上海赞国自动化科技有限公司本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，尤其以 PLC复杂控制系统、传动技术应用、伺服控制系统、数控备品备件、人机界面及网络/软件应用为公司的技术特长，几年来，上海赞国公司在与德国 SIEMENS公司自动化与驱动部门的长期紧密合作过程中，建立了良好的相互协作关系，在可编程控制器、交直流传动装置方面的业务逐年成倍增长，为广大用户提供了SIEMENS的技术及自动控制的决方案， 上海赞国自动化科技有限公司在经营活动中精益求精，具备如下业务优势：
 SIEMENS 可编程控制器
　　1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200CN、S71200、S7300、S7400、ET200、S7-200SMART、S71500、
　　2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
　　3、 SITOP 系列直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A等
      4、HMI  触摸屏TD200 TD400C TP177,MP277、MP377、KTP、TP、KP等
SIEMENS 交、直流传动装置
　  1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、G120、 6SE70系列
　  2、全数字直流调速装置系列：6RA28、6RA70 、6RA80系列
SIEMENS 数控 伺服
     1、数控系统：840DSL、802S/C、802DSL、828D、808D、801D系列
     2、伺服驱动 ：V20、V60、V80、V90、S110、S120系列

我国啤酒行业经过 30 多年的持续增长，到 2011 年，全国啤酒产量达 490 亿升，居世界**位，占世界总产量的 1/4。但与发达国家相比，我国的人均消费水平还很低，仍有很大的上升空间。尤其是我国居民收入水平的提高将会给啤酒的需求带来新的增长。而啤酒灌装设备在啤酒行业的稳步发展中扮演了非常重要的角色。目前，啤酒灌装设备都已经实现了自动化控制，但自动化程度参差不齐。有些定容灌装设备采用简单的逻辑控制器，给用户操作带来了很多不便之处，例如：参数不易修改控制、各种设备故障信息无法获取、灌装精度比较差 ( 由于是定容灌装，容积取决于啤酒桶的大小，而市面上的啤酒桶质量参差不齐，容积大小没有统一标准，无法实现精确灌装 )、无法统计灌装啤酒的总量。对于双桶灌装设备，一般采用两个逻辑控制器，由于该类控制器本体点数较少，采用了两个独立的控制器进行操作和接线都很不方便。

技术路线鉴于客户提出的新工艺需求，如使用流量计实现计量灌装、能方便设定各种参数、能显示灌装的数量和总的灌装量，本系统采用 PLC 取代简易的逻辑控制器。由于客户装备的流量计是脉冲输出，需要 PLC 具备高速计数功能，同时PLC需要具备较高的处理速度。根据客户的新需求，本系统采用西门子 S7-200 SMART PLC 及 SMART LINE 触摸屏，将原始系统的两个独立工序流程由一个控制器统一处理，既满足了客户的工艺要求，也节约了设备成本。

工艺流程啤酒自动计量灌装机工艺流程简单概括为 3 个步骤：定位→备压→注酒。其 中， 定 位：将注酒阀准确对准啤酒桶口；备压：向酒桶内充气打压，同时可将浮球开关击落；注酒：关闭备压后开始注酒，根据容积或流量测量，灌酒结束整个流程结束。

硬件架构设计本系统使用的 I/O 点数较少，共 10DI/8DO，并且需要两路单向高速计数器。由于设备电控柜空间狭小，对 PLC 的体积要求非常严格。客户对成本控制要求较高，不能接受**编程电缆带来的额外成本。针对以上要求，较终选用 S7-200 SMART 的 CPU SR20 模块做为 PLC 配置。原始的灌装设备没有配备触摸屏，人机交互很不方便，无法方便的设定参数、获取设备的故障信息。该自动计量灌装机增加了 HMI 设备，选用了 SMART LINE 触摸屏， 64K 色真彩显示。SMART LINE 还集成了以太网接口，可与 S7-200 SMART 通过普通网线直接连接，比串口通讯速度有大幅提升。

　软件设计  PLC 编程设计自动计量灌装机分清洗和灌装两种工作模式。清洗模外形尺寸 (mm) 1000*750*1550 酒损率 3<‰ 净重 105kG 适用桶范围 5L~50L 生产能力 100 桶 / 小时 (20L) 设备总功率 100W 供电电压 220V 50Hz 计量精度 <1% 表 1 灌装机主要规格图 1 工艺流程图序号 型号 描述 订货号 数量 1 CPU SR20 继电器输出，220V供电， 12 输入 /8 输出，4 路单向 60kHz 高速计数 6ES7 288-1SR20- 0AA0 1 2 Smart 700IE SMART LINE 触摸屏， 7 寸。64K 色真彩显示，集成以太网接口 6AV6 648-0BC11- 3AX0 1 表 2 配件配置参数表式下，点启动按钮后系统经过定位、备压然后注酒，只是此时系统不会测量灌装的酒量，直到人为点击停止按钮。灌装模式下有两种模式可选：定容模式和计量模式。前者根据啤酒桶的容积进行灌装，当满桶时通过导流阀将浮球**起灌装结束；后者通过流量计给定的脉冲进行计量计算，当数值达到设定容积以后灌装结束。实现方式如下： (1) 流量计。本系统是双桶灌装系统，采用了两个流量计，流量计给 PLC 的是单相脉冲信号，106 个脉冲为 1L，据此将系统中设定的灌装容量转换成容量脉冲数 ( 容量脉冲数 =106× 灌装容量 )，然后将实际的灌装量与设定的灌装容量进行比较控制注酒阀的开闭； (2) 高速计数器。S7-200 SMART 集成了 4 路高速计数器，在本系统中只使用了 HSC0 与 HSC1 两个高速计数器，占用 I0.0 和 I0.1 两个输入点。由于是单相计数，选择工作模式 0 即可。Micro/WIN SMART 集成了 HSC 向导，在向导中直接选择 HSC0、HSC1。由于系统默认模式 0，直接点击生成按钮，便生成两个高速计数程序 (HSC0_INT 与 HSC1_INT)；

(3) 高速计数编程。主程序中仅需用 SM0.1 或沿触发调用生成的子程序一次即可，然后可以在 HC0 和 HC1 读出当前的脉冲数，然后在程序中比较计算。至于内部复位高速计数器，只需用沿触发调用生成的子程序一次

 HMI 画面设计

(1) 可设定定位时间、备压时间、灌装容量、灌装系数及选择清洗及灌装模式，可实现灌装的数量及灌装的总容积，并且用户可在非工作状态及开锁的情况下清除；

(2) 灌装画面如图 4 所示：可显示当前灌装的工作模式、设备的工作状态及灌装量，能够动态显示定位及当前的灌装量。

S7-200 SMART 基本指令执行时间达 0.15μs，CPU 本体集成了以太网口，只需普通的网即可下载和调试程序，较大限度的降低编程电缆的成本，也非常容易获取。 SMART LINE 触摸屏相比**代有很大的提高，颜色更加丰富，增加了以太网接口，无论是下载程序还是与 PLC 通讯都比较方便。 STEP 7-Micro/WIN SMART 软件相比其它软件非常的图 4 灌装画面图小巧，兼容性非常好，可以打开 S7-200 的程序。向导功能有了很大的改进，相比传统的向导操作更加灵活，比如高速计数器向导，可同时对多个高速计数器进行设置，可在同一页面下显示，能同时生成多个计数程序。其次软件的窗口设计非常实用，比如将“变量表”、“符号表”、“状态图表”、“数据块”、“输出窗口”、“交叉引用”功能都做成了单独的窗口，点击相应的标签便可自由切换。这些窗口可以与程序编辑界面同时显示，在编程调试时非常实用。

在工厂中应用的各种数学模型中有一些并没有考虑到测量误差造成的影响，因此可能会对控制的效果产生不良的影响。因此一方面要在数学模型开发时就要评估各个变量的测量误差可能对控制效果造成的较大影响。在可能对控制效果产生不良影响时就要通过一定的手段加以规避。另一方面在工厂实际应用中要具体问题具体分析，就要过于相信所谓的数学模型。

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200SMART, ANALOG INPUT SM AR04 RTD, 2 AI

技术数据

SIMATIC S7-200 SMART 小型可编程控制器模拟量模块

西门子S7-200SMART销售商电话

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