VIPA 300S系列PLC在烟草物流自动分拣系统中实用性更强

    我公司在烟草物流自动分拣项目中，尝试引进了具有高性价比的德国VIPA公司的PLC产品，取得了很好的效果，也提高了我公司在承接项目中的技术指标和竞争力。其优点是广大的工程开发人员熟悉此编程，因此开发周期短，各种控制功能易于实现。在从项目成本及技术性能指标等因素上考虑，VIPA公司基于SPEED7技术的PLC控制系统与西门子PLC相比有一定优势和新特点。PLC编程软件STEP 7已被大多数工程技术人员熟悉应用。因此基于STEP 7开发环境下的PLC必定成为本行业的主流产品。

    一、 系统配置

    在某市烟草物流自动分拣项目中，使用了德国VIPA 公司的300S PLC系列的控制系统，取得了很好的效果。

    其主要配置如下：

    1）  VIPA 317-4NE12 CPU及I/O模块作为主控系统，它自带有PROFIBUS DP主站接口；CP343以太网接口和PG/OP以太网编程口；MPI接口。

    2）  VIPA 200V 系列模块组成的3个远程DP从站，其中两个远程DP从站分别配置一块VIPA 250-1BA00高速计数模块，计数频率可达1MHz；这样组成的远程站结构紧凑，节省安装空间，系统运行可靠。

    3）  8个SIEMENS的ET200S作为远程DP从站；

    4）  2台DANFOSS公司的FC300系列变频器采用Profibus DP总线控制；

    5）  1台VIPA触摸屏TP 612C做操作员终端；

    6）  1个SIEMENS EM277接口模块用于与自动热缩包装机通讯。

    系统结构方框图如图1所示

       

图  1   系统结构方框图

    在现场经过不到一个月的调试，该系统就已进入正常生产阶段，整个控制系统运行状态正常。不仅节省了安装调试的时间，而且安全可靠。跟SIEMENS S7 400系列PLC相比较，VIPA 300S 的PLC表现出很高的性能和运行速度，其技术指标可见一斑。从执行同等程序的循环周期来看，将近缩短了两倍。可见VIPA PLC在对程序循环周期有苛刻要求的环境下，是有着的优势的。

    其主控系统的CPU带有PROFIBUS DP主站，其中307-1EA00的PS307稳压电源和VIPA 317-4NE12的CPU是主站的两大配置。

    二、数字量输入模块（32DI）：VIPA 321-1BL00和数字量输出模块（32DO）：VIPA 322-1BL00

    其排列如图2，图3所示。

    

    图  2  数字输入量和输出量的排列

    

    图  3 主控系统

    2.1 PROFIBUS  DP远程从站：

    3个VIPA 200V组成的从站系统控制主要输送设备和10个ET200S控制单机设备。其中VIPA 200V从站均采用：

    1）DP现场总线从站接口模块VIPA 253-1DP01；

    2）数字量输入模块（8DI）VIPA 221-1BF00；

    3）数字量输出模块（8DO）VIPA 222-1BF00；

    4）高速计数功能模块 VIPA 250-1BA00

    组态示意图如图3所示。

    

    图  3  系统硬件组态图

    

    图  4  VIPA 200V DP从站图

    VIPA 200V DP从站的用法和SIEMENS ET200S 类似，使用前只需安装VIPA 200V GSD组态文件即可。该总线从站模块支持DP-V0，DP-V1。每个站点多可带32个模块，安装在35mm标准导轨上。与SIEMENS ET200S 区别的是VIPA 200V 从站无需单独配置PM-E电源模块。

    2.2  DANFOSS公司的FC300系列变频器2台：

    这种变频器通过Profibus DP 总线与PLC 通讯，对两台输送设备进行控制。

    2.3  自动热缩包装机1台：

    采用自带控制系统，由SIEMENS S7 200 PLC 控制的热缩包装机是通过SIEMENS EM277 接口模块挂接在Profibus DP 总线上，与上位PLC进行通讯和连锁控制。

    2.4  VIPA TP612C触摸屏1台：

    VIPA 612-1BC01触摸屏用做操作员终端。该触摸屏通过以太网直接与PLC进行通讯。它是基于Windows CE5.0Professional Plus的操作系统，通讯接口除了支持串行接口RS232, RS485/RS422通讯，还提供以太网 TCP/IP; MPI; CANopen 和Profibus-DP从站通讯， 支持与多种品牌PLC的通讯协议。它还带有USB_A/B接口。所有这些标准的接口，给用户提供了极高的灵活性和开放性，它保证了连通几乎所有领域的操作。VIPA HMI与西门子对比来看，VIPA 的HMI的色彩更丰富，灵敏度更高，软件使用更方便。它具有合金铝的外壳和90°自动螺丝锁扣的技术，使安装更快速便捷。实际外观如图5。

    图  5  VIPA TP612触摸屏

    三、实际应用

    VIPA PLC调试编程都可以使用STEP 7，或者使用VIPA公司自己的WinPLC7编程工具。以往西门子PLC使用的程序可以完全移植到VIPA PLC 上使用。同时，VIPA PLC除了兼容西门子自带的功能块外，而且还自带一些其它特殊的功能块可以方便调用。在硬件组态中，对于VIPA 200V的远程从站，只需安装相应的GSD 文件即可，使用方法和HW组态上和西门子ET200S相同。VIPA PLC内部集成了工作和装载存储器，无需外加程序存储卡即可运行，但CPU也带有标准的MMC卡接口，可用于保存程序和数据，及扩展工作存储器。这样就带来了使用上的方便性和灵活性。

    在该分拣项目运行后，发现VIPA PLC 具有很高的性价比，兼容性及可靠性极高，可以推广使用到其他中型到大规模的应用场合。