VIPA 300S系列PLC在煙草物流自動分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用
摘 要： 本文介紹了德國VIPA 公司的PLC主控系統(tǒng)在條煙自動分揀系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢。作為和西門子PLC兼容的控制系統(tǒng)，VIPA公司的產(chǎn)品技術(shù)特性上具有很強(qiáng)的競爭力，其高性價比，使用的便利性和可延續(xù)性已逐步得到用戶的認(rèn)可。
關(guān)鍵詞：條煙自動分揀系統(tǒng)；VIPA PLC及觸摸屏；Profibus現(xiàn)場總線；性價比；兼容性；
1 前言
目前在煙草物流條煙自動分揀系統(tǒng)中大量使用西門子公司的控制產(chǎn)品，其中PLC編程軟件STEP 7已被大多數(shù)工程技術(shù)人員熟悉應(yīng)用。因此基于STEP 7開發(fā)環(huán)境下的PLC必定成為本行業(yè)的主流產(chǎn)品。其優(yōu)點是廣大的工程開發(fā)人員熟悉此編程，因此開發(fā)周期短，各種控制功能易于實現(xiàn)。在從項目成本及技術(shù)性能指標(biāo)等因素上考慮，VIPA公司基于SPEED7技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)與西門子PLC相比有一定優(yōu)勢和新特點。我公司在煙草物流自動分揀項目中，嘗試引進(jìn)了具有高性價比的德國VIPA公司的PLC產(chǎn)品，取得了很好的效果，也提高了我公司在承接項目中的技術(shù)指標(biāo)和競爭力。
2 系統(tǒng)組成
在某市煙草物流自動分揀項目中，使用了德國VIPA 公司的300S PLC系列的控制系統(tǒng)，取得了很好的效果，其主要配置如下：
1） VIPA 317-4NE12 CPU及I/O模塊作為主控系統(tǒng)，它自帶有PROFIBUS DP主站接口；CP343以太網(wǎng)接口和PG/OP以太網(wǎng)編程口；MPI接口。
2） VIPA 200V 系列模塊組成的3個遠(yuǎn)程DP從站，其中兩個遠(yuǎn)程DP從站分別配置一塊VIPA 250-1BA00高速計數(shù)模塊，計數(shù)頻率可達(dá)1MHz；這樣組成的遠(yuǎn)程站結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省安裝空間，系統(tǒng)運行可靠。
3） 8個SIEMENS的ET200S作為遠(yuǎn)程DP從站；
4） 2臺DANFOSS公司的FC300系列變頻器采用Profibus DP總線控制；
5） 1臺VIPA觸摸屏TP 612C做操作員終端；
6） 1個SIEMENS EM277接口模塊用于與自動熱縮包裝機(jī)通訊。
該系統(tǒng)在現(xiàn)場經(jīng)過不到一個月的調(diào)試，就已進(jìn)入正常生產(chǎn)階段。節(jié)省了安裝調(diào)試的時間。整個控制系統(tǒng)運行狀態(tài)正常，安全可靠。和以往使用過的SIEMENS S7 400系列PLC相比較，VIPA 300S 的PLC表現(xiàn)出很高的性能和運行速度，其技術(shù)指標(biāo)可見一斑。從執(zhí)行同等程序的循環(huán)周期來看，將近縮短了兩倍。可見VIPA PLC在對程序循環(huán)周期有苛刻要求的環(huán)境下，有著絕對的優(yōu)勢。
2.1 主控系統(tǒng)，CPU 帶有PROFIBUS DP主站：
主站配置如下：1.PS307穩(wěn)壓電源 ：307-1EA00；2.CPU：VIPA 317-4NE12
3.數(shù)字量輸入模塊（32DI）：VIPA 321-1BL00；4.數(shù)字量輸出模塊（32DO）：VIPA 322-1BL00。
2.2 PROFIBUS DP遠(yuǎn)程從站：
3個VIPA 200V組成的從站系統(tǒng)控制主要輸送設(shè)備和10個ET200S控制單機(jī)設(shè)備。其中VIPA 200V從站均采用：
1）DP現(xiàn)場總線從站接口模塊VIPA 253-1DP01；
2）數(shù)字量輸入模塊（8DI）VIPA 221-1BF00；
3）數(shù)字量輸出模塊（8DO）VIPA 222-1BF00；
4）高速計數(shù)功能模塊 VIPA 250-1BA00
VIPA 200V DP從站的用法和SIEMENS ET200S 類似，使用前只需安裝VIPA 200V GSD組態(tài)文件即可。該總線從站模塊支持DP-V0，DP-V1。每個站點最多可帶32個模塊，安裝在35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上。與SIEMENS ET200S 區(qū)別的是VIPA 200V 從站無需單獨配置PM-E電源模塊。
2.3 2臺DANFOSS公司的FC300系列變頻器：
2臺DANFOSS FC300 變頻器通過Profibus DP 總線與PLC 通訊，對兩臺輸送設(shè)備進(jìn)行控制。
2.4 1臺自動熱縮包裝機(jī)：
1臺自動熱縮包裝機(jī)自帶控制系統(tǒng)，由SIEMENS S7 200 PLC 控制。該設(shè)備通過SIEMENS EM277 接口模塊掛接在Profibus DP 總線上，與上位PLC進(jìn)行通訊和連鎖控制。
2.5 1臺VIPA TP612C觸摸屏：
1臺VIPA 觸摸屏：VIPA 612-1BC01做操作員終端。該觸摸屏通過以太網(wǎng)直接與PLC進(jìn)行通訊。該觸摸屏基于Windows CE 5.0 Professional Plus的操作系統(tǒng)，通訊接口除了支持串行接口RS232, RS485/RS422通訊，還提供以太網(wǎng) TCP/IP; MPI; CANopen 和 Profibus-DP從站通訊, 支持與多種品牌PLC的通訊協(xié)議。它還帶有USB_A/B接口。所有這些標(biāo)準(zhǔn)的接口，給用戶提供了極高的靈活性和開放性，它保證了連通幾乎所有領(lǐng)域的操作。VIPA HMI與西門子對比來看,VIPA 的HMI的色彩更豐富,靈敏度更高,軟件使用更方便。它具有合金鋁的外殼和90°自動螺絲鎖扣的專利技術(shù)，使安裝更快速便捷。
3 應(yīng)用經(jīng)驗
在該項目的調(diào)試過程中，基本上和以往使用的西門子S7 系列PLC在編程組態(tài)和操作上無太大區(qū)別。VIPA PLC調(diào)試編程都可以使用STEP 7，或者使用VIPA公司自己的WinPLC7編程工具。以往西門子PLC使用的程序可以完全移植到VIPA PLC 上使用。同時，VIPA PLC除了兼容西門子自帶的功能塊外，而且還自帶一些其它特殊的功能塊可以方便調(diào)用。在硬件組態(tài)中，對于VIPA 200V的遠(yuǎn)程從站，只需安裝相應(yīng)的GSD 文件即可，使用方法和HW組態(tài)上和西門子ET200S相同。VIPA PLC內(nèi)部集成了工作和裝載存儲器，無需外加程序存儲卡即可運行，但CPU也帶有標(biāo)準(zhǔn)的MMC卡接口，可用于保存程序和數(shù)據(jù)，及擴(kuò)展工作存儲器。這樣就帶來了使用上的方便性和靈活性。
在該分揀項目運行后，發(fā)現(xiàn)VIPA PLC 具有很高的性價比，兼容性及可靠性極高，可以推廣使用到其他中型到大規(guī)模的應(yīng)用場合。
作者簡介：
1、姓名：樓冬梅 單位：昆明昆船物流信息產(chǎn)業(yè)有限公司 職務(wù)：物流電氣部副主任 曾做過的項目：紅河卷煙廠物流系統(tǒng)、玉溪卷煙廠物流系統(tǒng)等 簡 歷：一直從事自動化物流系統(tǒng)的電氣控制研究
2、姓名：洪超，單位：昆明昆船物流信息產(chǎn)業(yè)有限公司 職務(wù)：助理工程師 簡
歷：一直從事自動化物流系統(tǒng)的電氣控制研究和調(diào)試
3、姓名：徐清華，單位：昆明昆船物流信息產(chǎn)業(yè)有限公司 職務(wù)：物流電氣部副主任 簡 歷：一直從事自動化物流系統(tǒng)的電氣控制研究
關(guān)鍵詞：條煙自動分揀系統(tǒng)；VIPA PLC及觸摸屏；Profibus現(xiàn)場總線；性價比；兼容性；
1 前言
目前在煙草物流條煙自動分揀系統(tǒng)中大量使用西門子公司的控制產(chǎn)品，其中PLC編程軟件STEP 7已被大多數(shù)工程技術(shù)人員熟悉應(yīng)用。因此基于STEP 7開發(fā)環(huán)境下的PLC必定成為本行業(yè)的主流產(chǎn)品。其優(yōu)點是廣大的工程開發(fā)人員熟悉此編程，因此開發(fā)周期短，各種控制功能易于實現(xiàn)。在從項目成本及技術(shù)性能指標(biāo)等因素上考慮，VIPA公司基于SPEED7技術(shù)的PLC控制系統(tǒng)與西門子PLC相比有一定優(yōu)勢和新特點。我公司在煙草物流自動分揀項目中，嘗試引進(jìn)了具有高性價比的德國VIPA公司的PLC產(chǎn)品，取得了很好的效果，也提高了我公司在承接項目中的技術(shù)指標(biāo)和競爭力。
2 系統(tǒng)組成
在某市煙草物流自動分揀項目中，使用了德國VIPA 公司的300S PLC系列的控制系統(tǒng)，取得了很好的效果，其主要配置如下：
1） VIPA 317-4NE12 CPU及I/O模塊作為主控系統(tǒng)，它自帶有PROFIBUS DP主站接口；CP343以太網(wǎng)接口和PG/OP以太網(wǎng)編程口；MPI接口。
2） VIPA 200V 系列模塊組成的3個遠(yuǎn)程DP從站，其中兩個遠(yuǎn)程DP從站分別配置一塊VIPA 250-1BA00高速計數(shù)模塊，計數(shù)頻率可達(dá)1MHz；這樣組成的遠(yuǎn)程站結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省安裝空間，系統(tǒng)運行可靠。
3） 8個SIEMENS的ET200S作為遠(yuǎn)程DP從站；
4） 2臺DANFOSS公司的FC300系列變頻器采用Profibus DP總線控制；
5） 1臺VIPA觸摸屏TP 612C做操作員終端；
6） 1個SIEMENS EM277接口模塊用于與自動熱縮包裝機(jī)通訊。
該系統(tǒng)在現(xiàn)場經(jīng)過不到一個月的調(diào)試，就已進(jìn)入正常生產(chǎn)階段。節(jié)省了安裝調(diào)試的時間。整個控制系統(tǒng)運行狀態(tài)正常，安全可靠。和以往使用過的SIEMENS S7 400系列PLC相比較，VIPA 300S 的PLC表現(xiàn)出很高的性能和運行速度，其技術(shù)指標(biāo)可見一斑。從執(zhí)行同等程序的循環(huán)周期來看，將近縮短了兩倍。可見VIPA PLC在對程序循環(huán)周期有苛刻要求的環(huán)境下，有著絕對的優(yōu)勢。
2.1 主控系統(tǒng)，CPU 帶有PROFIBUS DP主站：
主站配置如下：1.PS307穩(wěn)壓電源 ：307-1EA00；2.CPU：VIPA 317-4NE12
3.數(shù)字量輸入模塊（32DI）：VIPA 321-1BL00；4.數(shù)字量輸出模塊（32DO）：VIPA 322-1BL00。
2.2 PROFIBUS DP遠(yuǎn)程從站：
3個VIPA 200V組成的從站系統(tǒng)控制主要輸送設(shè)備和10個ET200S控制單機(jī)設(shè)備。其中VIPA 200V從站均采用：
1）DP現(xiàn)場總線從站接口模塊VIPA 253-1DP01；
2）數(shù)字量輸入模塊（8DI）VIPA 221-1BF00；
3）數(shù)字量輸出模塊（8DO）VIPA 222-1BF00；
4）高速計數(shù)功能模塊 VIPA 250-1BA00
VIPA 200V DP從站的用法和SIEMENS ET200S 類似，使用前只需安裝VIPA 200V GSD組態(tài)文件即可。該總線從站模塊支持DP-V0，DP-V1。每個站點最多可帶32個模塊，安裝在35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上。與SIEMENS ET200S 區(qū)別的是VIPA 200V 從站無需單獨配置PM-E電源模塊。
2.3 2臺DANFOSS公司的FC300系列變頻器：
2臺DANFOSS FC300 變頻器通過Profibus DP 總線與PLC 通訊，對兩臺輸送設(shè)備進(jìn)行控制。
2.4 1臺自動熱縮包裝機(jī)：
1臺自動熱縮包裝機(jī)自帶控制系統(tǒng)，由SIEMENS S7 200 PLC 控制。該設(shè)備通過SIEMENS EM277 接口模塊掛接在Profibus DP 總線上，與上位PLC進(jìn)行通訊和連鎖控制。
2.5 1臺VIPA TP612C觸摸屏：
1臺VIPA 觸摸屏：VIPA 612-1BC01做操作員終端。該觸摸屏通過以太網(wǎng)直接與PLC進(jìn)行通訊。該觸摸屏基于Windows CE 5.0 Professional Plus的操作系統(tǒng)，通訊接口除了支持串行接口RS232, RS485/RS422通訊，還提供以太網(wǎng) TCP/IP; MPI; CANopen 和 Profibus-DP從站通訊, 支持與多種品牌PLC的通訊協(xié)議。它還帶有USB_A/B接口。所有這些標(biāo)準(zhǔn)的接口，給用戶提供了極高的靈活性和開放性，它保證了連通幾乎所有領(lǐng)域的操作。VIPA HMI與西門子對比來看,VIPA 的HMI的色彩更豐富,靈敏度更高,軟件使用更方便。它具有合金鋁的外殼和90°自動螺絲鎖扣的專利技術(shù)，使安裝更快速便捷。
3 應(yīng)用經(jīng)驗
在該項目的調(diào)試過程中，基本上和以往使用的西門子S7 系列PLC在編程組態(tài)和操作上無太大區(qū)別。VIPA PLC調(diào)試編程都可以使用STEP 7，或者使用VIPA公司自己的WinPLC7編程工具。以往西門子PLC使用的程序可以完全移植到VIPA PLC 上使用。同時，VIPA PLC除了兼容西門子自帶的功能塊外，而且還自帶一些其它特殊的功能塊可以方便調(diào)用。在硬件組態(tài)中，對于VIPA 200V的遠(yuǎn)程從站，只需安裝相應(yīng)的GSD 文件即可，使用方法和HW組態(tài)上和西門子ET200S相同。VIPA PLC內(nèi)部集成了工作和裝載存儲器，無需外加程序存儲卡即可運行，但CPU也帶有標(biāo)準(zhǔn)的MMC卡接口，可用于保存程序和數(shù)據(jù)，及擴(kuò)展工作存儲器。這樣就帶來了使用上的方便性和靈活性。
在該分揀項目運行后，發(fā)現(xiàn)VIPA PLC 具有很高的性價比，兼容性及可靠性極高，可以推廣使用到其他中型到大規(guī)模的應(yīng)用場合。
作者簡介：
1、姓名：樓冬梅 單位：昆明昆船物流信息產(chǎn)業(yè)有限公司 職務(wù)：物流電氣部副主任 曾做過的項目：紅河卷煙廠物流系統(tǒng)、玉溪卷煙廠物流系統(tǒng)等 簡 歷：一直從事自動化物流系統(tǒng)的電氣控制研究
2、姓名：洪超，單位：昆明昆船物流信息產(chǎn)業(yè)有限公司 職務(wù)：助理工程師 簡
歷：一直從事自動化物流系統(tǒng)的電氣控制研究和調(diào)試
3、姓名：徐清華，單位：昆明昆船物流信息產(chǎn)業(yè)有限公司 職務(wù)：物流電氣部副主任 簡 歷：一直從事自動化物流系統(tǒng)的電氣控制研究
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