項目七 標簽打印電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試

項目七計標簽打印電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試延遲符目錄CATALOG01020304標簽打印的結(jié)構(gòu)標簽打印的控制要求延遲符05系統(tǒng)方案設(shè)計系統(tǒng)電氣設(shè)計與安裝MCGS設(shè)計06程序設(shè)計延遲符學(xué)習目標學(xué)習目標1、能完成一臺S7-300PLC與兩臺S7-200SMART的工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)；2、能完成觸摸屏與S7-300的工業(yè)以太網(wǎng)連接；3、能完成標簽打印控制系統(tǒng)的電氣控制原理圖的繪制；4、能完成標簽打印控制系統(tǒng)中主要器件的安裝與連接；5、能完成標簽打印控制系統(tǒng)的運行與調(diào)試。延遲符一、標簽打印的結(jié)構(gòu)延遲符延遲符標簽打印的結(jié)構(gòu)標簽打印系統(tǒng)是用于工業(yè)、商業(yè)、超市、零售業(yè)、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(tǒng)，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(shè)備進入調(diào)試模式后，觸摸屏出現(xiàn)調(diào)試畫面，通過點擊下拉框，隨意選擇需調(diào)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(diào)試運行。沒有調(diào)試順序要求，每個電機調(diào)試完成后，對應(yīng)的指示燈熄滅。延遲符控制要求（1）打碼電機M1調(diào)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(diào)試結(jié)束。M1電機調(diào)試過程中，HL1以1Hz閃爍。（2）上色噴涂電機M2調(diào)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(diào)試結(jié)束。M2電機調(diào)試過程中，HL1長亮。（3）傳送帶電機（變頻電機）M3調(diào)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(diào)試沒有結(jié)束），調(diào)試需重新啟動。M3電機調(diào)試過程中，HL2以1Hz閃爍。（4）熱封滾輪電機M4調(diào)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(fù)運行，4次循環(huán)工作后自動停止?？呻S時按下SB2停止（調(diào)試沒有結(jié)束），調(diào)試需重新啟動。電機M4調(diào)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(diào)試過程上色噴涂進給電機結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。初始狀態(tài)斷電手動調(diào)節(jié)回原點SQ1，按下SB1按鈕，上色噴涂電機M5正轉(zhuǎn)向左移動，當SQ2檢測到信號時，停止旋轉(zhuǎn)，停2秒后，電機M5反轉(zhuǎn)右移，當SQ1檢測到信號時，停止旋轉(zhuǎn)，停2秒后，又向正轉(zhuǎn)左移動至SQ3后停2秒，電機M5反轉(zhuǎn)右移回原點，至此上色噴涂電機M5調(diào)試結(jié)束。M5電機調(diào)試過程中，M5電機正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速均為1圈/秒，HL1和HL2同時以2Hz閃爍。所有電機（M1～M5）調(diào)試完成后將自動返回首頁界面。在未調(diào)試結(jié)束前，單臺電機可以反復(fù)調(diào)試。調(diào)試過程不要切換選擇調(diào)試電機。延遲符三、系統(tǒng)方案設(shè)計延遲符延遲符系統(tǒng)方案設(shè)計根據(jù)控制任務(wù)描述，選用一臺S7-300PLC與兩臺S7-200SMART作為本系統(tǒng)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(tǒng)控制框圖如圖7-6所示。表7-1設(shè)備與控制器分配方案圖7-6標簽打印系統(tǒng)控制框圖延遲符四、系統(tǒng)電氣設(shè)計與安裝延遲符延遲符系統(tǒng)電氣設(shè)計與安裝簽打印控制系統(tǒng)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(tǒng)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(zhuǎn)。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(zhuǎn)。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(diào)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(tǒng)電氣設(shè)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(diào)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(huán)4次，電機停止。在調(diào)試階段，HL2長亮。M5:先手動調(diào)試到初始位置SQ1，按下SB1按鈕，電機正轉(zhuǎn)，滑塊向左移動，到達SQ2位置，電機停止，2秒后電機正轉(zhuǎn)，滑塊向左移動，到達SQ3位置，電機停止。2秒后電機反轉(zhuǎn)，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(tǒng)電氣設(shè)計與安裝一、電氣原理分析圖7-7標簽打印系統(tǒng)電氣原理圖系統(tǒng)電氣設(shè)計與安裝根據(jù)對標簽打印控制系統(tǒng)的分析，本系統(tǒng)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(tǒng)電氣設(shè)計與安裝根據(jù)原理分析及控制系統(tǒng)輸出/輸出地址分配表，該控制系統(tǒng)的PLC接線圖如圖所示三、系統(tǒng)的PLC接線圖延遲符五、MCGS設(shè)計延遲符延遲符MCGS設(shè)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(shè)備組態(tài)窗口選擇通用TCPIP串口父設(shè)備及西門子CP443-1以太網(wǎng)模塊，雙擊以太網(wǎng)模塊創(chuàng)建MCGS畫面變量、設(shè)置本地IP地址及遠程IP地址，設(shè)備編輯窗口如圖所示。一、新建工程延遲符MCGS設(shè)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(diào)試界面）及窗口2（自動界面）。在的實時數(shù)據(jù)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(shè)計在工具欄下拉列表用戶權(quán)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(quán)限圖7-13設(shè)置用戶密碼延遲符MCGS設(shè)計雙擊打開窗口2（調(diào)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(shù)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(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建一個數(shù)值型變量，將其命名為下拉框，返回調(diào)試界面，雙擊組合框，在基本屬性中將數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和ID號關(guān)聯(lián)改成下拉框，類型選擇列表組合框，在選項設(shè)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(shè)置圖7-15組合框選項屬性設(shè)置三、調(diào)試界面設(shè)計延遲符MCGS設(shè)計根據(jù)項目控制要求在調(diào)試界面上添加返回首頁界面（窗口0）按鈕，設(shè)計完成的調(diào)試界面如圖7-16所示。三、調(diào)試界面設(shè)計延遲符六、PLC程序設(shè)計延遲符延遲符PLC程序設(shè)計S7-300硬件組態(tài)完成之后，雙擊硬件組態(tài)中的PN-IO，彈出PN-IO屬性對話框，在屬性對話框常規(guī)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(chuàng)建Ethernet網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。一、PLC組網(wǎng)程序設(shè)計（一）新建Ethernet子網(wǎng)延遲符PLC程序設(shè)計完成新建Ethernet子網(wǎng)之后，退出硬件組態(tài)窗口，返回項目設(shè)計窗口，雙擊圖7-18中的連接，彈出NetPro網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)程序設(shè)計（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網(wǎng)圖7-18圖7-19圖7-20延遲符PLC程序設(shè)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(shù)中設(shè)置本地ID地址，SR40設(shè)置為1（W#16#1），ST30設(shè)置為2（W#16#2），在伙伴的地址中設(shè)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(wǎng)程序設(shè)計（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網(wǎng)圖7-21SR40塊參數(shù)本地ID及伙伴地址圖7-22ST30塊參數(shù)本地ID及伙伴地址延遲符PLC程序設(shè)計塊參數(shù)設(shè)置完成之后，S7-300PLC與兩個S7-200SMART的組網(wǎng)完成，NetPro網(wǎng)絡(luò)窗口出現(xiàn)Ethernet網(wǎng)絡(luò)連接，如圖所示。一、PLC組網(wǎng)程序設(shè)計（二）S7-300PLC與S7-200SMART的組網(wǎng)延遲符PLC程序設(shè)計S7-300與兩個S7-200SMART的通信區(qū)設(shè)置如圖所示。S7-300PLC由MB50~MB79區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù)到S7-200SMARTSR40的VB50~VB79區(qū)，S7-300PLC接收由S7-200SMARTSR40的VB20~VB49區(qū)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)存儲到的MB20~MB49區(qū)。S7-300PLC由MB110~MB139區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù)到S7-200SMARTST30的VB110~VB139區(qū)，S7-300PLC接收由S7-200SMARTST30的VB80~VB109區(qū)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)存儲到的MB80~MB109區(qū)。一、PLC組網(wǎng)程序設(shè)計（三）設(shè)置S7-300與兩個S7-200SMART的通信區(qū)延遲符PLC程序設(shè)計1、設(shè)置S7-300與S7-200SMARTSR40的通信區(qū)S7-300讀取S7-200SMARTSR40存儲區(qū)V0.0開始的50個字節(jié)的信號存放到S7-300的存儲區(qū)M0.0開始的50個字節(jié)中。S7-300發(fā)送M100.0開始的80個字節(jié)的信號到S7-200SMARTSR40存儲區(qū)V100.0開始的80個字節(jié)中。具體指令如圖7-25所示。一、PLC組網(wǎng)程序設(shè)計（三）設(shè)置S7-300與兩個S7-200SMART的通信區(qū)延遲符PLC程序設(shè)計2、設(shè)置S7-300與S7-200SMARTST30的通信區(qū)S7-300讀取S7-200SMARTST30存儲區(qū)V50.0開始的50個字節(jié)的信號存放到S7-300的存儲區(qū)M50.0開始的50個字節(jié)中。S7-300發(fā)送M100.0開始的80個字節(jié)的信號到S7-200SMARTST30存儲區(qū)V100.0開始的80個字節(jié)中。具體指令如圖7-26所示。一、PLC組網(wǎng)程序設(shè)計（三）設(shè)置S7-300與兩個S7-200SMART的通信區(qū)延遲符PLC程序設(shè)計根據(jù)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(diào)試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸?shù)絊R40使得v102.0=1時，調(diào)用M1電機子程序，且v0.0=1，通過信號傳輸?shù)?00PLC使得m0.0=1，即觸摸屏上打碼電機指示燈點亮。程序調(diào)用如圖所示。二、打碼電機M1程序設(shè)計延遲符PLC程序設(shè)計在子程序中，利用計數(shù)器來實現(xiàn)按鈕按下次數(shù)的計數(shù)，計數(shù)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(diào)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(shè)計圖7-28圖7-29圖7-30圖7-31延遲符PLC程序設(shè)計根據(jù)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(diào)試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸?shù)絊R40使得v102.0=1時，調(diào)用M2電機子程序，且v0.1=1，通過信號傳輸?shù)?00PLC使得m0.1=1，即觸摸屏上上色噴涂電機指示燈點亮。程序調(diào)用如圖所示。三、上色噴涂電機M2程序設(shè)計延遲符PLC程序設(shè)計三、上色噴涂電機M2程序設(shè)計在子程序中，按下啟動按鈕SB1電機運行4S后停止，在調(diào)試過程中HL1長亮，程序如圖所示。延遲符PLC程序設(shè)計根據(jù)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(diào)試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸?shù)絊T30使得v102.0=1時，調(diào)用M3電機子程序。程序調(diào)用如圖所示。四、傳送帶電機M3程序設(shè)計延遲符PLC程序設(shè)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(shù)器復(fù)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?shù)?00PLC，再由300PLC傳輸?shù)絊T30，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(shè)計圖7-35按鈕信號從SR40傳輸?shù)?00PLC圖7-36按鈕信號從300PLC傳輸?shù)絊T30圖7-37傳送帶電機M3控制程序延遲符PLC程序設(shè)計根據(jù)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(diào)試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸?shù)絊R40使得v102.0=1時，調(diào)用M3電機運行指示燈子程序，且v0.2=1，通過信號傳輸?shù)?00PLC使得m0.2=1，即觸摸屏上傳送帶電機指示燈點亮。程序調(diào)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(shè)計延遲符PLC程序設(shè)計根據(jù)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(diào)試界面信號m102.0=1，通過信號傳輸?shù)絊R40使得v102.0=1時，調(diào)用M4電機子程序，且v0.3=1，通過信號傳輸?shù)?00PLC使得m0.3=1，即觸摸屏上熱封滾輪電機指示燈點亮。程序調(diào)用如圖所示。五、熱封滾輪電機M4程序設(shè)計延遲符PLC程序設(shè)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(fù)循環(huán)4次結(jié)束，在調(diào)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(shè)計延遲符PLC程序設(shè)計根據(jù)控制要求，上色噴涂進給電機M5由S7-20