VIPA 300S系列PLC在煙草物流自動分揀系統中的應用

時間：2021/4/26閱讀：942

摘要： 本文介紹了德國VIPA 公司的PLC主控系統在條煙自動分揀系統中的應用優勢。作為和西門子PLC兼容的控制系統，VIPA公司的產品技術特性上具有很強的競爭力，其高性價比，使用的便利性和可延續性已逐步得到用戶的認可。

關鍵詞：條煙自動分揀系統；VIPA PLC及觸摸屏；Profibus現場總線；性價比；兼容性；

1 前言

目前在煙草物流條煙自動分揀系統中大量使用西門子公司的控制產品，其中PLC編程軟件STEP 7已被大多數工程技術人員熟悉應用。因此基于STEP 7開發環境下的PLC必定成為本行業的主流產品。其優點是廣大的工程開發人員熟悉此編程，因此開發周期短，各種控制功能易于實現。在從項目成本及技術性能指標等因素上考慮，VIPA公司基于SPEED7技術的PLC控制系統與西門子PLC相比有一定優勢和新特點。我公司在煙草物流自動分揀項目中，嘗試引進了具有高性價比的德國VIPA公司的PLC產品，取得了很好的效果，也提高了我公司在承接項目中的技術指標和競爭力。

2 系統組成

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，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，它自帶有PROFIBUS DP主站接口；CP343以太網接口和PG/OP以太網編程口；MPI接口。

2） VIPA 200V 系列模塊組成的3個遠程DP從站，其中兩個遠程DP從站分別配置一塊VIPA 250-1BA00高速計數模塊，計數頻率可達1MHz；這樣組成的遠程站結構緊湊，節省安裝空間，系統運行可靠。

3） 8個SIEMENS的ET200S作為遠程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通訊。

系統結構方框圖如圖1所示

該系統在現場經過不到一個月的調試，就已進入正常生產階段。節省了安裝調試的時間。整個控制系統運行狀態正常，安全可靠。和以往使用過的SIEMENS S7 400系列PLC相比較，VIPA 300S 的PLC表現出很高的性能和運行速度，其技術指標可見一斑。從執行同等程序的循環周期來看，將近縮短了兩倍。可見VIPA PLC在對程序循環周期有苛刻要求的環境下，有著絕對的優勢。

2.1 主控系統，CPU 帶有PROFIBUS DP主站：

主站配置如下：1.PS307穩壓電源：307-1EA00；2.CPU：VIPA 317-4NE12

3.數字量輸入模塊（32DI）：VIPA 321-1BL00；4.數字量輸出模塊（32DO）：VIPA 322-1BL00。

其排列如圖2，圖3所示。

圖2

圖3

2.2 PROFIBUS DP遠程從站：

3個VIPA 200V組成的從站系統控制主要輸送設備和10個ET200S控制單機設備。其中VIPA 200V從站均采用：

1）DP現場總線從站接口模塊VIPA 253-1DP01；

2）數字量輸入模塊（8DI）VIPA 221-1BF00；

3）數字量輸出模塊（8DO）VIPA 222-1BF00；

4）高速計數功能模塊 VIPA 250-1BA00

組態示意圖如圖3所示。

圖3 系統硬件組態圖

圖4 VIPA 200V DP從站圖

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標準導軌上。與SIEMENS ET200S 區別的是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，對兩臺輸送設備進行控制。

2.4 1臺自動熱縮包裝機：

1臺自動熱縮包裝機自帶控制系統，由SIEMENS S7 200 PLC 控制。該設備通過SIEMENS EM277 接口模塊掛接在Profibus DP 總線上，與上位PLC進行通訊和連鎖控制。

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直接與PLC進行通訊。該觸摸屏基于Windows CE 5.0 Professional Plus的操作系統，通訊接口除了支持串行接口RS232, RS485/RS422通訊，還提供以太網 TCP/IP; MPI; CANopen 和 Profibus-DP從站通訊, 支持與多種品牌PLC的通訊協議。它還帶有USB_A/B接口。所有這些標準的接口，給用戶提供了*的靈活性和開放性，它保證了連通幾乎所有領域的操作。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°自動螺絲鎖扣的技術，使安裝更快速便捷。實際外觀如圖5。

圖5 VIPA TP612觸摸屏

3 應用經驗

在該項目的調試過程中，基本上和以往使用的西門子S7 系列PLC在編程組態和操作上無太大區別。VIPA PLC調試編程都可以使用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*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用。在硬件組態中，對于VIPA 200V的遠程從站，只需安裝相應的GSD 文件即可，使用方法和HW組態上和西門子ET200S相同。VIPA PLC內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也帶有標準的MMC卡接口，可用于保存程序和數據，及擴展工作存儲器。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，發現VIPA PLC 具有很高的性價比，兼容性及可靠性*，可以推廣使用到其他中型到大規模的應用場合。