纜外面加了一層屏蔽銅絲網(wǎng)，是為了防止外界的電磁干擾而設(shè)計的，因此它比雙絞線的抗外界電磁干擾能力要強。光纜（光纖）常應(yīng)用在遠距離快速地傳輸大量信息中，它是由石英玻璃經(jīng)特殊工藝拉成細絲來傳輸光信號的介質(zhì)。光纖是以光脈沖的形式傳輸信號的，不會受電磁干擾，不怕雷擊，不易被竊聽。04知識準備

（一）通信基本知識6.串行通信接口標準RS-232C的標準接插件是25針的D型連接器，但實際應(yīng)用中并未將25個引腳全部用滿，最簡單的通信只需3根引線（TXD、RXD、GND），它可以實現(xiàn)全雙工異步串行通信。RS-232C使用單端驅(qū)動

、單端接受電路。RS-232C接口規(guī)定了終端設(shè)備(DTE)和通信設(shè)備(DCE)之間信息交換的方式與功能。RS-422接口的傳輸線采用平衡驅(qū)動和差分接收的方法，電平變化范圍為（12±6）V，因而它能夠允許更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，而且抗干擾性更高。它克服了RS-232接口容易產(chǎn)生共模干擾的缺點。RS-422接口屬于全雙工通信方式，在工業(yè)計算機上配備的較多。RS-485接口是RS-422接口的簡化，它屬于半雙工通信方式，依靠使能控制實現(xiàn)雙方的數(shù)據(jù)通信。只有一對平衡差分信號線，不能同時發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。計算機一般不配RS-485接口，但工業(yè)計算機配備RS-485接口較多。PLC的不少通信模塊也配用RS-485接口，如西門子公司的S7系列CPU均配置了RS-485接口。04知識準備

（一）通信基本知識7.工業(yè)以太網(wǎng)簡介工業(yè)以太網(wǎng)（IndustrialEthernet）通俗地講就是應(yīng)用于工業(yè)的以太網(wǎng)，它是為工業(yè)應(yīng)用專門設(shè)計的，其在技術(shù)上與商用以太網(wǎng)（IEEE802.3標準）兼容，但材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強度和適用性方面應(yīng)能滿足工業(yè)現(xiàn)場的需要。工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于控制網(wǎng)絡(luò)的最高層，在工廠自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中屬于管理級和單元級，并且有向控制網(wǎng)絡(luò)的中間層和底層（即現(xiàn)場層）發(fā)展的趨勢。如Ethernet/IP、PROFINET、EtherCAT、MODBUS/TCP、POWERLINK等。04知識準備

（一）通信基本知識8.S7-200SMART支持的以太網(wǎng)協(xié)議S7-200SMARTCPU集成了以太網(wǎng)接口和強大的以太網(wǎng)通信功能。用普通的網(wǎng)線就可以實現(xiàn)程序的下載和監(jiān)控。它所支持的以太網(wǎng)協(xié)議有S7協(xié)議、開放式以太網(wǎng)協(xié)議（TCP、UDP、ISO_ON_TCP、Modbus

TCP）和PROFINET協(xié)議。（1）S7協(xié)議。（2）TCP協(xié)議。（3）UDP協(xié)議。（4）ISO-on-TCP。（5）ModbusTCP協(xié)議。（6）PROFINET協(xié)議。04知識準備

（一）通信基本知識9.S7-200SMART的以太網(wǎng)功能S7-200SMART通過以太網(wǎng)接口可以實現(xiàn)以下以太網(wǎng)通信：（1）與上位機、HMI的設(shè)備通信。（2）SMART之間通過GET/PUT向?qū)崿F(xiàn)S7協(xié)議通信。（3）與其它西門子產(chǎn)品（S7-300、S7-1200等）通信。（4）和其它支持TCP/IP協(xié)議的產(chǎn)品進行開放以太網(wǎng)通信（V2.2及以上版本）。（5）和其它支持ModbusTCP協(xié)議的產(chǎn)品通信。（6）CPU與I/O設(shè)備或驅(qū)動器之間的PROFINET通信（V2.4及以上版本）SMARTCPU上的以太網(wǎng)接口不包含以太網(wǎng)交換設(shè)備。編程設(shè)備或HMI與CPU之間的直接連接不需要以太網(wǎng)交換機。但是，含有兩個以上的CPU或HMI設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)則需要以太網(wǎng)交換機。可以使用安裝在機架上的CSM1277四端口以太網(wǎng)交換機來連接多個CPU和HMI設(shè)備。注意：必須為網(wǎng)絡(luò)上的每臺設(shè)備設(shè)定一個唯一的IP地址。04知識準備

（一）通信基本知識10.S7-200SMART的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)方法（1）用通信對話框組態(tài)IP信息單擊導(dǎo)航欄“通信”按鈕或雙擊項目樹中的“通信”圖標，打開“通信”對話框，如圖15-1所示。在“網(wǎng)絡(luò)接口卡”下拉列表選中使用的網(wǎng)卡，單擊“添加CPU”按鈕，可直接輸入位于本地網(wǎng)絡(luò)中的CPU的IP地址。也可單擊“查找CPU”按鈕，將會顯示出網(wǎng)絡(luò)上所有可訪問的設(shè)備的IP地址。通過“通信”對話框進行的IP信息更改立即生效，無需下載項目。04知識準備

（一）通信基本知識10.S7-200SMART的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)方法（2）用系統(tǒng)塊對話框組態(tài)IP信息雙擊項目樹或?qū)Ш綑谥械摹跋到y(tǒng)塊”，打開“系統(tǒng)塊”對話框，自動選中模塊列表中的CPU和左邊窗口中的“通信”節(jié)點，在右邊窗口設(shè)置CPU的以太網(wǎng)端口和RS485端口的參數(shù)。如圖15-2所示，圖中是默認的以太網(wǎng)端口的參數(shù)，SMARTCPU出廠時默認的IP地址為192.168.2.1，默認的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，也可以修改這些參數(shù)。04知識準備

（一）通信基本知識10.S7-200SMART的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)方法（3）在用戶程序中組態(tài)IP信息SIP_ADDR（設(shè)置IP地址）指令用參數(shù)ADDR、MASK和GATE分別設(shè)置CPU的IP地址、子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)。設(shè)置的IP地址信息存儲在CPU中的永久存儲器中。04知識準備

（一）通信基本知識11.GET/PUT指令（1）指令格式及功能S7-200SMARTCPU提供了GET和PUT指令，用于S7-200SMARTCPU之間的以太網(wǎng)通信。PUT/GET指令只需要在主動建立連接的CPU中調(diào)用執(zhí)行，被動建立連接的CPU不需要進行通信編程。（2）指令使用說明程序中可以有任意數(shù)量的GET和PUT指令，但在同一時間最多只能激活共16個GET和PUT指令。例如，在給定的CPU中可以同時激活八個GET和八個PUT指令，或六個GET和十個PUT指令。04知識準備

（一）通信基本知識11.GET/PUT指令當(dāng)執(zhí)行GET或PUT指令時，CPU與輸入?yún)?shù)TABLE所定義的遠程IP地址建立以太網(wǎng)連接。該CPU可同時保持最多八個連接。連接建立后，該連接將一直保持到在CPU進入STOP模式為止。如果您嘗試創(chuàng)建第九個連接（第九個IP地址），CPU將在所有連接中搜索，查找處于未激活狀態(tài)時間最長的一個連接。CPU將斷開該連接，然后再與新的IP地址創(chuàng)建連接。針對所有與同一IP地址直接相連的GET/PUT指令，CPU采用單一連接。例如，遠程IP地址為192.168.2.10，如果同時啟用三個GET指令，則會在一個IP地址為192.168.2.10的以太網(wǎng)連接上按順序執(zhí)行這些GET指令。（3）TABLE參數(shù)GET指令啟動以太網(wǎng)端口的通信操作，按TABLE參數(shù)的定義從遠程設(shè)備讀取最多222B的數(shù)據(jù)。PUT指令啟動以太網(wǎng)端口上的通信操作，按TABLE參數(shù)的定義將最多212B的數(shù)據(jù)寫入遠程設(shè)備。而S7-200CPU之間使用的網(wǎng)絡(luò)讀/寫指令，只能讀/寫MPI網(wǎng)絡(luò)上遠程站點最多16B的數(shù)據(jù)。04知識準備

（一）通信基本知識11.GET/PUT指令當(dāng)執(zhí)行GET或PUT指令時，CPU與輸入?yún)?shù)TABLE所定義的遠程IP地址建立以太網(wǎng)連接。該CPU可同時保持最多八個連接。連接建立后，該連接將一直保持到在CPU進入STOP模式為止。如果您嘗試創(chuàng)建第九個連接（第九個IP地址），CPU將在所有連接中搜索，查找處于未激活狀態(tài)時間最長的一個連接。CPU將斷開該連接，然后再與新的IP地址創(chuàng)建連接。針對所有與同一IP地址直接相連的GET/PUT指令，CPU采用單一連接。例如，遠程IP地址為192.168.2.10，如果同時啟用三個GET指令，則會在一個IP地址為192.168.2.10的以太網(wǎng)連接上按順序執(zhí)行這些GET指令。（3）TABLE參數(shù)GET指令啟動以太網(wǎng)端口的通信操作，按TABLE參數(shù)的定義從遠程設(shè)備讀取最多222B的數(shù)據(jù)。PUT指令啟動以太網(wǎng)端口上的通信操作，按TABLE參數(shù)的定義將最多212B的數(shù)據(jù)寫入遠程設(shè)備。而S7-200CPU之間使用的網(wǎng)絡(luò)讀/寫指令，只能讀/寫MPI網(wǎng)絡(luò)上遠程站點最多16B的數(shù)據(jù)。05器材準備

符號名稱型號規(guī)格數(shù)量Ml~M3三相異步電動機Y132M-47.5kW、

380V、15A、▲聯(lián)結(jié)3QF低壓斷路器NXB-633PC25三極，額定電流25A1

FU1插入式熔斷器RT18-32/20500V、32A，熔體：20A3FU2插入式熔斷器RTl8-32/2500V、32A,熔體：2A1KM1?KM3交流接觸器CJX2S-25380V、25A3FR1~FR3熱繼電器JR36-20三極，整定電流20A3SB1、SB2SF1、SF2按鈕LA10-3H保護式、按鈕數(shù)34XT1、XT2端子排TD-20/l520A、

15節(jié)2PLC可編程序控制器S7-200SMARTSR20

2

以太網(wǎng)工業(yè)交換機

1

4芯雙絞線

3

網(wǎng)孔板通用650mmX500mmx50mm1

電工工具通用包含工具、螺釘旋具.剝線鉗等1步驟1．輸入和輸出信號器件分析。輸入：啟動按鈕SB1（常開觸點）、SF1（常開觸點），停止按鈕SB2（常開觸點）、SF2（常開觸點）。輸出：電動機接觸器KM1線圈，電動機接觸器KM2線圈。步驟２.確定I/O地址分配。06項目實施

主站輸入/輸出地址分配如表所示序號輸入信號器件編程元件地址序號輸出信號器件編程元件地址1點動按鈕SB1（常開觸點）I0.01指示燈HLQ0.0從站輸入/輸出地址分配如表所示序號輸入信號器件編程元件地址序號輸出信號器件編程元件地址1點動按鈕SB1（常開觸點）I0.01指示燈HLQ0.006項目實施步驟３．PLC接線圖。主站接線圖。06項目實施步驟３．PLC接線圖。從站接線圖。06項目實施步驟４.按照接線圖完成接線1.安裝元器件用PLC實現(xiàn)電動機啟停控制，在網(wǎng)孔板上將元器件按圖所示擺放，安裝前檢查元器件，再用螺釘進行固定。2.完成接線連接PLC的輸入、輸出端元器件，再連接電動機和按鈕，最后連上電源，注意不能帶電操作。實物接線圖如圖所示。步驟5．通信的硬件與軟件配置。硬件：（1）S7-200SMARTCPU2臺。（2）用于組網(wǎng)的帶金屬水晶頭的4芯雙絞線2根。（3）用于下載的帶水晶頭的4芯雙絞線1根。（4）安裝STEP7-Micro/WINSMART軟件的計算機1臺（也稱編程器）。（5）以太網(wǎng)工業(yè)交換機1臺。軟件：編程軟件STEP7-Micro/WINSMART。06項目實施步驟6．通信的硬件連接在斷電情況下，將2根帶金屬水晶頭的4芯雙絞線分別按照圖13-14插到PLC網(wǎng)口和以太網(wǎng)交換機網(wǎng)口，將帶水晶頭的4芯雙絞線的一端插到計算機網(wǎng)口，另一端插到交換機網(wǎng)口。06項目實施步驟7．通信區(qū)設(shè)置根據(jù)項目要求進行以太網(wǎng)通信區(qū)的設(shè)置。06項目實施步驟8．設(shè)置IP地址（1）為計算機（編程器）設(shè)置IP地址（安裝了PLC軟件的計算機稱為編程器）。打開“Internet協(xié)議版本4（TCP/IPv4）屬性”對話框，為計算機設(shè)置IP地址為192.168.1.20，輸入子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。計算機設(shè)置IP地址06項目實施步驟8．設(shè)置IP地址（2）為主站CPU1設(shè)置IP地址。06項目實施步驟8．設(shè)置IP地址（3）為從站CPU2設(shè)置IP地址。06項目實施步驟9.用GET/PUT向?qū)нM行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置。（1）主站打開網(wǎng)絡(luò)向?qū)АＴ诔绦蚓庉嫿缑妫瑔螕繇椖恐噶顦涞摹跋驅(qū)А敝噶钭筮叺摹?”。雙擊“GET/PUT”指令，在出現(xiàn)“GET/PUT”向?qū)υ捒颍鐖D所示。06項目實施步驟9.用GET/PUT向?qū)нM行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置。（1）主站打開網(wǎng)絡(luò)向?qū)АＴ诔绦蚓庉嫿缑妫瑔螕繇椖恐噶顦涞摹跋驅(qū)А敝噶钭筮叺摹?”。雙擊“GET/PUT”指令，在出現(xiàn)“GET/PUT”向?qū)υ捒颍鐖D所示。06項目實施步驟10．建立符號表。主站符號表如圖所示。主站符號表從站符號表06項目實施步驟11．編寫控制程序。（1）主站程序。06項目實施步驟11．編寫控制程序。（1）從站程序。06項目實施步驟12．聯(lián)機調(diào)試。

在斷電情況下連線點動按鈕與指示燈。確保在連線正確的情況下通電，通過STEP7-Micro/WINSMART軟件，將主站

CPU1和從站CPU2的組態(tài)與程序分別下載到各自對應(yīng)的PLC中。在主站按下按鈕SB，看到從站指示燈HL亮；松