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{变频器与PLC]

西门子S7-1200的设计与应用

第5讲食品生产线喷嘴控制的S7-1200设计

DesignofS7-1200NozzleControlofFoodProductionLine

浙江工商职业技术学院李方园

摘要：PWM是一种周期固定、脉冲宽度可以调节的脉冲输出，是数字量输出。在S7-1200PLC中，它提供两个输出通道用于高速脉冲输出，分别可以组态为PTO或PWM,本案例则充分利用了PWM功能来实现了食品生产线的喷嘴控制，取得了良好的效果。

关键词：PLC;PWM控制；食品生产线

Abstract:PWMisapulseoutputwithfixedperiodandadjustablepulse.Anditisadigitaloutput.S7-1200PLCprovidestwooutputchannelsforhigh-speedpulseoutput.Respectively,theycanbeconfiguredasaPTOorPWM.Inthiscase,wemakefulluseofthePWMfunctiontocontrolthenozzlecontrolofthefoodproductionlinewhichfinallyachievedgoodresults.

Keywords:PLC;PWMcontrol;Foodproductionline

1前言

PWM是PulseWidthModulation的简称。PWM控制是一种脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。PWM控制技术在逆变电路中应用比较广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型；除此之外，PWM控制技术还可以应用在类似模拟量控制的场合中，比如它可以控制电机的转速、阀门的位置等。本文将主要介绍基于S7-1200的PWM功能在食品生产线喷嘴控制上的应用。

2食品生产线喷嘴控制的设计要求

有许多食品加工过程使用喷雾技术进行添加剂的配料。此外，食品工厂具有广泛的清洗和卫生要求，喷雾技术通常是首选的解决方案。图1所示为食品生产线的喷嘴控制示意。

PWM控制喷嘴

PWM控制喷嘴光电开关

触摸屏

m

变频器控制电动机

←PLC控制柜

图1食品生产线的喷嘴控制

为了实现自动化控制，目前喷嘴通常采用PWM控制，比如按照一定的占空比进行ON/OFF(如图2所示)。现在要求对生产线进行自动控制，要求如下：(1)喷嘴控制分手动和自动两种； (2)在手动情况下，可以在触摸屏上进行设置占空比；(3)在自动情况下w,喷嘴的占空比能自动跟随车速运行，以确保均匀喷洒；(4)能进行故障报警，比如输送带电机故障或添加剂缺料等。

ofthetm

open

图2喷嘴PWM控制

3S7-1200PLC的PWM硬件配置与软件编程

(1)硬件配置

由于本案例采用了一个PWM端口进行控制，以PWM1为例，

42首情透AUTOMATIONPANORAMA2011.09

进行设置。按图3所示进行脉冲选项设置，并采用S7模拟量格式。

参数分配

参数分配

脉冲选项

脉冲发生器用作PWM

输出源：板就OU

时基：奎秒

脉冲宽度格式

循环时间

初始脉冲宽度

57模拟格式2000

50

ms

S7模拟格式

出

图3脉冲选项

(2)变量定义

本案例的变量定义如表1所示，其中包括输送带电机故障输入%I0.0、添加剂缺料故障输入%10.1、输送带速度%IW96、

PWM喷嘴输出%QW1000等输入输出变量，还包括PWM使能/禁止%M0.0、PWMBUSY%M0.1等中间变量。

表1变量定义

名称

数据类型

地址▲

口

输送带电机故障输入

Bool

%10.0

添加剂缺料故障输入

Bool

%10.1

口

输送带速度

Word

%W96

4

0

PWH喷嘴输出

Word

%QW1000

5

如

PWh使能禁止

Bool

H0.0

6

PWHBUSY

Bool

%M0.1

7

喷嘴手动/自动

Bool

%M0.2

8

PNM状态

Word

%MW2

9

触换屏PWM设定

Int

%MW4

10

PWN设定值转为实数

Real

%MD6

1

如

速度(米/分)

Real

%MD10

12

0

占空比

Real

%MD14

13

0

故障学