1 引言

物料包裝輸送系統的工作環境通常比較惡劣,設備所處環境一般粉塵較大，空氣相對濕度高，操作分散，所以對輸送包裝控制系統工作的安全性、可靠性、維護簡便性要求較高。以前，電器控制系統中大多使用分立的繼電器，接觸器等電器元件作為控制元件，其控制系統復雜，操作難度大，并且安裝接線工作量大、修改控制策略難,維護量大，嚴重影響了正常生產。因此，物料輸送控制系統成了制約生產的瓶頸。而采用可靠性較高的PLC及其WINCC監控軟件[1]組成的控制系統作為數據采集、控制回路、自動順序操作和運算的主要設備。實現包裝系統的皮帶過程控制和輸送工藝流程的實時監測、自動控制和系統運行診斷，滿足了系統可靠性、穩定性和實時性的要求。

2 系統介紹

包裝輸送控制系統分為散庫和包裝庫兩組。散庫主要存儲不需要包裝的散料，包裝庫進行成品包裝。主要包括：1#～8#線、A線（9#、15#、16#）、B線（10#、19#、20#）、C線（11#、17#）、D線（12#、

18#）、E線（13#、21#）、F線（14#、22#）。各線工藝流程如圖1所示。在該工藝流程中，除了要考慮各皮帶內部按順序啟動停止以及皮帶的打滑、跑偏等問題外，還必須考慮相關配套設備。系統主要包括數字量輸入67路，模擬量輸入16路，數字量輸出52路；需要控制的過程有各皮帶的啟動、停車和安全運行，各料槽的選擇和設備故障時的處理。

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2 PLC控制系統的硬件設計

2.1硬件配置

根據設備及工藝要求，包裝輸送系統采用上位機和下位機組成，上位機使用兩臺PC機：一臺作為操作站實現整個系統的監控和數據檢測；另一臺作為工程師站完成組態軟件的設計與開發、PLC程序的開發以及將軟件通過PROFIBUS[2]總線傳送至PLC的CPU單元。下位機采用功能強大、可靠性高、維護方便且抗干擾能力強的可編程控制器西門子S7-300系列PLC完成對設備的控制功能，且下位機 分為兩個機架分別放置于包裝庫和散庫。散庫機架與包裝室機架的S7-300構成PROFIBUS-DP網絡結構。系統硬件結構配置如圖2所示,其具體組成如下。

(1) 中央控制單元

中央控制單元選用 CPU315-2DP[3]作為PLC的核心部件，進行邏輯和數字運算，協調整個控制系統各部分的工作。

(2) 電源單元

電源單元采用1：1隔離變壓器進行對PLC的220V交流開關量輸入卡件進行供電，采用SITOP電源對PLC的24V開關量輸出卡件供電。自帶的PS-307/5A直流電源對CPU和部分卡件進行供電。

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