plc水果称重分拣系统控制设计 西门子1200plc+HMI+io表+接线图 全套设计

上周刚把这个水果分拣的毕设答辩完，台下老师没揪着我接线图的小错误骂，总算松了口气。这次做的是西门子1200PLC+HMI的全套水果称重分拣系统，从画IO表、接线图到写程序调通，前后折腾了快俩月，今天把干货唠出来，省得学弟学妹再踩我踩过的坑。

首先得说清楚这套系统的逻辑：流水线过来的水果，先被光电开关扫到，传送带暂停一下，称重传感器采重量数据，根据重量分三级——小果（<100g）、中果（100~200g）、大果（>200g），然后对应的推杆把水果推到专属料箱里，完事传送带继续走。

先唠最基础的IO表，一开始我抄网上的模板差点把启动和急停搞反，后来对着接线图改了三遍才顺，最后敲定的配置大概是这样：

这里要提一嘴，我一开始贪便宜用了PLC自带的晶体管输出接推杆，结果推了没三次就烧了——毕竟推杆的电磁阀电流不小，后来老老实实加了中间继电器，用继电器输出模块接管，总算没再出幺蛾子。还有接线图我是用EPLAN画的，答辩时老师还问我为啥全用NPN传感器，我说车间借的现成传感器就是这个，省得改电路，哈哈。

接下来是程序部分，我是用TIA Portal V17写的，硬件组态选的1214C DC/DC/DC，外加一块SM1231 AI4的模拟量模块（毕竟要采称重数据），HMI用的是KTP700精智面板，TCP/IP连的PLC，一开始连不上的时候差点砸电脑，后来发现是俩设备IP没在同一个网段，改完瞬间就连上了。

程序主要分两块：一块是称重数据处理，另一块是分拣逻辑。先说称重处理，一开始我直接把AIW0的值转成重量，结果读数飘得离谱，传送带一震动数值就跳，后来加了滑动平均滤波才算稳住。给大伙贴两段核心代码：

plc水果称重分拣系统控制设计 西门子1200plc+HMI+io表+接线图 全套设计

首先是模拟量转实际重量的逻辑，咱用的称重传感器量程是0~500g，对应4~20mA的电流，所以模拟量输入的0~27648对应0~500g，先减去4mA对应的偏移值5530，再做比例换算：

// FC1: 称重数据转换与滤波
L     "AIW0"          // 读取模拟量输入寄存器
L     "Last_AI1"      // 上一次的读数
L     "Last_AI2"      // 上上次
L     "Last_AI3"      // 上上上次
+     +     +        // 四次读数相加
L     4
/D                   // 取平均，省得用五次那么麻烦
T     "Filter_Weight" // 滤波后的重量值

// 转成实际克数
L     "Filter_Weight"
L     5530            // 4mA对应的模拟量值
-I
L     22118           // 27648-5530，20mA对应的差值
/D
L     500             // 传感器最大量程
*I
T     "Real_Weight_g" // 最终显示的实际重量

这里我偷了个懒，只用了四次滑动平均，要是想更稳可以加到八次，不过答辩时老师没挑这个错，凑合够用。

然后是分拣逻辑的核心，根据重量给不同推杆发信号：

// FC2: 分拣等级判断
L     "Real_Weight_g"
L     100
<=I
=     "Flag_Small"    // 小果标记位

L     "Real_Weight_g"
L     200
<=I
=     "Flag_Medium"   // 中果标记位
AN    "Flag_Small"    // 不是小果才是中果

L     "Real_Weight_g"
L     200
>I
=     "Flag_Large"    // 大果标记位
AN    "Flag_Small"
AN    "Flag_Medium"

写完这段程序我还自己测了半天，拿个砝码放上去，果然对应推杆会亮，当时开心得像个傻子。

然后是HMI的部分，我做了三个界面：第一个是启动首页，有个大大的启动按钮和急停按钮；第二个是称重监控页，实时显示当前重量、分拣等级，还有传送带的运行状态；第三个是参数设置页，可以手动修改分级的阈值，比如哪天要改分拣标准，直接在屏上改就行，不用再改程序下载。这里要注意，HMI里的变量要和PLC里的全局变量一一对应，不然屏上显示的就是乱码或者0，我一开始就犯过这个错，改了半天才发现变量名打错了一个字母。

对了，还有个小细节：光电开关的安装位置，一开始我装得太靠近传送带，导致水果还没到称重点就被检测到了，后来调了三次位置，总算让光电刚好在称重传感器正上方触发，完美踩了这个坑。

最后答辩的时候，老师就问了俩问题：一个是为啥用滑动平均不用PID滤波，我说我不会，另一个是接线图里的接地有没有接，我说接了，然后就过了。其实这套设计不算顶尖，但胜在全套东西都齐了，IO表、接线图、程序、HMI配置全有，改改就能直接用在实训或者毕设里。

要是有学弟学妹要做类似的项目，直接拿这套改改就行，省得像我一样半夜查手册查得眼睛疼，对了，程序里的变量名我都用的中文，TIA Portal支持中文变量，写起来比英文顺手多了。