西門子總代理-廣東省-一級代理商

1. 硬件要求

ST20/ST30/ST40/ST60固件版本V2.8

SINAMICS V90 PTI伺服驅動器

SINAMICS V20 變頻器

2. 軟件要求

STEP 7-Micro/WIN SMART V2.8

V-ASSISTANT V1.06

控制思路

測量灌裝針到達灌裝起始點需要的時間t

如下圖2所示，在檢測開關①處檢測到瓶子后，通過編碼器或者定時器結合傳送帶線速度，計算出瓶子前進的距離。當瓶子運行到位置②處，灌裝針從原點啟動，在瓶子行進到位置③處之前，灌裝針線速度和瓶子的線速度達到一致。在灌裝起始點（位置④），開始灌裝，在位置⑤完成灌裝，灌裝針返回到原點。

圖2

   上述控制邏輯的難點在于

如何確定位置②，換個角度就是說，如何滿足灌裝針在運行到位置③時，灌裝針的線速度等于傳送帶速度，并且灌裝針和瓶子的位置關系能滿足灌裝要求。

S7-200 SMART PLC控制V90伺服驅動器，運動控制的重復精度很高，可以理解為，每次灌裝針從原點啟動，到運行至位置③處，需要的時間t是相同的。

因為灌裝時，灌裝針和瓶子的線速度相同，所以要確保在位置③之前，灌裝針已完成加速階段，進入勻速運行階段。為確保灌裝針在位置③之前就已經進入勻速運行階段，可將位置③設置在盡量靠近灌裝起始點（位置④）處，位置③和位置④可以直接作為同一個位置使用。

圖3

接下來就要計算出灌裝針從原點運行到位置③或④處所需要的時間，有兩種模式供選擇，因為只能選擇其中一種，所以這兩種方法計算出的時間，統一用符號t表示。

mode=1

通過編碼器判斷灌裝針行進到了灌裝起始位④；

mode=2

通過檢測開關2判斷灌裝針行進到了位置③

本應用案例中，在周期時間為1ms的定時中斷中執行Axis_GOTO指令，觸發Axis_GOTO指令后，開始計時：

  mode =1時  

使用HC0值換算得到灌裝針的實際位置，當灌裝針的實際位置≥灌裝起始點時，得到時間t。

  mode =2時  

檢測開關2到來時，停止計時，這樣即可得到時間t。不考慮其他的誤差，單純考慮計算方法，時間t的測量誤差，理論上小于1ms。

Axis_GOTO指令的速度給定值為傳送帶速度給定值，位置給定值可根據機械設置，只要保證機械安全，不發生碰撞，并且能有充足的時間完成灌裝即可。

生成灌裝針啟動命令

生成灌裝針的啟動命令，也有兩種模式。

mode =1

通過檢測開關1+編碼器判斷瓶子的位置；

mode =2

通過檢測開關1+定時中斷+傳送帶給定速度計算瓶子的位置

下面結合圖4介紹這兩種模式，圖4中時間t由章節2.1中使用時間測量模式2這種方式計算得到。也就是說，t對應的是灌裝針從原點運行到檢測開關2處所需的時間。

mode =1時

設傳送帶的線速度為v，測量得到時間t后，L1=v*t+ΔL，位置①和④之間的距離L可直接測量，則L2= L-L1 = L- v*t- ΔL。

使用HC2值換算得到瓶子經過檢測開關1后行進的距離，當瓶子的行進距離≥L2時，啟動灌裝針。

mode =2時

使用定時中斷計算，瓶子經過檢測開關1后，行進的時間t1。通過v*t1計算瓶子的行進距離，瓶子的行進距離≥L2時，啟動灌裝針。

圖4