四川工程职业技术学院 专用周设计（论文）
题 目 封口机的设计
学生所在单位
姓 名 教育层次
学 号 专 业
指导教师 分 校
目 录
一、西门子S7-200 ........................................................................................................................................ 3
（一） 西门子S7-200简介 ................................................................................................................. 3 （二） STEP7—Micro／WIN32 编程软件 ........................................................................................... 3 （三） EM231模拟量输入模块 ............................................................................................................ 4 （四） S7-200任务 .............................................................................................................................. 4 二、西门子S7-300 ........................................................................................................................................ 5
（一） 西门子S7-300简介 ................................................................................................................. 5 （二） STEP 7编程软件 ...................................................................................................................... 5 （三） 电源模块 ................................................................................................................................... 6 （四） S7-300任务 .............................................................................................................................. 6 三、WinCC ....................................................................................................................................................... 7
（一） WinCC简介 ................................................................................................................................ 7 （二） WinCC创建项目 ........................................................................................................................ 7 （三） WinCC与PLC的连接 ................................................................................................................ 7 （四） WinCC的应用 ............................................................................................................................ 8 四、通信 ......................................................................................................................................................... 8
（一） MPI通信技术 ............................................................................................................................ 8 （二） PROFIBUS通信技术 .................................................................................................................. 9 （三） 工业以太网通信技术 ............................................................................................................. 10 （四） 通信应用 ................................................................................................................................. 11 五、项目 ....................................................................................................................................................... 12
（一） 设计任务 ................................................................................................................................. 12 （二） 项目分析 ................................................................................................................................. 13
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封口机的设计
内容提要：通过将充填有包装物的容器进行封口，在产品装入包装容器后，为了使产品得以密封保存，保持产品质量，避免产品流失，需要对包装容器进行封口，设计了封口机。用户可以通过WinCC查询转速、温度、加工记录、数量等信息；其中的参数通过WinCC直接调试。方便了封口机的工艺参数选取与管理。在以前的技术上，采用了PLC控制，热电偶检测，提高了封口的质量与效率。封口机是指在包装容器盛装产品后，对容器进行封口的机械。 关键词：封口机；通信；WinCC；PLC应用
Abstract: By filling a packaging container for sealing the product into the packaging containers, in order to make the product to be sealed to maintain product quality and avoid product loss, the need for sealing packaging containers designed sealing machine. Users can query by WinCC speed, temperature, processing records, quantity and other information; one of the parameters directly through the WinCC debugging. Process to facilitate the sealing machine parameter selection and management. In previous technologies, the use of the PLC control, thermocouple detection, improve the quality and efficiency of sealing. Sealing machine is dressed in the packaging container products, mechanical seal on the container.
Key words: Sealing machine; communication; WinCC; PLC applications
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封口机的设计
工业自动化技术的发展从简单的电动单元组合式模拟仪表控制系统、DCS、PLC、IPC，一直发展到现在的FCS。从单机控制系统到工业网络控制系统。随着社会自动化程度的不断提高，互联网技术的不断成熟，传统的以单元生产设备为核心的自动化孤岛时代已经过去，多层次网络互联的自动 化网络化时代正在到来。
工业网络是应用于工业领域的计算机网络。具体的说是在一个企业范围内将信号检测、数据传输、处理、存储、计算、控制等设备或系统连接在一起，以实现企业内部的资源共享、信息管理、过程控制、经营决策，并能够访问企业外部资源和提供限制性外部访问，使得企业的生产、管理和经营能够高效率地协调动作，从而实现企业集成管理和控制的一种网络环境。
为了适应在包装容器盛装产品后，对容器进行封口加工自动化，采用了PLC控制，WinCC监控，PID控制温度。 一、西门子S7-200 （一） 西门子S7-200简介
1、工业控制领域里常见的几种控制方法：传统的继电器-接触器控制、单片机控制、可编程控
制器（PLC）控制、计算机控制（PC）、计算机-单片机控制以及计算机-可编程控制器控制等。
2、PLC是通过程序实现其控制功能，即通过“软接线”实现，因而当需要改变控制功能时，只
需改变“软接线”，大大减少了劳动强度，提高了工作效率。
3、PLC控制的编程采用继电器式控制电路的梯形图编程，对于一般的人员也很容易学会使用编
程。PLC由于是专门为工业现场使用而设计的，故对工业现场的适应能力很强，PLC具有可靠性高、抗干扰能力强，功能强大，体积小、重量轻，易于实现机电一体化。 （二） STEP7—Micro／WIN32 编程软件
1、编程软件与S7-200的连接
（1）、PC/PPI通信
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（2）、在PC中安装MPI卡——RS485通信
2、STEP7—Micro／WIN32 编程软件是基于Windows 的应用程序，有西门子公司专门为S7-200系列可编程控制器设计开发。它功能强大，主要为用户开发控制程序使用，同时也可实时监控用户程序的执行状态。
3、软件的基本功能是协助用户完成应用软件的开发任务，利用该软件可设置PLC的工作方式和
参数，上载和下载用户程序，进行程序的运行监控，还具有简单语法的检查、对用户程序的文档管理和加密等功能，并提供在线帮助。 （三） EM231模拟量输入模块
1、在工业控制系统中，温度、压力、流量、液位、成分、转速等物理量经传感器或变送器转换为直流电压、直流电流、毫伏电压、电阻等模拟量信号，这些信号需要经A/D转换变成数字量信号后才能被PLC所处理。而执行器、变频器要求PLC输出模拟信号，从而实现对介质流量、电机转速的控制，模拟量I/O模块的主要任务就是实现A/D转化（模拟量输入）和D/A转化（模拟量输出）。
2、S7-200PLC有三种模拟量扩展模块：EM231模拟量输入模块、EM232模拟量输出模块、EM235模拟量输入/输出模块。 （四） S7-200任务
1、在控制系统中，最主要的一个功能就是要将现场的信号采集进来，这项工作由S7-200PLC来完成，其中包括现场的传感器信号(热电偶信号、光电开关信号)、故障报警信号和控制按钮信号。以上的各种信号中，故障报警信号、控制按钮信号和光电开关信号直接连接到S7-200PLC的数字量信号输入端就可以了，由于热电偶输出的信号不是标准的模拟量接口信号，无法通过模拟量输入模块直接采集，只能利用热电偶模块EM231来进行数据采集。
2、在加热器温度控制系统中，用热电偶实现被测参数温度检测，热电偶输出的毫伏电压送给PLC热电偶扩展模块，将毫伏电压转换成电压信号后经信号滤波、电平转换等预处理后，由A/D转换器将其转换成与加热器温度成比例的数字量，将EM231采集到的信号送到S7-200PLC的数据交换区，通过MPI或PROFIBUS工业网络将数据送到S7-300PLC进行PID运算。
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