1 引言

隨著作為可編程序控制器的控制核心微控器（MCU）技術的發展，可編程序控制器的功能也越來越強大。現在的可編程序控制器不但工作速度快—邏輯指令執行時間為每條零點幾個us、高級應用指令每條為幾個或幾十個us;而且功能強—強大的邏輯運算功能、豐富的數學計算功能以及可靠的遠程通信功能。西門子S7-200PLC就是其中一種具備以上功能的小型PLC。本文主要介紹S7-200PLC在GDX2高速包裝機煙包外包裝質量缺陷檢測中的應用示例。

2 問題提出

現在的卷煙市場競爭十分激烈，各廠家都使出渾身解數來提高自己的產品質量和維護自己品牌的聲譽，所以各廠家都想盡辦法使自己進入市場的產品為零缺陷。在產品生產過程中廠家對產品質量的把關非常嚴格，特別是對卷煙的最后一道工序-包裝工序的包裝質量要求更為嚴格，往往對同一種材料進行多次缺陷檢測，以避免次品流入市場。原產意大利的GDX2包裝機是世界上目前最好的卷煙包裝機，也是業內的主力包裝機型，它具有包裝質量好，有效作業率高，人機安全可靠性高等優點。盡管它檢測功能多，但仍然不是十分完善，不能滿足廠家的質量要求，有必要增加一些的煙包外包裝質量缺陷檢測功能。如在煙包的薄膜包裝部分增加翻蓋完好檢測，薄膜包裝散開檢測，薄膜短搭口不對稱檢測等。

3 方案選擇

盡管GDX2的電控系統是開放式的，采用類似VB的GDLAN語言來編寫程序的，但對用戶是不開放的，因此要增加外電路來實現新增的檢測功能。由于檢測電路的功能不復雜，主要功能是將檢測器檢測到的壞煙包移位到剔除位置，使剔除電磁閥動作，將其剔除。采用邏輯電路，單片機電路，PLC電路3種方案之一都可實現該功能。方案比較如附表所示。

通過比較，顯然選擇方案3，PLC電路最好，盡管成本高些，但其他性能最好。

4 方案實施

PLC的輸入的點數為4個，其中3個為檢測信號，1個為同步信號;輸出的點數只需1個，為剔除信號。考慮點數冗余和日后功能增加問題，選擇8個輸入點，6個輸出點、型號為CPU222的S7-200PLC可滿足方案要求。PLC硬件設計如圖1，其中PLC的電源220VAC和傳感器24VDC取自包裝機內，B1為接近開關，B2為高解析度色標光電檢測器，B3為輕觸微動開關。

5 程序設計

程序分為壞包檢測和移位剔除兩部分。在壞包檢測部分，同步信號高電平有效時使檢測信號有效，當檢測到壞包時，將要移位的位置1。在移位剔除部分，由于第一的檢測位到剔除位要移位12包煙包，因此采用1個16位的字如VW0來作移位寄存器，并將檢測位裝載到移位寄存器的對應位上，當V1.3為“1”時接通Q0.0，Q0.0觸點接通手動剔除按鈕，剔除閥動作剔除壞煙包。

//GDX2-CH小包透明紙包裝機外觀包裝檢測器程序//
LD I0.0 file://同步時鐘//
A I0.1 file://翻蓋檢測//
ON V1.0 file://缺翻蓋煙包//
LD I0.0 file://同步時鐘//
A I0.2 file://薄膜搭口檢測//
ON V1.7 file://薄膜搭口不對稱煙包//
LD I0.0 file://同步時鐘//
A I0.3 file://薄膜散開檢測//
ON V0.1 file://薄膜散開煙包//
LD I0.0 file://同步時鐘//
SLW VW0,1 file://一個時鐘脈沖左
移1位的16位寄存器//
LD V0.3 file://剔除位//
ON Q0.0 file://剔除信號//
END_OB1 file://程序結束//

6 結束語

GDX2-CH小包透明紙包裝機外觀包裝檢測器經過一年的使用情況來看，故障率為零，壞煙包剔除準確率為百分之百，好煙包誤剔除率也只有萬分之一左右。

采用S7-200PLC制作檢測器的成本較低，程序編寫簡單，可靠性高，可維護性好。(end)