S7-200 SMART 实战：自动包装控制系统的指令应用拆解

在食品、医药、电子等制造业中，自动包装系统是提升效率的核心设备 —— 它需要精准完成 “产品检测→计数统计→箱满封箱→产量达标停机” 的全流程。而西门子 S7-200 SMART 的布尔、传送、数学运算、比较四大指令，正是实现这些功能的 “核心工具”。

本次案例将围绕一套小型自动包装设备展开，从控制需求到梯形图编程，带你看清每一条指令如何解决实际问题，学会用基础指令搭建完整的工业控制逻辑。

一、案例背景与控制需求

某电子元件包装线需实现以下功能：

1. 启停控制：启动按钮（I0.0）触发传送带运行，停止按钮（I0.1）紧急停机，传送带由 Q0.0 驱动；
2. 产品检测与计数：3 个光电传感器分别检测 A/B/C 三类产品（I0.2=A、I0.3=B、I0.4=C），需统计每种产品的数量及总产量；
3. 自动封箱：当单个包装箱内产品数达到 10 个时，触发封箱装置（Q0.1）动作 2 秒，同时点亮箱满指示灯（Q0.2）；
4. 产量管控：预设总产量目标，当实际总产量达到目标值时，传送带停止，点亮完成指示灯（Q0.3）；
5. 系统初始化：PLC 上电时自动重置所有计数器，预设目标产量（如 500 个），避免初始值混乱。

   设计流程如下：

    A[开始：PLC上电] --> B[系统初始化]

    B --> B1[重置计数器：Count_A=0、Count_B=0、Count_C=0、Total_Count=0、Box_Count=0]

    B1 --> B2[预设目标产量：Target_Total=500]

    B2 --> C{启停控制判断}

    C -->|按下启动按钮（Start/I0.0）| D[启动传送带（Conveyor/Q0.0）]

    C -->|未按启动| C

    D --> E[实时检测停止按钮（Stop/I0.1）]

    E -->|按下Stop| F[紧急停机：Conveyor=OFF，流程终止]

    E -->|未按Stop| G[产品检测与计数]

    

    G --> G1{检测Sensor_A（I0.2）}

    G1 -->|有产品（ON）| G11[Count_A=Count_A+1，Total_Count=Total_Count+1，Box_Count=Box_Count+1]

    G --> G2{检测Sensor_B（I0.3）}

    G2 -->|有产品（ON）| G21[Count_B=Count_B+1，Total_Count=Total_Count+1，Box_Count=Box_Count+1]

    G --> G3{检测Sensor_C（I0.4）}

    G3 -->|有产品（ON）| G31[Count_C=Count_C+1，Total_Count=Total_Count+1，Box_Count=Box_Count+1]

    G1 -->|无产品（OFF）| G

    G2 -->|无产品（OFF）| G

    G3 -->|无产品（OFF）| G

    G11 --> H

    G21 --> H

    G31 --> H

    

    H{箱满判断：Box_Count≥10？}

    H -->|是| I[触发封箱流程]

    I --> I1[封箱装置ON（Sealer/Q0.1），箱满灯ON（Full_Indicator/Q0.2）]

    I1 --> I2[启动封箱定时器（Timer_Sealer/T37，2秒）]

    I2 -->|Timer_Sealer计时到2秒| I3[Sealer=OFF，Full_Indicator=OFF，重置Box_Count=0]

    I3 --> J

    H -->|否| J

    

    J{产量达标判断：Total_Count≥Target_Total？}

    J -->|是| K[停机流程：Conveyor=OFF，完成灯ON（Complete_Indicator/Q0.3），流程终止]

    J -->|否| E[返回继续检测/运行]

二、符号表：让程序 “看懂” 功能

和之前的案例一样，先定义符号表—— 将抽象的 PLC 地址与实际功能绑定，后期维护时无需记忆 “I0.2 是什么”，直接看 “Sensor_A” 即可。

地址	符号名	注释说明
I0.0	Start	启动按钮（常开，按下导通）
I0.1	Stop	停止按钮（常闭，按下断开）
I0.2	Sensor_A	产品 A 检测传感器（有产品时 ON）
I0.3	Sensor_B	产品 B 检测传感器（有产品时 ON）
I0.4	Sensor_C	产品 C 检测传感器（有产品时 ON）
Q0.0	Conveyor	传送带电机线圈（ON 时运行）
Q0.1	Sealer	封箱装置线圈（ON 时动作）
Q0.2	Full_Indicator	箱满指示灯（箱满时点亮）
Q0.3	Complete_Indicator	产量完成指示灯（达标时点亮）
VW100	Count_A	产品 A 计数器（字类型，0~32767）
VW102	Count_B	产品 B 计数器（字类型，0~32767）
VW104	Count_C	产品 C 计数器（字类型，0~32767）
VW106	Total_Count	总产量计数器（字类型，0~32767）
VW108	Box_Count	当前箱内产品数（字类型，0~10）
VW110	Target_Total	目标总产量（预设值，如 500）
T37	Timer_Sealer	封箱定时器（100ms 时基，最大 3276.7s）