随着喷墨打印机的广泛应用，墨盒的需求也越来越大，各种各样的墨盒也随之在市场上出现。为了满足大批量，多工艺的生产需求，我们开发了基于PLC的墨盒灌装机控制系统，同时也为下一步的联线生产打下了基础。

1、控制系统介绍：
本例中控制系统采用西门子S7－200系列PLC及人机界面TD200。SIMATIC S7－200是西门子公司生产的具有很高性价比的微型可编程序 控制器 。其具有结构小巧，运行速度快及多功能和多用途等特点，在专用机械设备，食品加工工业，农业，轻工业、制药行业等方面有广泛的应用。根据工艺要求及今后扩展的需要，我们在本例中主机选用CPU224 AC/DC/继电器 ，本机I/O点为14输入，10输出。*多可扩展7个模块。选用TD200中文文本显示器，其具有连接简单，操作方便，可对过程参数进行显示和修改等许多特点。

2、工艺流程概况：
本喷墨灌装机主要实现四个工艺，注墨、灌装、单步清洗，连续清洗。下面我们分别加以介绍：
灌装工序主要实现对墨盒的抽真空和注墨，工序开始首先进入抽墨步骤，启动按钮按下，模具电磁阀打开，模具带动墨盒向上运动，使注墨针头插入墨盒并使墨盒处于密封
状态，同时墨（水）缸阀打开，墨缸柱向下运动，将墨抽入墨缸内。当墨缸柱向下运动到下限位时，抽真空电磁阀打开，抽真空管通过针头对墨盒进行抽真空。当真空抽到设定值后（由真空开关设定和判断），注墨阀打开等待注墨。延时0.1秒后墨（水）缸阀关闭，墨缸柱向上运动将墨缸中的墨打入墨盒内，墨缸柱向上运动的同时等待0.2秒后关闭抽真空阀，停止对墨盒进行抽真空。墨缸柱向上运动到上限位后完成对墨盒注墨工作，下面进入放气（卸压）步骤，放气阀打开，机械系统开始卸压。放气一段时间后，所有阀门关闭，墨盒回到原始位置，整个工序完成。
注墨工序是为了适应一些品牌的墨盒不需要抽真空步骤而设计的。所以注墨工序在墨缸柱向下移动到达下限开关后直接进入注墨步骤。
单步清洗工序中主要包括两个步骤：抽水和注水。灌装机启动后水缸柱向下运动进行抽水，到达下限后，水缸电磁阀关闭，水缸柱向上运动。同时注水阀打开，开始注水，从而达到清洗的目的。
连续清洗工序是在单步清洗的基础上，按下启动按钮后，灌装机一直运转进行清洗，直到按下复位按钮后，才能停止。
这里需要提到的一点是在工艺叙述中提到的墨缸柱和水缸柱，墨缸阀和水缸阀及注墨阀和注水阀实际上指的是同一执行机，只是不同的工序中不同的名称而已。

3、程序实现：
程序流程图如图1所示：根据工艺的特点控制程序采用顺序继电器指令按图1要求编写，此处不赘述。需要说明的是为了节约输入点，工序的选择是通过TD200（HMI）来执行的。

图1略

TD200的程序设计：
在程序编写中，将功能键F1、F2、F3、F4分别定义为注墨工序，灌装工序，单步清洗工序，连续清洗工序。当送电后，程序初始化等待工序选择。选择工序后使程序进入不同的程序段。但在没有启动前（即没有按下启动按钮前），还可以实现工序转换（连续清洗工序除外）。TD200画面显示包括四种工序名称，注墨和灌装工序日计数和月计数，延时时间显示等。工序选择后，TD200画面上便会显示当前工序的名称和已完成数量。定义功能键F5，F6分别为注墨和灌装工序日计数和月计数复位键。工人每天定时对当天各工序完成量分别计数后，按复位键将计数器清零。在实际编程中，将复位键按下后使运行程序跳入计数器所在段，同时复位该程序段，具体程序为：

……………………
Netwok17       //注墨日计数复位
LD     M0.4  
SCRT   S0.6
Netwok18       //注墨月计数复位
LD     M0.5  
SCRT   S0.6
……………………

Netwok30      //放气步骤
LSCR   S0.6
Netwok31      //打开放气阀
LD     S0.6
=      Q0.4
TON    T34, VW500
Netwok32        //延时5妙 关闭所有阀门
LD     T34   
R      Q0.0, 5
Netwok33
LD     T34     //注墨日计数
LD     M0.4    //注墨日计数复位
CTU    C0, +5000
Netwok34
LD     T34     //注墨月计数
LD     M0.5    // M0.5
CTU    C1, +30000
Netwok35        //运行结束跳出本程序段
LD     T34     
O      M0.4     //日计数复位后直接跳出本程序段
O      M0.5     //月计数复位后直接跳出本程序段
SCRT   S0.1
R      M0.4, 2   //复位日、月计数复位位
    程序中，M0.4 为注墨日计数复位位变量（TD200的F5功能键），M0.5为注墨月计数复位位变量（TD200的F6功能键） ，Q0.4 为放气阀输出变量，T34为定时器，C1、C2为计数器。 
在顺序控制继电器程序中，不同段的程序不会同时运行，所以将灌装和注墨的计数复位定为同样的按键。这样给操作工带来了方便，同时也节省TD200的功能键（TD200只有8个功能键）。

4、PLC外接线
 图2略

如图2所示，在接线中，为**起见采用24伏为继电器供电。利用PLC本身的24伏为输入信号供电，在真空开关的茶黑线端接一个继电器，以驱动真空输入信号。如不添加继电器，必须采用两个电源为真空开关供电。具体接法如图3所示：
 
图3略

5、结束语：
   该控制系统发挥了S7-200PLC紧凑、可靠、操作简单、造价低廉等优点，较好的满足了控制要求。在灌装精度，多种品牌灌装的实现上都很好的满足了客户的需要。同时为下一步实现多机联网打下了基础。