| 梁敏敏，馬思樂，國新毅 （山東大學控製科學與工程學院 山東 濟南 250061） 摘 要：針對我國滿箱檢測設備大部分依賴進口、自主設備較少的弊端，設計開發了一套滿箱檢測係統，本文闡述了該滿箱檢測設備控製係統的設計思想和原則，係統結構、軟硬件設計方法及其功能。 關鍵詞：PLC；傳感器；監控； 中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A The development of the full case check based on S7-200 PLC LIANG Min-min, MA Si-le，GUO Xin-yi，ZHENG Mao-tang (School of Control Science and Engineering，Shandong University，Jinan ，250061，China) Abstract: In order to overcome the defects of the full case check almost depended on importing, this paper studied the design concepts and principles of the control system of the full case check. It also studied the system structure , the design method of hardware and software and their function. Keywords: PLC(Programmable Logic Controller)；sensors；Supervision&Control
0. 引言 隨著近幾年啤酒行業的發展，我國的啤酒產量目前已經居全球第一。這幾年國產的幹包裝設備像裝箱機、紙箱包裝機、suliaoresuomobaozhuangjiyijingzaipijiushengchanxianshangguangfandeshiyong。suizhezhexieshebeideshiyongxianchangyechuxianleyixiexiangguandewenti，lirubaozhuanghoudechanpinshuliangbuzudewenti。weilejiejuezheyiwenti，bizhexiaohuaxishoumuqianguojishangdejiancemoshi，jiehewoguopijiuxingyedetedian，geichangjiashejileyitaojingjishiyongdemanxiangjiancekongzhixitong。 1. 滿箱檢測技術的應用現狀 目前國內啤酒生產廠家主要是應用國外公司的滿箱檢測設備如德國HEUFT公司的LOGIC係xi列lie滿man箱xiang檢jian驗yan機ji等deng。由you於yu國guo外wai產chan品pin的de價jia格ge及ji維wei護hu費fei用yong較jiao高gao，因yin此ci就jiu限xian製zhi了le其qi在zai中zhong小xiao企qi業ye的de應ying用yong，中zhong小xiao企qi業ye一yi般ban安an排pai專zhuan職zhi人ren員yuan進jin行xing檢jian查zha，費fei時shi費fei力li；而國內做這種檢測設備的廠家很少，因此開發一套經濟適用的滿箱檢測係統在國內有比較大的市場，也有利於降低企業的運營成本。 2. 設計思想和原則 （1）先進性：係xi統tong建jian立li在zai充chong分fen了le解jie國guo內nei外wai滿man箱xiang檢jian測ce技ji術shu的de發fa展zhan動dong態tai，吸xi收shou其qi經jing驗yan和he成cheng果guo的de基ji礎chu上shang進jin行xing方fang案an設she計ji，使shi係xi統tong的de技ji術shu性xing能neng和he水shui平ping具ju有you明ming顯xian的de先xian進jin性xing。 （2）可靠性：係統運行安全可靠，性能穩定，可以在惡劣環境中長期穩定工作。 （3）擴展性：係統的設計容量要足夠大，滿足係統今後擴展的需要。 （4）經濟性：係統的造價經濟合理，性能價格比高。 （5）操作維護方便性：在軟件方麵要求界麵友好，操作簡便，在硬件方麵要求維護檢修方便。 係統完成後，可達到如下目的： （1）能夠在箱子運動的過程中準確的檢測到缺瓶箱，並能夠檢測開箱和封箱的產品。 （2）能夠檢測多種箱型。在實際生產過程中主要有以下四種箱型：3×4、4×3、5×4及6×4四種箱型。為了使我們的滿箱檢測設備能夠適應絕大多數的工作，設備應該能夠在不同箱型下工作。 （3）能夠精確的測量缺瓶箱的運動距離，使剔除器能夠迅速無誤的將缺瓶箱剔除。 （4）具有報警功能。能夠在工人操作有誤或設備產生故障時發出報警，從而能夠及時的排除故障。 3. 係統結構和組成 滿箱檢測控製係統部分的硬件我們選擇如下： （1）PLC部分：選擇SIEMENS的S7-200PLC CPU224；S7-200共14個輸入點10個輸出點；滿箱檢測所需輸入點為12個，輸出點是5個；因此S7-200能夠充分滿足，設備控製的要求。 （2）操作麵板TD200：為了能夠實現箱型選擇和顯示已檢測箱子的信息，我們選擇SIEMENS的TD200操作麵板。我們可以通過操作麵板很容易的查看和修改有關信息。 （3）觸發器部分：觸發器選擇OMRON的傳感器，分前觸發器和後觸發器共兩個。 （4）檢測傳感器：在開箱進行檢測時選用BANNER公司的傳感器6隻，封箱檢測時選用倍加福公司的傳感器6隻進行檢測。 （5）旋轉編碼器：為了精確測量缺瓶箱通過的距離，以便準確無誤的剔除缺瓶箱，我們選用歐姆龍公司德旋轉編碼器來測量缺瓶箱通過的距離。
滿箱檢測硬件結構圖
圖 1 5．係統軟件部分 軟件部分是實現滿箱檢測功能的關鍵部分。 軟件的基本功能如下： （1）編製的軟件應該能夠配合硬件準確無誤的檢測到滿箱和缺瓶箱，並能夠準確的將缺瓶箱剔除； （2）操作人員能夠在TD200上查看已檢測的箱子的信息，能夠查看檢測的總箱數、滿箱數及缺瓶箱數；能夠設定多種箱型；能夠在連續出現缺瓶箱數大於設定最多連續缺瓶箱數後，自動停止檢測，以便操作人員能夠及時檢查設備，排除可能存在的故障。 （3）能夠在設備工作異常時產生相應的報警。 軟件實現是通過S7-200的專用編程軟MicroWIN件來實現。 軟件按照模塊化結構進行設計，以便達到較強的移植性以及今後的功能擴展。程序是按照以下幾個部分來實現上述功能的。 （1）初始化部分：確定通訊方式、高速計數器工作方式的選擇、TD200功能鍵的初始化 （2）TD200部分：通過對消息使能位的置1和清零來控製有關信息的顯示和修改確認。有關信息的修改均需要用戶輸入密碼，以防止非法用戶對信息修改，保證檢測的準確進行。 （3）檢測部分：程序通過從TD200jieshoudexinxipanduandangqiandexiangxing，congchufaqiheguangdianchuanganqiduqudexinxipanduandangqianxiangzideyouguanxinxi，bingjingguoxiangguanchulilaipanduanshifoushimanxiang。bingduixiangshu、滿man箱xiang數shu及ji缺que瓶ping箱xiang進jin行xing計ji數shu。當dang檢jian測ce到dao缺que瓶ping箱xiang時shi，激ji活huo高gao速su計ji數shu器qi，高gao速su計ji數shu器qi對dui來lai自zi旋xuan轉zhuan編bian碼ma器qi的de脈mai衝chong信xin號hao進jin行xing計ji數shu，判pan斷duan其qi當dang前qian位wei置zhi，到dao達da剔ti除chu器qi位wei置zhi時shi剔ti除chu器qi動dong作zuo，剔ti除chu缺que瓶ping箱xiang。同tong時shi能neng夠gou判pan斷duan是shi否fou是shi連lian續xu出chu現xian缺que瓶ping箱xiang並bing能neng對dui連lian續xu出chu現xian的de缺que瓶ping箱xiang計ji數shu，超chao過guo設she定ding的de最zui大da連lian續xu缺que瓶ping箱xiang數shu時shi，自zi動dong停ting止zhi檢jian測ce並bing報bao警jing，通tong知zhi操cao作zuo人ren員yuan進jin行xing檢jian查zha。 滿箱檢測控製係統軟件部分流程圖如下
6.結束語 目前該滿箱檢測設備已應用於啤酒包裝生產現場，目前係統運行良好，其高達99.9％的檢驗準確率，及快速的檢測和剔除功能使其大大提高了包裝設備的生產效率；同時也使原專職檢測人員得以解放，減輕了勞動強度，受到廠家的歡迎，也為整個啤酒生產過程的優化起了重要的推動作用。 參考文獻 [1] 廖常初 s7-200 PLC基礎教程 機械工業出版社 2006.01 [2] SIEMENS SIMATIC S7-200可編程序控製器係統手冊 2000.03 [3] SIEMENS SIMATIC S7-200可編程序控製器 2006.01 [4] SIEMENS TD200文本顯示器的使用 2006.01 [5] OMRON 歐姆龍控製設備綜合目錄 2004.04 作者簡介： 馬思樂：（1964.1-），男，山東鄆城人，漢族，副教授，山東大學碩士研究生導師，主要從事計算機及智能控製係統的研究。 梁敏敏：(1980.8-)，男，河北石家莊人，漢族，山東大學控製理論與控製工程專業在讀碩士研究生，研究方向為分布式集散控製係統（DCS）。 |
