西门子6GK7243-1GX00-0XE0厂家质保

1、项目简介
在现今社会，汽车行业飞速发展，车灯做为汽车上的重要组成部件，车灯的生产工艺要求非常严格，户外的环境就要求灯具的防尘/防水等级要求达到IP65防护等级，防尘和防喷水。车灯气密性检测是车灯生产线中重要的一个环节之一，车灯的气密性就决定了车灯的性能，使用寿命，这是配套件灯具的基本要求。由于车灯的模具问题，一个模具只能对应与一款车灯，所以通常一台气密测漏机只能配一套模具，只能生产一款车灯。而此款气密测漏机由于体积小，携带方便，而且重要的是不受车灯模具的影响，适用于多款车灯气密性检测，并且精度高，价格便宜，具有超高的性价比，深受广大汽车车灯生产企业的喜爱。针对气密测漏机的工艺要求，设计了一套S7-200 SMART控制系统，应用了SR40 PLC和SMART LINE 700 IE的屏，使设备操作更加方便，灵活，更高效，稳定。

2、工艺流程介绍
气密测漏机的控制工艺过程如下流程图所示，见图1

本设备控制过程包括五个过程，加压延时、加压过程、平衡过程、检出过程和结束延时。每个过程都设有标志位。有多组配方可供选择，以满足生产多种系列灯具的需求。

3、方案确定
SMART 200 PLC相比S7-200 西门子PLC，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。在处理速度上，指令的执行时间更短，基本指令的执行时间可达0.15μs，在同级别小型 PLC 中遥遥。因此终确定了用S7-200 SMART PLC + SMART LINE 700 IE触摸屏替换了欧姆龙PLC+维纶触摸屏的控制系统的方案。

4、产品硬件配置
SIMATIC S7-200 SMART具有集成PROFINET接口，实现低成本与编程设备的通讯、强大的集成工艺功能，有效的解决方案，满足自动化需求、和灵活的可扩展性、安装简单方便、可拆卸的端子、紧凑的结构可大大节省了控制柜安装占用空间等特点。因此系统采用了SR40 CPU AC/DC/RLY的PLC作为控制中枢，其电源为AC220V，节省了电源模块、数字量输入为DC24V 24点，可直接与输入点连接、16点输出为继电器输出，干触点电压为5~30VDC或5~250VAC,电磁阀的线圈和接触器的线圈供电电压为AC220V，故可直接与PLC输出电路连接，使系统简单可靠。

SMART LINE 700 IE触摸屏准确地提供了人机界面的标准功能，经济实用，具备高性价比。具有集成PROFINET（以太网）接口，实现低成本与PLC控制设备的通讯，方便，快捷，强大的通讯功能， 256色真彩显示，800 X 480 dpi宽屏显示设计和传统屏幕相比具有更大的可视面积，使单个画面中可以显示更多的信息，让操作员具有更舒适的视觉体验，高分辨率使画面更清晰，画质更细腻。

设备硬件配置如下图所示：见图2、图3、图4

5、软件开发
根据气密性检测流程，PLC端子接线图如图2所示。I/O信号分配表如表1所示。

表1

控制系统工艺分析如下：

在检查完无故障的情况下，启动设备。设备自动运行完成各个过程。
加压延时过程，此时打开排气电磁阀。
加压过程，关闭排气阀，打开充气阀。检测压力值是否正常，取模拟量值跟设定值做对比，若压力值过低，则低压报警，同时停止加压过程，关闭充气阀，打开排气阀。
平衡延时过程，关闭充气阀。检测压力值是否正常，去模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束平衡延时过程，打开排气阀。
检出过程，此时取模拟量值跟设定值做比较，若超出设定值，则报警输出，同时结束检出过程，打开排气阀。
结束延时过程，打开排气阀，延迟时间结束，关闭排气阀。
由于使用了SMART LINE 700 触摸屏，使得设备界面更加美观，大方，也大大提高了操作的灵活性。下图为触摸屏操作界面。见图5、图6、图7

6、应用体会
SIMATIC S7-200 SMART自动控制系统与开关按钮系统比较，增加了监控功能，具有可靠性强、安全性好、准确性高等优点，可节省人员的编制，大大减少因人为的误操作或开关损坏而造成的故障，从而提高了工作效率，并相对提高了社会经济效益，是一种有效而实用的自动控制系统。

通过客户的使用，证明了气密测漏机控制系统用 PLC 控制的方法是切实可行的。气密性检测装置采用 SIMATIC S7-200 SMART PLC 控制器能大大地提高系统的可靠性和极大地提高了设备自动化程度，并使操作程序更加简便，客户较为满意。

参考文献
[1] S7-200_SMART_系统手册

[2] WinCC flexible 2008 操作手册

作者简介

沈兴计（1985.1），男，浙江温州，本科，助理工程师，福建华拓自动化技术有限公司

E-Mail:sxj@fjht.com.cn Mobile:

1.引言

    CPU寄存器状态字的各位给出了有关指令状态或结果的信息以及所出现的错误，我们可以将二进制逻辑操作状态位信号状态直接集成到程序中，以控制程序执行的流程。

2.状态字寄存器

    先简单介绍一下CPU中状态字。
● 检查位：状态字的0位称作检查位，如果/FC 位的信号状态为“0”，则表示伴随着下一条逻辑指令，程序中将开始一个新的逻辑串。FC前面的斜杠表示对FC取反。 
● 逻辑运算结果：状态字的第1位为RLO 位（RLO= “逻辑运算结果”），在二进制逻辑运算中用作暂时存储位。比如，一串逻辑指令中的某个指令检查触点的信号状态，并根据布尔逻辑运算规则将检查的结果（状态位）与RLO位进行逻辑门运算，然后逻辑运算结果又存在RLO位中。 
● 状态位：状态位（第2位）用以保存被寻址位的值。状态位总是向扫描指令（A,AN,O,…）或写指令（=,S,R,）显示寻址位的状态（对于写指令，保存的寻址位状态是本条写指令执行后的该寻址位的状态）。 
● OR位：在用指令OR执行或逻辑操作之前，执行与逻辑操作的时候，就需要用到OR这一状态位。OR位表示先前执行的与逻辑操作产生的值为“1”，于是，逻辑操作或的执行结果就已被确定为“1”。 
● OV位：溢出表示算术或比较指令执行时出现了错误。根据所执行的算术或逻辑指令结果对该位进行设置。 
● OS位：溢出存储位是与OV位一起被置位的，而且在更新算术指令之后，它能够保持这种状态，也就是说，它的状态不会由于下一个算术指令的结果而改变。 这样，即使是在程序的后面部分，也还有机会判断数字区域是否溢出或者指令是否含有无效实数。OS位只有通过如下这些命令进行复位：JOS（若OS = 1，则跳转）命令，块调用和块结束命令。 
● CC1及CC0位：CC1和CC0（条件代码）位给出有关下列结果的相关信息： 
• 算术指令结果 
• 比较指令结果 
• 字逻辑指令
• 在移位功能中，移出位相关信息。 
可以用以下指令来检查条件代码CC1和CC0。

CC1 CC0 检查完成后，如果：

0 0 A == 0 结果 =0 

1 0 A > 0  结果 > 0

0 1 A < 0  结果 < 0

● BR位：状态字的第8位称为二进制结果位。它将字处理程序与位处理联系起来，在一段既有位操

    作又有字操作的程序中，用于表示字逻辑是否正确。将BR位加入程序后，无论字操作结果如何，都不会造成二进制逻辑链中断。在梯形图的方块指令中，BR位与ENO位有对应关系，用于表明方块指令是否被正确执行：如果执行出现了错误，BR位为0，ENO位也为0；如果功能被正确执行，BR位为1，

    ENO位也为1。在用户编写的FB/FC程序中，应该对BR位进行管理，功能块正确执行后，使BR位为1，否则使其为0。使用SAVE指令将RLO存入BR中，从而达到管理BR位目的。

状态字的9-15位未使用。

3.具体使用

    下面我们结合STEP7中的指针编程来具体介绍条件码CC0/CC0的用法。

    不同的指令在CPU中执行时间是不同的。浮点数比定点数执行时间要长；字逻辑指令比位逻辑指令执行时间要长；在某些程序中适当使用状态字来进行编程可以减少CPU程序的执行时间。

例1：比如说要比较一个DB中块的DBBO-DBB99这100个字节是正数是负数还是0，正数用1来表示；负数用-1来表示；0用0来表示。并且将对应结果存入MB200开始的100个字节中。我们通常的做法可能为：

如果利用条件码来进行编程，既可以减少程序的大小还会减少一定的指令执行时间，我们只需要将

中间的比较程序加以优化，即可以达到目的。

   例2：根据状态位C0和CC1的状态而跳转的跳转功能指令JZ不改变任何状态位的状态，而且逻辑操作结果RLO值也会“随着”该跳转功能带到跳转程序段中，供用户程序其它逻辑操作之用（不改变/FC状态）。 
示例 两个整数相减并需进行连续判断： 
    L MW2 
    L MW8 
    -I 
    JZ ZERO // 如果结果等于“0”，则跳转至标号ZERO处 
             // 结果不等于“0”时所执行的指令 
    ZERO:   // 结果等于“0”时，所要执行的指令 
  如果用户不熟悉JZ指令和状态位C0和CC1的具体含义，编程时就需要通过比较指令将比较结果存入一个二进制位中，再根据这个二进制位通过JC/JCN指令来控制程序的执行了。

例3：我们实际应用中可能要利用某些协议转换网关（比如说Hilscher公司的NTTAP系列网关）来和某些串口协议的仪表进行通信时，会遇到CRC校验的问题，关于CRC校验时需要判断溢出位是否为1的问题来进行程序的进一步计算。我们以EURO2408的MODBUS通信时需要的CRC校验为例说明CRC校验的步骤：

1、装载16#FFFF到一个16位CRC寄存器；

2、将CRC寄存器的高8位字节与信息中的个8位字节相异或，结果返回到CRC寄存器中；

3、将CRC寄存器数据向右移动一位；

4、如果溢出的位等于1，则将CRC寄存器与16#A001相异或，结果返回到CRC寄存器中；

4、如果溢出的位等于0，则重复第3步；

5、重复第3、4步骤，直到已经移位了8次；

6、将CRC寄存器的高8位字节与信息中的下一个8位字节相异或，结果返回到CRC寄存器中；

7、重复第3步到第6步，直到信息中所有字节都与CRC寄存器相异或，并都移位了8次；

8、后的CRC寄存器中的结果即为CRC校验码，后被添加到信息（数据）的末尾（交换！低8位

在前，高8位在后；）

在第4步中需要判断溢出的位是否为1，如何判断对于整个程序有着重要的影响。我们可以用A>0指令来判断这个条件，具体代码的编写，有兴趣时大家可以根据上面的步骤编写一个自己的CRC程序。

4.结束语

在一般情况下，我们不必考虑这些状态位，但在某些情况下，利用这些状态位并结合一定的指令，可以给我们的编程带来更大的灵活性，同时对于进一步提高自己的编程水平也有一定的作用。