项目概述
本系统基于西门子 S7-1500 PLC 构建，集成 2 台 TP1500 触摸屏、9 个 ET200SP 智能远程终端、15 个 Festo 智能模块、10 台 Fanuc 机器人、3 台 G120 变频器、2 台 PAC3200 电能管理仪表。系统采用 Profinet 通讯协议连接各设备，包含 4 个 GRAPH 顺控程序、图尔克 RFID 总线模组通讯及 MES 系统接口。内置西门子安全模块及 GSD 文件库，支持博途 V15.1 及以上版本。
SCL 算法与报警处理
相比传统梯形图，SCL 结构在处理复杂逻辑时更为高效。例如机器人故障信号处理采用堆栈结构：
VAR_TEMP AlarmStack : ARRAY[1..10] OF STRUCT RobotID : INT; ErrorCode : DWORD; Timestamp : DT; END_STRUCT;
StackPointer : INT := 0;
END_VAR
IF Alarm_In THEN
StackPointer := StackPointer + 1;
AlarmStack[StackPointer].RobotID := %IW1024;
AlarmStack[StackPointer].ErrorCode := %MD1100;
AlarmStack[StackPointer].Timestamp := NOW();
END_IF;
该方式使 10 台机器人的报警信息独立存储，便于通过时间戳追溯数据。
GRAPH 顺控与温度控制
焊装工位的状态机设计严谨，每个工位包含 7 个状态及互锁条件。焊接完成后的冷却工步采用带滞后的温度判断：
| T1 CMP>50.0 TIMER1 |
|----| |-------|/|----------(TON)------|
| | PRESET:=T#5S |
配合 SCL 中的 PID 算法，温度控制误差控制在±1.5℃以内。
结构化编程与设备控制
G120 变频器控制封装为标准 FB 块，参数传递优于全局变量：
FUNCTION_BLOCK FB_DriveControl
VAR_INPUT SetSpeed : REAL; EmergencyStop : BOOL; END_VAR
VAR_OUTPUT ActualSpeed : REAL; FaultCode : WORD; END_VAR
VAR SpeedFilter : ARRAY[1..5] OF REAL; END_VAR
MES 通讯部分采用动态数据缓冲区处理不定长报文：
VAR_GLOBAL MES_Buffer : ARRAY[1..50] OF BYTE;
DataPointer : INT := 0;
END_VAR
MES_Buffer[DataPointer+1] := B#16#AA;
MES_Buffer[DataPointer+2] := TO_BYTE(StationID);
DataPointer := DataPointer + 2;
安全模块配置
急停回路与普通逻辑隔离，使用西门子安全 OB 块，故障响应精确到毫秒级。双重确认的安全门逻辑如下：
| SafetyDoor1 SafetyDoor2 SafetyPLC_OK |
|----| |-----------| |-------------| |-----------(SAFE)----|
