西门子S7-200 SMART
在啤酒灌装机上的应用
我国啤酒行业经过 30 多年的持续增长，到 2011
年，全国啤酒产量达490 亿升，居世界位，占世界总产量的 1/4。但与发达国家相比，我国
的人均消费水平还很低，仍有很大的上升空间。尤其是我国居民收入水平的提高将会给啤酒的需求带来新的增长。而啤酒灌装设备在啤酒行业的稳
步发展中扮演了非常重要的角色。目前，啤酒灌装设备都已经实现了自动化控制，但自动化程度参差不齐。有些定容灌装设备采用简单的逻辑控制器，给用户操作带来了很多不便之处，例如：参数不易修改控制、各种设备故障信息无法获取、灌装精度比较差 (
由于是定容灌装，容积取决于啤酒桶的大小，而市面上的啤酒桶质量参差不齐，容积大小没有统一标准，无法实现精确灌装 )、无法统计灌装啤酒的总量。对于双桶灌装设备，一般采用两个逻辑控制器，由于该类控制器本体点数较少，采用了两个独立的控制器进行操作和接线都很不方便。
2 技术路线
鉴于客户提出的新工艺需求，如使用流量计实现计量灌装、能方便设定各种参数、能显示灌装的数量和总的灌装量，本系统采用 PLC
取代简易的逻辑控制器。由于客户装备的流量计是脉冲输出，需要 PLC
具备高速计数功能，同时PLC需要具备较高的处理速度。根据客户的新需求，本系统采用西门子 S7-200 SMART PLC
及 SMARTLINE 触摸屏，将原始系统的两个独立工序流程由一个控制器统一处理，既满足了客户的工艺要求，也节约了设备成本。
工艺流程
啤酒自动计量灌装机工艺流程简单概括为 3
个步骤：定位→备压→注酒。其中，定位：将注酒阀准确对准啤酒桶口；备压：向酒桶内充气打压，同时可将浮球开关击落；注酒：关闭备压后开始注酒，根据容积或流量测量，灌酒结束整个流程结束。
硬件架构设计
本系统使用的 I/O 点数较少，共 10DI/8DO，并且需要两路单向高速计数器。由于设备电控柜空间狭小，对 PLC的体积要求非常严格。客户对成本控制要求较高，不能接受专用编程电缆带来的额外成本。针对以上要求，最终选用
S7-200 SMART 的 CPU SR20
模块做为 PLC 配置。原始的灌装设备没有配备触摸屏，人机交互很不方便，无法方便的设定参数、获取设备的故障信息。该自动计量灌装机增加了 HMI
设备，选用了 SMART LINE
触摸屏，64K 色真彩显示。SMART LINE
还集成了以太网接口，可与 S7-200 SMART 通过普通网线直接连接，比串口通讯速度有大幅提升。