西门子 S7-1517 PLC 用于新能源锂电涂布机的控制程序，这是一个工业级的 PLC 应用开发需求，涉及锂电涂布工艺的核心控制逻辑。
一、需求分析与方案思路
锂电涂布机的核心控制需求包括：
轴控功能：放卷、涂布、牵引、收卷等多轴同步（速度 / 位置同步）
工艺控制：涂布速度、涂层厚度、烘箱温度 / 风速闭环控制
安全逻辑：急停、安全门、张力超限等安全联锁
数据交互：与 HMI / 上位机的工艺参数读写、报警上传
故障处理：断带、张力异常、温度超限等故障检测与处理
以下提供 S7-1517 PLC 程序的核心框架代码（结构化编程风格，符合西门子 TIA Portal 开发规范），涵盖涂布机核心控制逻辑。
二、核心程序代码（TIA Portal V17+，STL/LAD 混合）
1. 程序结构（结构化编程）
stl
// 程序块组织： // OB1：主循环 // FB100：涂布机主控制块 // FB200：轴控功能块（放卷/涂布/收卷） // FB300：温度控制块（烘箱） // FB400：安全联锁块 // DB100：涂布机工艺参数DB // DB200：轴控参数DB // DB300：温度控制DB // DB400：报警/状态DB
2. 核心功能块代码（FB100 涂布机主控制）
stl
FUNCTION_BLOCK FB100 VAR_INPUT // 启动/停止指令 Start_Manual: BOOL; // 手动启动 Stop_Manual: BOOL; // 手动停止 Auto_Mode: BOOL; // 自动模式 // 工艺参数 Coating_Speed: REAL; // 涂布速度 (m/min) Coating_Thickness: REAL; // 涂层厚度 (μm) Oven_Temp_Set: ARRAY[1..6] OF REAL; // 烘箱6段温度设定 (℃) END_VAR VAR_OUTPUT // 运行状态 Run_Status: BOOL; // 运行中 Fault_Status: BOOL; // 故障状态 // 轴控输出 Axis_Enable: ARRAY[1..4] OF BOOL; // 轴使能（1:放卷 2:涂布 3:牵引 4:收卷） // 温度控制输出 Oven_Heater_Enable: ARRAY[1..6] OF BOOL; // 烘箱加热器使能 END_VAR VAR // 内部变量 Safety_Interlock: BOOL; // 安全联锁状态 Tension_Normal: BOOL; // 张力正常状态 Temp_Alarm: BOOL; // 温度报警状态 // 功能块实例 FB_Safety: FB400; // 安全联锁实例 FB_Axis: FB200; // 轴控实例 FB_Temp: FB300; // 温度控制实例 END_VAR // 第一步：安全联锁检测 #FB_Safety( EStop:=I0.0, // 急停信号 Safety_Door:=I0.1, // 安全门信号 Tension_Alarm:=I0.2, // 张力报警信号 Interlock_Status=>#Safety_Interlock ); // 第二步：自动/手动模式逻辑 IF #Auto_Mode THEN // 自动模式：工艺参数驱动 IF #Start_Manual AND #Safety_Interlock AND NOT #Fault_Status THEN #Run_Status := TRUE; // 轴控使能 #FB_Axis( Auto_Mode:=TRUE, Coating_Speed:=#Coating_Speed, Axis_Enable=>#Axis_Enable ); // 温度控制使能 #FB_Temp( Temp_Set:=#Oven_Temp_Set, Temp_Actual:=PIW256, // 烘箱温度采集（模拟量输入） Heater_Enable=>#Oven_Heater_Enable, Temp_Alarm=>#Temp_Alarm ); ELSE #Run_Status := FALSE; // 停止所有轴和加热器 #Axis_Enable[1..4] := FALSE; #Oven_Heater_Enable[1..6] := FALSE; END_IF; ELSE // 手动模式：点动控制 #Run_Status := #Start_Manual AND #Safety_Interlock; // 手动轴控（示例：涂布轴点动） #FB_Axis( Auto_Mode:=FALSE, Manual_Jog:=I1.0, // 涂布轴点动信号 Axis_Enable=>#Axis_Enable ); END_IF; // 第三步：故障状态判定 #Fault_Status := NOT #Safety_Interlock OR #Temp_Alarm OR NOT #Tension_Normal; // 输出映射到物理输出点 Q0.0 := #Axis_Enable[1]; // 放卷轴使能 Q0.1 := #Axis_Enable[2]; // 涂布轴使能 Q0.2 := #Axis_Enable[3]; // 牵引轴使能 Q0.3 := #Axis_Enable[4]; // 收卷轴使能 // 烘箱加热器输出（Q1.0-Q1.5对应6段烘箱） Q1.0 := #Oven_Heater_Enable[1]; Q1.1 := #Oven_Heater_Enable[2]; Q1.2 := #Oven_Heater_Enable[3]; Q1.3 := #Oven_Heater_Enable[4]; Q1.4 := #Oven_Heater_Enable[5]; Q1.5 := #Oven_Heater_Enable[6]; // 故障指示灯 Q2.0 := #Fault_Status;
3. 轴控功能块（FB200）核心片段
stl
FUNCTION_BLOCK FB200 VAR_INPUT Auto_Mode: BOOL; Coating_Speed: REAL; Manual_Jog: BOOL; END_VAR VAR_OUTPUT Axis_Enable: ARRAY[1..4] OF BOOL; END_VAR VAR // 轴参数 Axis_Speed: ARRAY[1..4] OF REAL; // 工艺系数（涂布速度与各轴速比） Speed_Ratio: ARRAY[1..4] OF REAL := [0.98, 1.0, 1.02, 0.99]; // 放卷/涂布/牵引/收卷 END_VAR // 自动模式：多轴同步速度计算 IF #Auto_Mode THEN FOR i := 1 TO 4 DO #Axis_Speed[i] := #Coating_Speed * #Speed_Ratio[i]; #Axis_Enable[i] := TRUE; // 轴速度设定（通过PROFIBUS/PROFINET发送给伺服驱动器） // 实际项目中需调用S7-1500的轴控指令（MC_MOVEVELOCITY） END_FOR; ELSE // 手动模式：仅涂布轴点动 #Axis_Enable[1] := FALSE; #Axis_Enable[2] := #Manual_Jog; #Axis_Enable[3] := FALSE; #Axis_Enable[4] := FALSE; END_IF;
三、程序使用说明
硬件配置：
PLC：S7-1517-3 PN/DP（6ES7517-3AP00-0AB0）
扩展模块：SM531（模拟量输入，采集温度 / 张力）、SM522（数字量输出，控制轴 / 加热器）
通讯：PROFINET 连接伺服驱动器（如西门子 V90）、温控模块
软件环境：
TIA Portal V17/V18
需安装 S7-1500 固件包、轴控工艺库（TO）
调试要点：
先验证安全联锁逻辑（急停、安全门）
轴控需先完成伺服参数配置和轴回零
温度控制需做 PID 参数自整定
总结
锂电涂布机 S7-1517 程序核心是多轴同步控制+工艺参数闭环+安全联锁，采用结构化编程（FB/FC）提升可维护性；
轴控部分需结合西门子 TO 工艺库实现速度 / 位置同步，温度控制需用 PID 指令实现闭环调节；
实际项目中需根据具体涂布机机型（狭缝式 / 转移式）调整工艺参数和轴速比，并增加数据记录、报警归档等功能。
