摘要

本文主要介绍了利用西门子S7-1200(PLC)和V80伺服(电机)在玻璃喷涂机中的应用。实际应用表明，该设备能很大的提高喷涂工作效率，改善喷涂效果同时减少喷涂液的消耗。

关键词：S7-1200;玻璃喷涂机;伺服控制;

This paper describes the use of Siemens S7-1200 (PLC) and V80 servo (motor) in the glass coating machine application. The application shows that the spray equipment can greatly improve work efficiency and improve effectiveness while reducing spray coating liquid consumption.

KEY WORD: S7-1200; Glass coating machine; servo;

To the top of the page设备介绍

喷涂后的玻璃可以使玻璃表面不会吸附水珠水雾，主要应用于厨卫玻璃，如浴室玻璃，镜子等，也应用于汽车挡风玻璃防雾。本设备以西门子S7-1200为核心，控制V80伺服系统实现X，Y平台定位运行，均匀将喷涂液喷在玻璃表面。

To the top of the page工艺流程介绍

本控制系统采用S7-1200自带的2路高速脉冲输出口控制两台西门子V80伺服进行X轴和Y轴方向的运动，当Y轴伺服运行的时候，打开喷枪对玻璃进行喷涂。本次设计的喷涂机长2000MM，宽1000MM，单次喷涂覆盖面达200MM，因此通过改变来回喷涂次数和单次喷涂行程距离可以对长2000MM，宽1000MM以下的任何尺寸玻璃进行喷涂。(流程图见图1)

To the top of the page方案确立

传统喷涂采用手持喷枪进行手工喷涂，手工喷涂需要至少2个人配合喷涂，并且存在喷涂密度不均匀，喷涂液浪费量大，喷涂效率低等问题。为了提高工作效率、减少生产成本、提高产品质量并保证设备稳定可靠运行效果，我们选用了西门子S7-1200(PLC)的电气控制系统与V80(伺服)传动系统开发低成本高效率的喷涂设备，极大地保证了应用系统的稳定性和可靠运行，提高工作效率。

To the top of the page产品硬件配置

CPU 1214C：集成了2个高速输出，可用作高速脉冲输出或脉宽调制输出。当组态成PTO时，它们将提供最高频率为100kHz的50%占空比高速脉冲输出，以便对步进电机或伺服驱动器进行开环速度控制和定位控制。系统支持对步进电机和伺服驱动器进行开环速度控制和位置控制。对该功能的组态十分简单：通过一个轴工艺对象和通用的PLCopen运行功能块即可实现。除了返回(home)和点动(jog)功能以外，还支持绝对、相对和速度运动。V80：为西门子专门为经济型应用设计的驱动产品系列。SINAMICS V80 伺服驱动器与伺服电机之间实现闭环控制，通过脉冲输入接口直接接收从上位控制器发来的脉冲序列，进行速度和位置控制，通过数字量接口信号来完成驱动器运行的控制和实时状态的输出。示意图见图2：

To the top of the page软件开发

表1： IO表

伺服运动通过配置CPU 1214C自带的两路高速输出点发脉冲控制。图3：

在工艺对象里添加新对象组态机械参数，单位MM，使能信号点Q0.4(X轴)和Q0.5(Y轴)，正负限位，电机每转脉冲和每转运行距离，图4：

通过多重背景数据块的形式将使能、复位、走速度、回参考点、走定位、停车等指令的背景数据块集合到逻辑FB块里，使得程序简洁易读。见图5：

To the top of the page应用体会

本设备自调试完毕交付客户到目前为止没有出现系统不稳定现象，伺服运行定位流畅精准，生产效率比之前手工喷涂效率极大提高，喷涂液使用比以往明显减少，喷涂后玻璃表面各个位置测试良好(玻璃不吸附水珠)，极大提高了产品质量。

To the top of the page意见与建议

本项目编程应用的是TIA Portal V10.5 SP2版，在此软件下对轴的配置编写程序比以往在MICROWIN下编写S7-200程序更加简洁，工程结构更加的清晰。但此软件也存在一些不足地方，1：交叉引用功能不灵活，不能直接列表全部显示，而需要指定一个变量来索引;2：软件没有撤消功能，修改程序时很不方便;3：变量表不能直接拷贝成EXCLE表格，对制作工艺文件增加麻烦;4：多重背景数据块使用限制，只有系统的FB才能使用多重背景数据块，自己创建的就不行，这个对于很多场合应用就显得不是那么人性化。我相信新的软件能改善这些问题。

To the top of the page参考文献

[1] 深入浅出西门子S7-1200PLC.2009.11

[2] SIMATIC S7-1200 可编程控制器系统手册.2009.11

[3] SIMATIC TIA Portal STEP 7 Basic V10.5 入门指南.2010.01

To the top of the page作者简介

姓名：吕浩珲(1986-)，男，深圳市深时机电有限公司