The script1. 项目背景与核心需求
在工业自动化领域，物料输送系统是连接生产环节的关键纽带。最近完成的一个西门子S7-200 Smart PLC控制的输送线项目，需要实现原料从仓储区到加工区的自动转运。这个系统最核心的需求是要在有限的空间内，通过三条相互衔接的传送带完成不同规格物料的识别、分拣和转运，同时要确保与上位MES系统进行数据交互。
200 Smart系列作为西门子面向中小型自动化应用的经典PLC，其紧凑的机身和强大的指令系统特别适合这种中等复杂度的物料处理场景。整套系统需要处理的最大难点在于：如何在不使用额外传感器的情况下，通过PLC程序精确判断物料位置，并实现三条传送带的速度匹配。
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2. 硬件配置与网络架构
2.1 主要硬件选型
系统核心控制器选用的是CPU SR40，这款具备24输入/16输出的主机完全满足当前需求，还预留了30%的I/O余量用于后期扩展。三个传送带分别由G120C变频器驱动，通过RS485接口与PLC通信。关键硬件配置清单如下：
| 设备类型 | 型号规格 | 数量 | 主要参数 |
|---|---|---|---|
| PLC主机 | CPU SR40 | 1台 | 24DI/16DO |
| 变频器 | G120C 0.75kW | 3台 | 0-50Hz可调 |
| HMI | KTP400 Basic | 1台 | 4.3寸单色屏 |
| 扫码枪 | MS-5145 | 1支 | USB接口 |
实际选型时特别注意了变频器的制动电阻选配，在频繁启停的输送场景下，这个细节能有效避免过压故障。
2.2 通信网络设计
系统采用了两层网络架构：上层是PLC与HMI、MES服务器的以太网通信，下层是PLC与变频器的RS485网络。这里特别采用了Modbus RTU协议而非USS协议，主要考虑三点：
- 需要同时读取变频器的多个参数（频率、电流、故障代码）
- 未来可能接入第三方设备
- 程序结构更清晰便于维护
网络参数配置要点：
- 波特率设为19200bps（现场干扰较小）
- 每个变频器设置独立站号（3/4/5）
- PLC侧使用Port1口，接线采用双绞屏蔽线
3. 核心控制逻辑实现
3.1 物料跟踪算法
在没有额外光电