1、項目簡介
在現今社會，汽車行業飛速發展，車燈做為汽車上的重要組成部件，車燈的生產工藝要求非常嚴格，戶外的環境就要求燈具的防塵/防水等級要求達到IP65防(fang)護(hu)等(deng)級(ji)，防(fang)塵(chen)和(he)防(fang)噴(pen)水(shui)。車(che)燈(deng)氣(qi)密(mi)性(xing)檢(jian)測(ce)是(shi)車(che)燈(deng)生(sheng)產(chan)線(xian)中(zhong)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)一(yi)個(ge)環(huan)節(jie)之(zhi)一(yi)，車(che)燈(deng)的(de)氣(qi)密(mi)性(xing)就(jiu)決(jue)定(ding)了(le)車(che)燈(deng)的(de)性(xing)能(neng)，使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，這(zhe)是(shi)配(pei)套(tao)件(jian)燈(deng)具(ju)的(de)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu)。由(you)於(yu)車(che)燈(deng)的(de)模(mo)具(ju)問(wen)題(ti)，一(yi)個(ge)模(mo)具(ju)隻(zhi)能(neng)對(dui)應(ying)與(yu)一(yi)款(kuan)車(che)燈(deng)，所(suo)以(yi)通(tong)常(chang)一(yi)台(tai)氣(qi)密(mi)測(ce)漏(lou)機(ji)隻(zhi)能(neng)配(pei)一(yi)套(tao)模(mo)具(ju)，隻(zhi)能(neng)生(sheng)產(chan)一(yi)款(kuan)車(che)燈(deng)。而(er)此(ci)款(kuan)氣(qi)密(mi)測(ce)漏(lou)機(ji)由(you)於(yu)體(ti)積(ji)小(xiao)，攜(xie)帶(dai)方(fang)便(bian)，而(er)且(qie)最(zui)重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)不(bu)受(shou)車(che)燈(deng)模(mo)具(ju)的(de)影(ying)響(xiang)，適(shi)用(yong)於(yu)多(duo)款(kuan)車(che)燈(deng)氣(qi)密(mi)性(xing)檢(jian)測(ce)，並(bing)且(qie)精(jing)度(du)高(gao)，價(jia)格(ge)便(bian)宜(yi)，具(ju)有(you)超(chao)高(gao)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)，深(shen)受(shou)廣(guang)大(da)汽(qi)車(che)車(che)燈(deng)生(sheng)產(chan)企(qi)業(ye)的(de)喜(xi)愛(ai)。針(zhen)對(dui)氣(qi)密(mi)測(ce)漏(lou)機(ji)的(de)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)，設(she)計(ji)了(le)一(yi)套(tao)S7-200 SMART控製係統，應用了SR40 PLC和SMART LINE 700 IE的屏，使設備操作更加方便，靈活，更高效，穩定。
2、工藝流程介紹
氣密測漏機的控製工藝過程如下流程圖所示，見圖1
本設備控製過程包括五個過程，加壓延時、加壓過程、平衡過程、檢出過程和結束延時。每個過程都設有標誌位。有多組配方可供選擇，以滿足生產多種係列燈具的需求。
3、方案確定
SMART 200 PLC相比S7-200 PLC，集成了強大的以太網通信功能。一根普通的網線即可將程序下載到PLC中，方便快捷，省去了專用編程電纜。通過以太網接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計算機進行通信，輕鬆組網。在處理速度上，指令的執行時間更短，基本指令的執行時間可達0.15μs，在同級別小型 PLC 中遙遙領先。因此最終確定了用S7-200 SMART PLC + SMART LINE 700 IE觸摸屏替換了歐姆龍PLC+維綸觸摸屏的控製係統的方案。
4、產品硬件配置
SIMATIC S7-200 SMART具有集成PROFINET接口，實現低成本與編程設備的通訊、強大的集成工藝功能，有效的解決方案，滿足自動化需求、和靈活的可擴展性、安裝簡單方便、可拆卸的端子、緊湊的結構可大大節省了控製櫃安裝占用空間等特點。因此係統采用了SR40 CPU AC/DC/RLY的PLC作為控製中樞，其電源為AC220V，節省了電源模塊、數字量輸入為DC24V 24點，可直接與輸入點連接、16點輸出為繼電器輸出，幹觸點電壓為5~30VDC或5~250VAC,電磁閥的線圈和接觸器的線圈供電電壓為AC220V，故可直接與PLC輸出電路連接，使係統簡單可靠。
SMART LINE 700 IE觸摸屏準確地提供了人機界麵的標準功能，經濟實用，具備高性價比。具有集成PROFINET（以太網）接口，實現低成本與PLC控製設備的通訊，方便，快捷，強大的通訊功能， 256色真彩顯示，800 X 480 dpi寬(kuan)屏(ping)顯(xian)示(shi)設(she)計(ji)和(he)傳(chuan)統(tong)屏(ping)幕(mu)相(xiang)比(bi)具(ju)有(you)更(geng)大(da)的(de)可(ke)視(shi)麵(mian)積(ji)，使(shi)單(dan)個(ge)畫(hua)麵(mian)中(zhong)可(ke)以(yi)顯(xian)示(shi)更(geng)多(duo)的(de)信(xin)息(xi)，讓(rang)操(cao)作(zuo)員(yuan)具(ju)有(you)更(geng)舒(shu)適(shi)的(de)視(shi)覺(jiao)體(ti)驗(yan)，高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)使(shi)畫(hua)麵(mian)更(geng)清(qing)晰(xi)，畫(hua)質(zhi)更(geng)細(xi)膩(ni)。
設備硬件配置如下圖所示：見圖2、圖3、圖4
5、軟件開發
根據氣密性檢測流程，PLC端子接線圖如圖2所示。I/O信號分配表如表1所示。
表1
控製係統工藝分析如下：
在檢查完無故障的情況下，啟動設備。設備自動運行完成各個過程。
加壓延時過程，此時打開排氣電磁閥。
加(jia)壓(ya)過(guo)程(cheng)，關(guan)閉(bi)排(pai)氣(qi)閥(fa)，打(da)開(kai)充(chong)氣(qi)閥(fa)。檢(jian)測(ce)壓(ya)力(li)值(zhi)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)，取(qu)模(mo)擬(ni)量(liang)值(zhi)跟(gen)設(she)定(ding)值(zhi)做(zuo)對(dui)比(bi)，若(ruo)壓(ya)力(li)值(zhi)過(guo)低(di)，則(ze)低(di)壓(ya)報(bao)警(jing)，同(tong)時(shi)停(ting)止(zhi)加(jia)壓(ya)過(guo)程(cheng)，關(guan)閉(bi)充(chong)氣(qi)閥(fa)，打(da)開(kai)排(pai)氣(qi)閥(fa)。
pinghengyanshiguocheng，guanbichongqifa。jianceyalizhishifouzhengchang，qumoniliangzhigenshedingzhizuobijiao，ruochaochushedingzhi，zebaojingshuchu，tongshijieshupinghengyanshiguocheng，dakaipaiqifa。
檢出過程，此時取模擬量值跟設定值做比較，若超出設定值，則報警輸出，同時結束檢出過程，打開排氣閥。
結束延時過程，打開排氣閥，延遲時間結束，關閉排氣閥。
由於使用了SMART LINE 700 觸摸屏，使得設備界麵更加美觀，大方，也大大提高了操作的靈活性。下圖為觸摸屏操作界麵。見圖5、圖6、圖7
6、應用體會
SIMATIC S7-200 SMART自動控製係統與開關按鈕係統比較，增加了監控功能，具有可靠性強、安全性好、準(zhun)確(que)性(xing)高(gao)等(deng)優(you)點(dian)，可(ke)節(jie)省(sheng)人(ren)員(yuan)的(de)編(bian)製(zhi)，大(da)大(da)減(jian)少(shao)因(yin)人(ren)為(wei)的(de)誤(wu)操(cao)作(zuo)或(huo)開(kai)關(guan)損(sun)壞(huai)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)故(gu)障(zhang)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)了(le)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)，並(bing)相(xiang)對(dui)提(ti)高(gao)了(le)社(she)會(hui)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)，是(shi)一(yi)種(zhong)有(you)效(xiao)而(er)實(shi)用(yong)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。
通過客戶的使用，證明了氣密測漏機控製係統用 PLC 控製的方法是切實可行的。氣密性檢測裝置采用 SIMATIC S7-200 SMART PLC 控製器能大大地提高係統的可靠性和極大地提高了設備自動化程度，並使操作程序更加簡便，客戶較為滿意。
參考文獻
[1] S7-200_SMART_係統手冊
[2] WinCC flexible 2008 操作手冊
作者簡介
沈興計（1985.1），男，浙江溫州，本科，助理工程師，福建華拓自動化技術有限公司
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