在食品飲料行業(yè)，生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量與食品安全是企業(yè)競爭力的核心。面對市場(chǎng)需求多樣化、人力成本攀升及監管趨嚴的挑戰，自動(dòng)化與智能化轉型已成為行業(yè)剛需。作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的標桿，西門(mén)子S7-1500PLC憑借其高性能、模塊化設計及強大的通信能力，正成為食品飲料企業(yè)提升效率、保障質(zhì)量、降低成本的“關(guān)鍵武器”。

客戶(hù)背景與需求：傳統產(chǎn)線(xiàn)的“轉型之痛”

某知名食品飲料企業(yè)，產(chǎn)品線(xiàn)覆蓋果汁、碳酸飲料、酸奶等多個(gè)品類(lèi)，年產(chǎn)能達數十萬(wàn)噸。然而，其原有生產(chǎn)線(xiàn)依賴(lài)人工操作，存在以下痛點(diǎn)：

1. 效率瓶頸：灌裝、貼標等工序依賴(lài)人工，速度慢且易受疲勞影響，單線(xiàn)日產(chǎn)能波動(dòng)大。

2. 質(zhì)量隱患：人工灌裝精度不足，導致產(chǎn)品凈含量超差；壓蓋不嚴引發(fā)漏液，客戶(hù)投訴率上升。

3. 管理成本高：設備故障依賴(lài)人工排查，停機維修時(shí)間長(cháng)；生產(chǎn)數據分散，難以支撐優(yōu)化決策。

4. 合規壓力：食品安全法規要求生產(chǎn)過(guò)程可追溯，但傳統系統無(wú)法滿(mǎn)足數據留存需求。

為應對挑戰，企業(yè)決定引入自動(dòng)化系統，實(shí)現洗瓶、灌裝、旋蓋、貼標、裝箱等工序的全流程自動(dòng)化，同時(shí)構建數字化生產(chǎn)調度平臺，為未來(lái)智能工廠(chǎng)奠定基礎。

解決方案：S7-1500PLC驅動(dòng)的“智能產(chǎn)線(xiàn)”

天拓四方作為西門(mén)子的核心戰略合作伙伴，基于S7-1500PLC為企業(yè)定制了自動(dòng)化控制系統解決方案，涵蓋硬件選型、軟件編程、安裝調試及運維支持全流程。

1. 核心控制架構

主控制器：選用西門(mén)子S7-1500PLC（CPU 1515-2 PN），搭配ET200SP擴展子站，構建分布式控制系統。

工藝優(yōu)化：

1）灌裝工序：通過(guò)流量計閉環(huán)反饋，精確控制灌裝閥開(kāi)閉時(shí)間，確保不同瓶型、液位的高精度定量，含氣量穩定性提升。

2）旋蓋工序：編碼器定位瓶蓋位置，扭矩傳感器反饋旋緊力，避免漏蓋或過(guò)緊。

3）輸送協(xié)調：變頻調速控制輸送帶，實(shí)現工序間無(wú)縫銜接，減少擁堵。

4）智能監控：HMI人機界面實(shí)時(shí)顯示生產(chǎn)數據，故障自診斷功能自動(dòng)處理傳感器異常、執行機構故障，保障連續運行。

2. 協(xié)議轉換突破“孤島”

企業(yè)灌裝生產(chǎn)線(xiàn)采用S7-1500PLC（CC-Link IE FB主站）控制灌裝機、封蓋機，但原料輸送環(huán)節的傳感器（流量、液位）和執行器（泵、閥門(mén)）使用DeviceNet協(xié)議，數據無(wú)法互通。天拓四方引入塔訊TX 131-RE-DNM/CCIES網(wǎng)關(guān)，實(shí)現CC-Link IE FB與DeviceNet協(xié)議轉換：

1) 硬件連接：網(wǎng)關(guān)通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連接S7-1500PLC的CC-Link IE FB接口，DeviceNet電纜連接傳感器與執行器。

2) 數據映射：在TIA Portal中配置數據交互區域，將灌裝量設定值傳遞至原料輸送設備，實(shí)時(shí)讀取流量、液位信息。

3) 智能協(xié)同：當灌裝量變化時(shí)，原料輸送設備自動(dòng)調整流量，確保供需匹配。

3. 老舊設備“煥新”

企業(yè)產(chǎn)線(xiàn)包含多臺S7-300PLC（僅支持MPI接口），無(wú)法接入基于以太網(wǎng)的新系統。天拓四方采用捷米特ETH-S7300-JM02Plus以太網(wǎng)模塊，實(shí)現MPI到以太網(wǎng)的轉換：

1) 硬件部署：模塊通過(guò)MPI電纜連接S7-300PLC，以太網(wǎng)線(xiàn)接入工廠(chǎng)交換機，與S7-1500PLC、觸摸屏共網(wǎng)。

2) 數據透明傳輸：在TIA Portal中配置“PUT/GET”指令塊，S7-1500PLC通過(guò)模塊讀寫(xiě)S7-300PLC的DB區數據。

3) HMI集成：觸摸屏通過(guò)以太網(wǎng)經(jīng)模塊實(shí)時(shí)顯示S7-300PLC狀態(tài)，支持遠程控制。

產(chǎn)品優(yōu)勢：S7-1500PLC為何成為行業(yè)首選？

1. 高性能與可靠性：CPU位指令處理時(shí)間最短達1ns，集成運動(dòng)控制功能，支持多軸同步操作，適應高速、高精度生產(chǎn)需求。

2. 模塊化設計：ET200SP擴展子站靈活配置，滿(mǎn)足不同規模生產(chǎn)線(xiàn)需求；IP20防護等級適應潮濕、粉塵等惡劣環(huán)境。

3. 強大通信能力：集成PROFINET接口，支持千兆速度通信，實(shí)現設備級與工廠(chǎng)級數據實(shí)時(shí)交互。

4. 智能診斷與維護：統一診斷信息集成在TIA Portal中，支持多語(yǔ)言顯示；模塊級診斷功能可快速定位故障通道，減少停機時(shí)間。

5. 編程便捷性：TIA博途平臺支持SCL、LAD等多種語(yǔ)言，程序可讀性與維護性高；Trace功能記錄高速過(guò)程信號，便于調試與優(yōu)化。

實(shí)施效果：效率、質(zhì)量與成本的“三重提升”

1. 生產(chǎn)效率顯著(zhù)提升：自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)使單線(xiàn)日產(chǎn)能提升，設備綜合效率（OEE）提高。

2. 產(chǎn)品質(zhì)量穩定可靠：灌裝精度達行業(yè)領(lǐng)先水平，物料浪費減少；壓蓋合格率提升，客戶(hù)投訴率下降。

3. 運營(yíng)成本大幅降低：操作人員減少，人工成本降低；故障排查時(shí)間縮短，維修成本減少。

4. 數字化基礎夯實(shí)：生產(chǎn)數據實(shí)時(shí)共享，為MES系統提供數據支撐；數字化工廠(chǎng)平臺規劃為未來(lái)智能調度奠定基礎。

天拓四方：西門(mén)子戰略伙伴的“全鏈路賦能”

作為西門(mén)子長(cháng)期戰略合作伙伴，天拓四方不僅提供S7-1500PLC等硬件產(chǎn)品，更整合了工業(yè)4.0最先進(jìn)的智能制造和數字工廠(chǎng)技術(shù)，形成集銷(xiāo)售、維修、服務(wù)及OEM客戶(hù)解決方案為一體的綜合性業(yè)務(wù)。其自主研發(fā)的數網(wǎng)星工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，支持300+協(xié)議、200毫秒數據采集，可實(shí)現百萬(wàn)設備接入，為企業(yè)提供從設備互聯(lián)到數據分析的全場(chǎng)景服務(wù)。

未來(lái)，天拓四方將繼續攜手西門(mén)子，推動(dòng)食品飲料行業(yè)向自動(dòng)化、智能化、數字化邁進(jìn)，助力企業(yè)構建“透明工廠(chǎng)”，在競爭中搶占先機。

從天拓四方與西門(mén)子聯(lián)合打造的“智能產(chǎn)線(xiàn)”到協(xié)議轉換的“無(wú)縫協(xié)同”，再到老舊設備的“煥新升級”，S7-1500PLC正以技術(shù)實(shí)力重塑食品飲料行業(yè)生產(chǎn)模式。對于追求高效、穩定、智能的企業(yè)而言，選擇S7-1500PLC，即是選擇未來(lái)！