S7-1500 PLC的自动灌装生产线项目实例

    为了使读者能够从理论到实践融会贯通地掌握S7 - 1500 PLC技术，本文使用一个简化的自动灌装生产线模型作为自动化控制项目实例，该实例贯穿本书始终。

    自动灌装生产线由传送带和灌装罐组成，传送带由电动机驱动，电动机正转时传送带向右运动，输送瓶子依次经过瓶子检测位置、物料灌装位置和成品检测位置。自动灌装生产线在手动模式下，可以对传输线进行点动控制和进行数据复位或设置；在自动模式下，系统自动传输瓶子、灌装和称重检测，同时统计产量。从安全角度考虑，系统要有急停和报警功能。

    自动灌装生产线的运行过程由S7- 1500 PLC控制，控制信息通过网络传送到中央控制室内的PC，应用TIA Portal软件可以在PC上对现场的运行状况进行实时监视和控制。

    生产线现场的操作面板布局如图3-2所示。

    图3-2    操作面板布局

   (1)就地/远程方式选择

    自动灌装生产线设计了就地和远程两种控制方式，可以通过就地/远程开关进行方式选择，同时通过就地或远程指示灯进行状态指示。在就地控制方式下，用操作面板上的按钮和开关来控制设备的运行。在远程控制方式下，通过网络用上位监控系统来控制设备的运行。

   (2)手动/自动模式选择

    自动灌装生产线设计了手动和自动两种工作模式。在生产线停止运行的状态下，允许通过手动/自动选择开关和确认按钮，选择手动模式或自动模式。手动模式用于设备的调试和系统复位，通过上位监控系统设置参数。自动模式下允许启动生产线运行。手动模式和自动模式的状态通过手动模式指示灯和自动模式指示灯进行状态指示。

   (3)启动/停止

    在自动模式下，按下启动按钮，启动生产线运行。传送带正向传输，当空瓶子到达灌装位置时停止传输，灌装阀门打开，开始灌装物料，并计时；灌装时间到，灌装阀门关闭，传送带继续正向传输，直到下一个空瓶子到达灌装位置。

    在自动模式下，按下停止按钮，停止生产线运行，传送带停止传输，灌装阀门关闭。

   (4)急停

    当设备发生故障时，按下急停按钮，停止生产线的一切运行，同时急停指示灯亮，直到急停按钮复位。

   (5)点动控制

    在手动模式下，正向点动/反向点动按钮用于调试设备。按下正向点动按钮，传送带正向传输，松手后传送带停止传输；按下反向点动按钮，传送带反向传输，松手后传送带停止传输。灌装点动按钮用于控制灌装阀门实现点动灌装控制。

   (6)暂停按钮

    在自动模式下，按下暂停按钮，则阀门关闭，传送带停止传输，运行指示灯闪，直到按下启动按钮，生产线继续运行，运行指示灯变为常亮。

   (7)复位按钮

    在自动模式下，要求控制系统可以实现工件的计数统计，包括空瓶数、成品数和废品数；在手动模式下，按下复位按钮，将统计数据清零。

   (8)故障报警及应答按钮

    当设备发生故障时，控制系统能够立即响应，操作面板上相应的报警指示灯会闪亮。按下应答按钮后，如果故障已经排除则相应报警灯灭；如果故障依然存在，则相应报警灯常亮。

   (9)模拟量检测

    当灌装后的成品到达称重台，此时对成品重量进行检测，当重量位于限定范围内，则判定为合格品，否则为不合格品。对于灌装罐内的液位也进行检测，保证液位在正常范围内。如果重量不合格或液位不在正常范围内，则上位报警。

   (10)上位监控系统

    在计算机组态上位监控系统，能够实时监视与控制生产线的运行，并可以进行参数设置和显示，且具有报警功能。

    自动灌装生产线实物模型如图3-3所示。

    图3-3    自动灌装生产线实物模型