西门子6ES7516-3FN02-0AB0安装调试

目前，PLC（可编程逻辑控制器）已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点，在流量计量方面也有着广泛的用途，在用于流量累积时又有其编程的独特之处，下面进行详细的分析和论述，包括在西门子S7-200CPU上编程的例子。

　　流量计输出的信号一般是脉冲信号或4-20mA电流信号，这两种信号输出的都是瞬时流量（也有用继电器输出累积量信号，原理一样，不再赘述），我们的目的是在PLC中计算和显示瞬时流量值和计算累积量值，当输入信号是脉冲信号是，在计算瞬时流量的时候，必须按照一个严格的时间间隔计算才能保证瞬时流量的准确性，因此，计算瞬时流量的时候必须用定时中断来进行，而且，在PLC系统中只能运行这一个中断程序，不允许再产生其它中断（即使是低优先级的中断也不允许运行），以防止干扰定时中断的时间间隔的准确性，计算瞬时流量就是将这个时间段的累计脉冲个数换算成累计流量，再除以时间就是瞬时流量，对于4-20mA输入只需按照其对应的量程进行换算就可以直接得到瞬时流量，而累积流量就是将每个时间段内的累积流量累加起来就是累积流量，在实际使用PLC编程的过程中必须注意以下几个问题：

1. 输入脉冲频率范围是否超出PLC接收的范围；

2. PLC高速计数器在达到大计数值时如何保证计算正确；

3. 如何保证定时中断不受干扰；

4. 如何避免计算累积量的误差；

5. 累积量的大累积位数；

6. 如何复位累积量；

　　下面就关键的2，4，6问题进行详细的叙述，以西门子S7-200 CPU224为例，S7-200的CPU224具有6个单相大30kHz的高速计数器，但PLC内部没有提供相应的算法来计算频率，因此，需要自己编程计算，这就需要在PLC高速计数器在达到大计数值时要保证计算的正确性，实际编程时，对高速计数器初始化以后就使之连续计数，不再对其进行任何干预，其高速计数器的初始化程序如下：

注意：此段程序应该放到PLC个扫描周期执行的程序中执行。

　　对于高速计数器是否达到大计数值时需要判断，S7-200CPU的高速计数器是可以周而复始的进行累计的，高位为符号位，小值为7FFFFFFF，由于计数器是一直累加的，不可能出现本次读取的的计数值小于上次的计数值，因此判断计数器当前值是否小于前一次的计数值，就可以判断计数是否达到大值的拐点（7FFFFFFF），如果达到，则执行特殊的计算以便消除计算错误，如下列程序所示，当当前计数值大于等于上次计数值时，两个计数值做差，就得到程序两次扫描时间间隔内的计数差值，同时将当前计数值赋值到上次计数值上；当当前计数值小于上次计数值时，计算上次计数值与7FFFFFFF之间的差值（用减法），以及当前计数值和7FFFFFFF之间的差值（用加法），然后将两个结果相加就是程序两次扫描时间间隔内的计数差值，从而实现对对累计计数值达到拐点时的正确计算。

注：此程序应放在定时中断子程序中执行。

　　实际上，在现场应用中定时中断子程序是采用250ms中断一次执行的，使用SMB34进行控制的，需要注意的是，系统中必须只保证这个中断是唯一存在的，不会受到其他中断的影响，否则可能会由于其他中断的影响使周期性中断不准时，从而影响精度。

　　通过以上计算就得到了250ms内流量计发过来的脉冲个数，这个数值乘以脉冲当量就是250ms内的流量值，再除以时间就是瞬时流量，另外，在250ms内再执行累加程序就可以计算累积流量了，在计算累积流量过程中需要避免累积过程的的计算误差，我们知道，流量累积量是一直累积的一个数值，一般会累积到8位数，而PLC内部的浮点数的有效位数是6位，当累积量数值很大的时候就会造成一个大数和一个小数相加，势必导致小数的有效位数丢失，造成很大的累积误差，因此，要避免大数和小数相加的情况出现，解决方法是采用多个流量累积器，只允许同数量级的数值相加，从而避免数值有效位数损失，实际编程中采用了5个累积器，根据常用流量情况下，在周期中断时间间隔（250ms）内流过的流量乘以15作为个累积器的上限，当达到这个累积器的上限值后，将这个累积器的值累加到第2个累积器中，并把个累积器清零，对于第三个累积器也同样处理，第4个累积器用于保存累积量小数部分数值，第5个累积器用于保存累积量整数部分数值，这样在显示总累积量时只需显示整数部分和小树部分就可以了，整个过程充分避免了累积过程中大数与小数相加的情况出现，在实际工程中，需根据流量的大小、周期中断的时间间隔来确定所用累积器的个数，而累积器的整数部分用双整数来表示，双整数的范围是-2,到+2,，因此，可以使累积器的整数位数达到9位，这样，在显示累积量时就可以多显示9位整数的累积量和6位的小数累积量。总计15位，从而省略累积器倍乘系数，使读数更简便。

　　对累积器需要在一定条件下复位，累积到大数值或手动复位，在中断程序中判断累积量是否达到超过大位数，当超过大数值时，将各个累积器清零，另外清零的触发信号也可以是手动触发。

1、项目介绍

此项目的目的在于利用广州博玮伺服科技BWS-BBR系列伺服控制系统替代原有进口控制设备和控制方案，并实现现有功能。封切机的工作原理如下图所示：

 、2、解决方案

（1）解决方案

Ø 替代原台湾产的HITECH的触摸屏

显示，采用广州博玮伺服科技有限公司开发的液晶

屏（如图1）作为人机界面部分，进行实

时监测和数据输入操作；

Ø 控制核心部分采用广州博玮伺服科技有限公

司220V级0.75KW伺服控制器配0.75KW

电机（根据客户需要以及工料的需要，也

可以选用220V级1.1 KW伺服控制器配1.1KW电机。注：此项目书以220V级0.75KW控制器为例）。

由于广州博玮伺服科技有限公司伺服控制器具有简单的PLC功能：输入输出接

口、422／485通讯，无需外加上位机便可自成系统，可以直接替代原有进口伺服控制器 + PLC构成的系统，避免了外加PLC带来的成本和资源的浪费。利用随机提供的开发平台——QMCL语言，灵活、方便地开发用户控制程序，满足客户提出的额外的技术要求。

保留位置检测开关、光电检测开关等配合控制器动作。

（2）硬件配置

名称

型号/规格

数量

伺服控制器

BWS-BB-R75H21B

1

编码器

HES-25-2MD

1

制动电阻

200W 100Ω

1

电机

YSF750

1

（3）软件编程

封切机程序框图如图2所示。

3、项目调试

设备调试

（1） 系统上电后，在停止状态下进行参数设定

（2） 停止状态下可进行伺服锁定及解除

（3） 任何状态下可对电机上下电，下电时切刀继续动作,送料停止

（4） 系统启动后或系统暂停状态可以手动送料前进 / 后退

（5） 实时显示切袋速度（单位：个 / 分钟）、批量、切袋个数等

（6） 切袋过程中自动计数（设定批量到自动回零；总数累计必须手动清零）

（7） 切白袋按要求自动进行袋长修正

（8） 运行过程中计数／停止计数选择

（9） 停止功能，在切刀自动停在高位时立即停止送料

追色动作调试

（1） 系统上电后，在停止状态下进行参数设定

（2） 系统上电后，在任何状态下均可进行伺服锁定及解除

（3） 任何状态下可对电机上下电，下电时切刀继续动作，送料停止

（4） 系统启动后或系统暂停状态可以手动送料前进 / 后退

（5） 实时显示切袋速度（单位：个 / 分钟）、批量、切袋个数等

（6） 切袋过程中自动计数（设定批量到自动回零；总数累计必须手动清零）

（7） 追色过程中可以进行误差累计（当误差累计值达到设定的误差计数值

时，切袋机发出变频器停止信号，并停机报警，液晶显示报警画面）

（8） 运行过程中计数／停止计数选择

（9） 停止功能，在切刀自动停在高位时，立即停止送料

调整参数

按执行单元位置控制方式进行参数设置，利用本伺服控制器电子齿轮功能，

设定电子齿轮比，使得PLC输出高频率100K时对应控制电机转速为3000转／分。

4、项目效果

经过调试，采用BWS-BBR系列伺服系统的封切机达到如下技术指标：

项目

技术指标

控制精度

0.3mm

袋长范围

10—1000mm

送料电机额定转速

1500转／分

大切袋计数

999999个

切袋批量计数

9999个

每批量完延时启动

0—99秒

追色范围

0—10mm

大送料速度

100米／分

误差计数

1—10个

追色速度

0.75—3米／分

开机选择

手动 / 自动 可选

袋长修正

根据测量自动修正

批量报警

5个

白袋 / 追色

可选

切袋速度

120个／分钟(标准袋长:200mm)

 到10S后

（选白袋） （选追色）

若选择补数

则不计数

到

批量未到

到

到

（选择手动方式时）

选择自动方式

到 未到