西门子S7―200在汽车灯颜色耐久性测试系统中的应用

摘 要 本文介绍了灯丝灯泡模式控制仪配合高低温交变潮湿试验箱在汽车灯颜色耐久性控制系统中对于灯丝灯泡通/断电状态的精确自动控制；实现了汽车灯丝灯泡的特殊时间控制、循环控制，并能实时监控程序进度、运行结束自动关闭程序等特殊要求。

【关键词】汽车灯 颜色耐久性 PLC开关模式 灯泡通/断

灯丝灯泡的颜色耐久性是产品质量的重要指标之一，但是由于市场上目前没有高精度自动化的灯丝灯泡模式控制仪配合高低温交变潮湿试验箱完成颜色耐久性测试，所以很多厂商对此项指标检测也是望洋兴叹，本文通过S7-200 PLC在汽车灯颜色耐久性系统中的应用，解决了目前我国汽车灯颜色耐久性技术指标检测的空白。

在我们的日常生活中，汽车灯泡由于其特殊的要求及用途，生产制造商会对其玻壳进行涂色或者制造成需要的颜色，比方红色、琥珀色、蓝色等，而为了检验这些颜色的耐久性，这就需要我们研发专门的程序、仪器配合高低温交变试验箱来进行检测颜色耐久性，而实验中通常会区分不同的颜色不同的控制要求（控制要求见GB 15766.1附录I，由于标准目前只有对白色、琥珀色、红色进行规定，故此系统只需安装三种颜色设计），这就要求我们灯丝灯泡模式控制仪能够完成多种颜色及模式的控制要求，操作简单、不易发生故障，稳定性好等特点，怎么才能达到设计要求并满足实验使用呢？通过查阅资料、标准研读以及程序分析，最终我们选取了西门子200 PLC配合触摸屏来实现实验要求。因为西门子S7 200虽然价格比国产的PLC贵，但是它是西门子PLC中比较经典的型号，稳定性经过市场的多年验证，响应速度快、编程简单，程序修改方便等优点。下面我就将此系统的工作原理及控制系统进行介绍：

1 设计构想

此仪器的设计大致分为两部分：

1.1 软件控制

PLC编程部分，满足实验要求GB15766附录1；触摸屏部分，界面美观大方，能够方便操作，直观体现试验进程，各个按钮直接互相制约防止误触。触摸操作界面大致为五页，开机欢迎界面、模式选择界面、程序运行界面，三种程序共三页。

1.2 硬件部分

响应速度快，能够经受高频率开关次数。为了防止误操作或其他原因引起的电路故障、触摸屏失灵等，我们需要在控制仪上设置实体按钮可同时控制程序的运行。

2 汽车灯颜色耐久性测试系统设计原理

它是通过触摸屏操作监测实验进程、西门子 S7 200控制程序对固态继电器进行开断，从而实现灯丝灯泡的通断状态（如图1），实现对负载的模式控制，而负载通断状态，反馈给触摸屏从而实现实时监控运行状态以及运行时间。

3 汽车灯颜色耐久性测试系统工作过程

首先打开测试系统控制电源，系统自动进入欢迎界面，显示单位、时间等信息，倒计时后自动跳转至颜色选择界面，为了检验灯丝灯泡模式控制仪供电输出与负载端连线是否正确及调试供电电压等需要，为此我们在欢迎界面加入测试按钮。

进入系统后，通过触摸屏上主界面对颜色耐久性测试灯泡颜色进行选择，按开始，指示灯变亮并显示运行，按对应确认进入工作界面，如图2所示。

为了保证实验可靠及安全，对于三种颜色选择触摸按钮我们进行了互锁设计，即只能同时按下一个颜色选择按钮进行确认进入对应模式控制。同时为了操作人员能够快速熟悉系统查看当前工作模式下控制状态及监测系统是否有异常，我们在系统中加入操作说明及GB15766.1 2008附录I对于灯丝灯泡的控制要求。

选定一种颜色按下确认，系统进入对应模式控制程序如图3所示。

控制程序中有指示灯、开始、暂停、复位、运行状态等基本功能信息，只需按下开始，系统便可自动按照设定程序对灯丝灯泡进行控制，实现实验要求。因为系统运行10个周期，运行时间较长为了便于中途系统故障排除及其他原因引起的异常排除，而不影响系统运行时间故增加了暂停按钮，当故障排除之后只需按照操作说明恢复即可。在此界面的左边为我们设计了模式运行指示灯，右边设计了各个模式的运行时间及周期等状态栏，当系统开始运行之后左侧模式指示灯及运行指示灯开始工作，右侧的时间同步计时，中间的红色空心框也会随着时间变化进行填充（即进度条），至此整个周期结束。

本控制系统是基于西门子S7-200 PLC实现了汽车灯颜色耐久性测试特殊的控制要求，设备具有操作简单、高稳定性，快速_关及高精度等特点，整个测试过程时事完全满足国家标准中对汽车灯颜色耐久性测试的要求。

参考文献

[1]GB15766.1-2008附录I颜色耐久性测量试验条件[M].中国标准出版社，2008.

[2]基于西门子S7-300PLC汽车灯寿命测试控制系统[J].电工技术，2007.