《電子技術(shù)應用》
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VIPA 300S系列PLC在煙草物流自動分揀系統(tǒng)中的應用
洪 超、徐清華、樓東梅
摘要: 本文介紹了德國VIPA 公司的PLC主控系統(tǒng)在條煙自動分揀系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢。作為和西門子PLC兼容的控制系統(tǒng),VIPA公司的產(chǎn)品技術(shù)特性上具有很強的競爭力,其高性價比,使用的便利性和可延續(xù)性已逐步得到用戶的認可。
關(guān)鍵詞: PLC PROFIBUS
Abstract:
Key words :

1 前言

目前在煙草物流條煙自動分揀系統(tǒng)中大量使用西門子公司的控制產(chǎn)品,其中PLC編程軟件STEP 7已被大多數(shù)工程技術(shù)人員熟悉應用。因此基于STEP 7開發(fā)環(huán)境下的PLC必定成為本行業(yè)的主流產(chǎn)品。其優(yōu)點是廣大的工程開發(fā)人員熟悉此編程,因此開發(fā)周期短,各種控制功能易于實現(xiàn)。在從項目成本及技術(shù)性能指標等因素上考慮,VIPA公司基于SPEED7技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)與西門子PLC相比有一定優(yōu)勢和新特點。我公司在煙草物流自動分揀項目中,嘗試引進了具有高性價比的德國VIPA公司的PLC產(chǎn)品,取得了很好的效果,也提高了我公司在承接項目中的技術(shù)指標和競爭力。

2 系統(tǒng)組成

在某市煙草物流自動分揀項目中,使用了德國VIPA 公司300S PLC系列的控制系統(tǒng),取得了很好的效果,其主要配置如下:

1) VIPA 317-4NE12 CPU及I/O模塊作為主控系統(tǒng),它自帶有PROFIBUS DP主站接口;CP343以太網(wǎng)接口和PG/OP以太網(wǎng)編程口;MPI接口。

2)  VIPA 200V 系列模塊組成的3個遠程DP從站,其中兩個遠程DP從站分別配置一塊VIPA 250-1BA00高速計數(shù)模塊,計數(shù)頻率可達1MHz;這樣組成的遠程站結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省安裝空間,系統(tǒng)運行可靠。

3) 8個SIEMENS的ET200S作為遠程DP從站;

4)  2臺DANFOSS公司的FC300系列變頻器采用Profibus DP總線控制;

5) 1臺VIPA觸摸屏TP 612C做操作員終端;

6) 1個SIEMENS EM277接口模塊用于與自動熱縮包裝機通訊。
                                                      
                                                          系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖如圖1所示
 
 

該系統(tǒng)在現(xiàn)場經(jīng)過不到一個月的調(diào)試,就已進入正常生產(chǎn)階段。節(jié)省了安裝調(diào)試的時間。整個控制系統(tǒng)運行狀態(tài)正常,安全可靠。和以往使用過的SIEMENS S7 400系列PLC相比較,VIPA 300S 的PLC表現(xiàn)出很高的性能和運行速度,其技術(shù)指標可見一斑。從執(zhí)行同等程序的循環(huán)周期來看,將近縮短了兩倍。可見VIPA PLC在對程序循環(huán)周期有苛刻要求的環(huán)境下,有著絕對的優(yōu)勢。

 

2.1  主控系統(tǒng),CPU 帶有PROFIBUS DP主站:

主站配置如下:1.PS307穩(wěn)壓電源:307-1EA00;2.CPU:VIPA 317-4NE12

3.數(shù)字量輸入模塊(32DI):VIPA 321-1BL00;4.數(shù)字量輸出模塊(32DO):VIPA 322-1BL00。

其排列如圖2,圖3所示。
                                                                圖2
 

3

2.2 PROFIBUS DP遠程從站:

3個VIPA 200V組成的從站系統(tǒng)控制主要輸送設(shè)備和10個ET200S控制單機設(shè)備。其中VIPA 200V從站均采用:

1)DP現(xiàn)場總線從站接口模塊VIPA 253-1DP01;

2)數(shù)字量輸入模塊(8DI)VIPA 221-1BF00;

3)數(shù)字量輸出模塊(8DO)VIPA 222-1BF00;

4)高速計數(shù)功能模塊 VIPA 250-1BA00

組態(tài)示意圖如圖3所示。

 
                    3  系統(tǒng)硬件組態(tài)圖
 

4 VIPA 200V DP從站圖

VIPA 200V DP從站的用法和SIEMENS ET200S 類似,使用前只需安裝VIPA 200V GSD組態(tài)文件即可。該總線從站模塊支持DP-V0,DP-V1。每個站點最多可帶32個模塊,安裝在35mm標準導軌上。與SIEMENS ET200S 區(qū)別的是VIPA 200V 從站無需單獨配置PM-E電源模塊。

 

2.3 2臺DANFOSS公司的FC300系列變頻器:

2臺DANFOSS FC300 變頻器通過Profibus DP 總線與PLC 通訊,對兩臺輸送設(shè)備進行控制。

2.4 1臺自動熱縮包裝機:

1臺自動熱縮包裝機自帶控制系統(tǒng),由SIEMENS S7 200 PLC 控制。該設(shè)備通過SIEMENS EM277 接口模塊掛接在Profibus DP 總線上,與上位PLC進行通訊和連鎖控制。

2.5 1臺VIPA TP612C觸摸屏:

1臺VIPA 觸摸屏:VIPA 612-1BC01做操作員終端。該觸摸屏通過以太網(wǎng)直接與PLC進行通訊。該觸摸屏基于Windows CE 5.0 Professional Plus的操作系統(tǒng),通訊接口除了支持串行接口RS232, RS485/RS422通訊,還提供以太網(wǎng) TCP/IP; MPI; CANopen Profibus-DP從站通訊, 支持與多種品牌PLC的通訊協(xié)議。它還帶有USB_A/B接口。所有這些標準的接口,給用戶提供了極高的靈活性和開放性,它保證了連通幾乎所有領(lǐng)域的操作。VIPA HMI與西門子對比來看,VIPA HMI的色彩更豐富,靈敏度更高,軟件使用更方便。它具有合金鋁的外殼和9自動螺絲鎖扣的專利技術(shù),使安裝更快速便捷。實際外觀如圖5

 

5 VIPA TP612觸摸屏

 

3 應用經(jīng)驗

在該項目的調(diào)試過程中,基本上和以往使用的西門子S7 系列PLC在編程組態(tài)和操作上無太大區(qū)別。VIPA PLC調(diào)試編程都可以使用STEP 7,或者使用VIPA公司自己的WinPLC7編程工具。以往西門子PLC使用的程序可以完全移植到VIPA PLC 上使用。同時,VIPA PLC除了兼容西門子自帶的功能塊外,而且還自帶一些其它特殊的功能塊可以方便調(diào)用。在硬件組態(tài)中,對于VIPA 200V的遠程從站,只需安裝相應的GSD 文件即可,使用方法和HW組態(tài)上和西門子ET200S相同。VIPA PLC內(nèi)部集成了工作和裝載存儲器,無需外加程序存儲卡即可運行,但CPU也帶有標準的MMC卡接口,可用于保存程序和數(shù)據(jù),及擴展工作存儲器。這樣就帶來了使用上的方便性和靈活性。

在該分揀項目運行后,發(fā)現(xiàn)VIPA PLC 具有很高的性價比,兼容性及可靠性極高,可以推廣使用到其他中型到大規(guī)模的應用場合。

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