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可編程控制器

上海邑斯公司優(yōu)勢產品; PLC 、觸摸屏、變頻器、電纜及通訊卡、數控系統(tǒng)、網絡接頭、伺服驅動、  凡在公司采購西門子產品，均可質保一年，假一罰十

         以滿足客戶的需求為宗旨 ,  以誠為本  ,  精益求精

S7-300外圍設備為5個伺服電機的DP通訊端?！　?nbsp;
對上述硬件按要求進行組態(tài)，分別占據Profibus-DP通訊端的2、3~7和9號站，具體硬件組態(tài)如圖3所示?！　?nbsp;
(2) 軟件設計
由于編制的用戶**能模塊很多，限于篇幅，在這里不能一一作出介紹。以下介紹幾個比較重要的用戶***能模塊?！　?nbsp;
① 數據塊組（Group of Data-Blocks）
數據塊組由一系列數據塊組成。這些數據塊除了一部分是S7-300程序中FB（**能塊的一種）所要求的之外，其他的數據塊都是用戶自定義的。這是因為生產中機組的一些系統(tǒng)和生產數據必須被預設或保存。由于S7-300內部保持型M區(qū)的保存數量相對不足，例如：CPU315-2DP中整個可使用的M區(qū)的容量僅1024Bytes。同時，程序運行中所大量使用中間參數也需要不可重復的地址空間，所以將大部分的數據（特別是在觸摸屏上顯示的參數）編制成保持型DB塊?！　　?nbsp;
② 速度計算模塊(FC for Speed)
雖然機組的高生產能力為400m/min，但是在許多煙廠并不需要一直運行在高速度下。該項目提供可從觸摸屏上選擇5檔不同的車速系統(tǒng)，本模塊就是將無序設定的參數按由大到小的方式降序排列，并在觸摸屏上以這種次序顯示出來。在程序內部，本模塊會進行數據轉換并將轉換后的數據提供給伺服電機執(zhí)行模塊　　 　　     ③ 伺服電機執(zhí)行模塊(FC for Servo-Motor)
在得到速度計算模塊和一些其他模塊（如開松輥參數模塊等）的數據后，伺服電機執(zhí)行模塊會向對應的伺服控制塊發(fā)出指令和接收伺服電機狀態(tài)參數。指令包括伺服控制字、車速命令、快停命令、上升時間和下降時間等，狀態(tài)參數包括電機當前運行速度等。這些指令和參數通過過程通道和參數通道兩種方式控制“一主三從”共計4個伺服電機?！　?nbsp;
④ 增塑劑執(zhí)行模塊(FC for Glyceride-Motor)
控制增塑劑的伺服電機是相對獨立于其他伺服電機，控制結構類似于主電機。增塑劑執(zhí)行模塊通過內部計算得到增塑劑伺服電機的運行速度。同時，由于存在增塑劑軟件補償的問題，所以高速和低速運行的參數為不同的兩組參數，程序按設置發(fā)送。這是這個模塊區(qū)別于伺服電機執(zhí)行模塊的地方?！?nbsp;
⑤ 生產統(tǒng)計計算模塊(FC for Statistics)
由于要在生產中向工作人員提供實時的生產狀況，所以編制了這個**能塊，這樣就可以通過多次反復調用FC205來得到各班次的生產狀況。這樣節(jié)約了編程的時間和工作量，也同時減少了程序編寫出錯的隱患。 
4 結語　　 
該控制系統(tǒng)全面提高了纖維濾棒成型機組的總體性能，控制**能得到*和提升。將舊的交流變頻控制系統(tǒng)升級為由S7-300控制下交流伺服系統(tǒng)，使KDF2型纖維濾棒成型機具有新的競爭力。　　 
考慮到今后煙廠信息集成化和網絡化數據采集的需要，這里使用的S7-300已經預留了數據采集端口，在程序中也進行了相應的處理。這無疑又增強了機組的生命力。

西門子S7-400HPLC在PROFIBUS網絡系統(tǒng)中的應用

文中用西門子S7-400HPLC完成聯鎖**能，構成PROFIBUS-DP/MPI分布式網絡系統(tǒng)，這樣整個聯鎖系統(tǒng)安全可靠。通過介紹DP/MPI網的概念和實現，結合唐山鋼鐵公司焦化站聯鎖實例，著重闡明用PLC實現DP/MPI網絡，以解決該聯鎖系統(tǒng)中分布式輸入輸出等。經現場調試、安裝，整個網絡運行良好，安全可靠地實現和完成車站信號聯鎖系統(tǒng)的聯鎖功能，應用前景很好。

引言

車站聯鎖系統(tǒng)是鐵路信號系統(tǒng)中的一個重要組成部分，它的主要任務是控制車站中的信號機和道岔，并且對信號燈狀態(tài)進行處理和對進路進行選擇等。隨著鐵路信號系統(tǒng)的信息化發(fā)展，微機聯鎖系統(tǒng)必然取代舊式的電氣聯鎖系統(tǒng)。

就國內外現狀來看，大多采用上、下位機的辦法來實現對車站信號的控制；有些微機聯鎖系統(tǒng)中，下位機主要實現數據的采集、命令發(fā)送、數據輸出等，而把主要的聯鎖功能置于上位機，這樣一來，上位機負擔太重，一旦上位機產生故障，不能保證系統(tǒng)的安全性、可靠性。如果能夠將聯鎖**能塊置于下位機，而且下位機安全性、可靠性比較高，那么整個系統(tǒng)

的安全性、可靠性就能夠得到有效保證。

在以前的微機聯鎖系統(tǒng)中，用工業(yè)控制機作為下位機，實現聯鎖**能，但不能保證系統(tǒng)冗余，這樣就不能保證整個系統(tǒng)的安全性、可靠性。因此，就要不斷更新和研究，尋求更*的、更可靠的硬件、軟件環(huán)境，以提高系統(tǒng)性能和安全系數。用西門子PLC完成聯鎖**能，構成PROFIBUS-DP/MPI分布式網絡系統(tǒng)，這樣整個聯鎖系統(tǒng)安全可靠。

PROFIBUS現場總線技術是隨全數字信號系統(tǒng)的發(fā)展而產生的，是由德國組織開發(fā)的工業(yè)現場總線協(xié)議標準——PROFIBUS現場總線標準(DIN19254)。

PROFIBUS是近年來上為流行的現場總線，也是目前數據傳輸率快的一種現場總線(傳輸率可達12M波特)，因此在很多領域內廣泛應用。它是不依賴于生產廠家的、開放式的現場總線，各種各樣的自動化設備均可通過同樣的接換信息。

PROFIBUS-DP(DistributedI/OS-分布系統(tǒng))是一種經過優(yōu)化的模塊，有比較高的數據傳輸率，適用于系統(tǒng)和外部設備之間的通信，遠程I/O系統(tǒng)尤為適合。它允許高速度周期性的小批量數據通信，適用于對時間要求比較高的自動化場合。

筆者將以S7-400HPLC為例，結合其在鐵路信號中的應用，探討實現PROFIBUS-DP/MPI網絡系統(tǒng)原理和方法。

PROFIBUS-DP/MPI網的性質和特點

PROFIBUS-DP適用于現場層的高速數據傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化現場設備所需的非周期性通信以進行組態(tài)、診斷和報警處理等。

DP網的協(xié)議結構

PROFIBUS定義了各種數據設備連接的串行現場總線的技術和**能特性，這些數據設備可以從底層(如傳感器、執(zhí)行器層)到中間層(如車間層)廣泛分布。

PROFIBUS連接的系統(tǒng)由主站和從站組成。主站一般要復雜些；從站為簡單的外圍設備，典型的從站為傳感器、執(zhí)行器及變送器，它們沒有總線控制權，僅對接收到的信息給予回答，或者主站發(fā)出請求時回送給主站相應信息。因此，從站只需要協(xié)議的一小部分，實現起來非常方便。

PROFIBUS協(xié)議結構是根據ISO7498標準，以開放式系統(tǒng)互聯網絡(Open System Interconnection，OSI)作為參考模型，該模型共有7層，PROFIBUS-DP定義了其中的、二層和用戶接口。第3到7層未加描述。

圖1為ISO/OSI參考模型與PROFIBUS體系結構比較。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設備可調用的應用**能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。物理層采用EIARS-485雙絞線或光纖，連接器采用RS-485標準的9針D型插座。數據鏈路層提供了介質存取控制**能、數據的完整性檢查以及傳輸執(zhí)行的協(xié)議，在PROFIBUS中稱第2層為現場總線數據鏈路(FDL)(包括介質訪問存取控制(MAC)子層、現場總線鏈路控制(FLC)子層、現場總線管理(FMA1/2)子層)，采用混合介質存取協(xié)議，對應于DIN(E)19245，支持單主或多主系統(tǒng)，主或從設備，大站數為126。它包括主站之間的數據傳輸的令牌環(huán)方式和從站之間的主-從方式。PROFIBUS第7層包括底層接口(LLI)、現場總線信息規(guī)范(FMS)和現場總線管理(FMA7)。

圖1　ISO/OSI參考模型與PROFIBUS體系結構比較

圖2為PROFIBUS-DP數據傳輸示意圖，即主站發(fā)送請求，訪問DP從站，其中包括幀格式；從站收到請求信息后，立即響應主站，并回送響應幀。

圖2　PROFIBUS-DP用戶數據傳輸

S7-1200和S7-1500指令的比較

下圖是博途的STEP7 V12幫助中的指令概覽?？梢钥闯觯琒7-1200和S7-1500的指令是兼容的，S7-1200的指令是S7-1500的指令的子集?？梢哉J為S7-1200是精簡版的S7-1500。如果暫時沒有條件使用S7-1500，可以先使用S7-1200，為今后使用S7-1500打下基礎。

1．可用的編程語言

S7-1500和S7-1200都能使用梯形圖（LAD）、**能塊圖（FBD）和結構化控制語言（SCL）語言。為了和S7-300/400兼容，S7-1500還可以使用STL語言。

2．指令的比較

1）S7-1500的基本指令比S7-1200多9條指令。

2）擴展指令中只有S7-1500有PROFIenergy（使用 PROFINET 進行能源管理）指令。此外S7-1500比S7-1200多11條指令。

3）“技術”類指令S7-1500比S7-1200多5條高速計數器指令。

4）“通信”類指令S7-1200比S7-1500多3條發(fā)送電子郵件的指令。

S7-1200 間接尋址指令的應用

S7-1200的間接尋址需要通過數據塊中的數組來實現。指令FieldRead通過索引（又稱為下標）變量從數組中讀取數值，指令FieldWrite 通過索引變量向數組中寫數值，使用這兩條指令可以實現間接尋址。

   索引變量是間接尋址中的地址指針，它的值是要讀寫的數組元素的索引值。地址指針就像收音機調臺的指針，改變指針的位置，指針指向不同電臺。改變地址指針中的索引值，指針“指向”數組不同的元素。間接尋址的優(yōu)點是可以在程序處理期間，通過改變指針的值動態(tài)地修改指令中的地址。

   首成一個名為“數據塊1”的全局數據塊DB2，在數據塊中生成名為“數組1”的數組Array[1..10] of Int，其元素的數據類型為Int。

   這兩條指令沒有列入指令列表和指令列表，編程時將收藏夾中的空邏輯框插入程序，點擊其中紅色的“??”，打開下拉式列表框，可以看到列表框底部的指令FieldWrite或FieldRead。點擊生成的指令框中的“???”，用列表設置要寫入或讀取的數據類型為Int（見下圖）。兩條指令的參數MEMBER的實參必須是數組的個元素“數據塊1”.數組1[1]。

   指令的輸入參數索引值“INDEX”是要讀寫的數組中的元素的下標，數據類型為DINT（雙整數）。參數“VALUE”是要寫入數組元素的值或要讀取的數組元素的值。

   下圖中的FieldWrite指令將常數25寫入數組1中的元素“數組1[3]”。FieldRead指令讀取數組元素“數組1[3]”的值，將它保存到MW20。改變INDEX的值，可以讀寫別的數組元素的值。

西門子 S7-1500 PLC 產品應用

SIMATIC S7-1500控制器提供了更高性能，位指令的處理時間低至1ns，浮點運算的指令處理時間低至10ns(取決于CPU類型，這在次上市發(fā)布的產品中是不可能的)。背板總線的速度是S7-400PLC的40倍;由于代碼生成得到優(yōu)化，CPU的響應速度與現有控制器的CPU相比更快。

每個CPU都配有一個PROFINET IO (2端口換機)標準接口。CPU 1516-3PN/DP另外還具有一個集成PROFINET基本接口，例如，可用于網絡隔離。

除集成接口外，每個SIMATIC S7-1500控制器還可通過通信模塊或通信處理器進行擴展。這樣就提供了很多其它連接方法，例如，通過PROFIBUS進行連接，通過以太網進行連接，或通過采用協(xié)議USS或Modbus RTU的串行接口進行連接。

集成技術

SIMATIC S7-1500可以不使用任何附加模塊而在PLC中集成運動控制**能。通過PLCopen，該控制器提供了標準化的塊，可用來連接模擬驅動器和PROFIdrive驅動器。運動控制功能支持轉速軸和定位軸以及外部編碼器。

為了有效調試和快速優(yōu)化驅動器和閉環(huán)控制器，SIMATIC S7-1500還針對所有CPU變量提供了廣泛的跟蹤功能，既可用于實時診斷，又可用于不定時故障檢測。

除驅動器**能外，S7-1500還提供了豐富的閉環(huán)控制**能，例如，可通過便于組態(tài)的塊來自動優(yōu)化控制參數以獲得控制質量。

此外，還可利用工藝模塊來執(zhí)行高速計數、位置捕獲等**能，或針對24V直至200kHz的信號執(zhí)行測量。

集成了安全**能

與STEP7結合使用時，每個CPU都會提供基于密碼的知識保護，可防止未經*而讀出并更改程序塊的內容。

復制保護加強了安全防護，防止未經*而復制程序塊?？梢詫⒕唧w程序塊鏈接至存儲卡的序列號，以便只有在將組態(tài)的存儲卡插到CPU中之后，才會執(zhí)行該程序塊。

并且，控制器具有四個不同的安全訪問級別，以便向不同用戶組分配不同的訪問權限。

由于操作保護得到改進，因此，控制器可以檢測到數據更改或未經*的組態(tài)數據傳輸。

以太網通信處理器(CP 1543-1)通過防火墻為用戶提供了附加訪問保護，并可建立安全連接(V12SP1及更高版本)。

設計與操作

所有SIMATIC S7-1500 CPU都配有一個顯示屏。通過該顯示屏，用戶可以讀取所連接的任何模塊的訂貨號、固件版本和序列號等信息;另外，無需使用編程設備，即可在本地調整CPU的IP地址以及其它網絡設置。

錯誤消息以普通文本形式顯示在顯示屏上，從而有助于縮短停機時間。

所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，集成式電壓跳線可形成靈活的電壓組，簡化了庫存。

由于S7-1500安裝導軌中集成了標準安裝導軌，可方便地安裝自動熔斷器、繼電器等附加組件。

在集中配置中，可通過信號模塊對SIMATIC S7-1500控制器進行擴展。這樣，通過節(jié)省空間的擴展，就可以靈活適應每種應用。在將此款控制器推向市場時，市場上已有各種不同的模擬量和數字量模塊。

使用用于數字量信號模塊的系統(tǒng)電纜套件，可以快速、清晰地連接現場傳感器和執(zhí)行器(*模塊化連接，包括前連接器模塊、連接線和連接模塊以及在開關柜內進行簡便接線(靈活連接，包括帶有預組裝的單線芯的前連接器。

另外，還為S7-1500提供了用于為模塊提供24V電壓的電源模塊以及為內部模塊電路供電的系統(tǒng)電源。

通過用于ET 200MP I/O系統(tǒng)的IM 155-5 PROFINET接口模塊，可以使用多達30個信號、通信和工藝模塊。這樣，S7-1500的組件和系統(tǒng)優(yōu)點也適用于分布式配置。無論模塊是在S7-1500控制器旁的一個集中配置中運行，還是在通過ET 200MP實現的分布式配置中運行，在操作和系統(tǒng)功能方面，用戶都看不到任何差別。在這兩種系統(tǒng)中采用的高性能背板總線都可縮短總線循環(huán)時間和響應時間，即使對于大型站配置以及很高的數量結構，也是如此。

集成系統(tǒng)診斷**能

集成系統(tǒng)診斷***能已針對S7-1500系列的CPU預先激活;系統(tǒng)診斷信息以普通文本形式統(tǒng)一顯示在顯示屏、TIAPortal、HMI和Web服務器上，甚至可顯示來自變頻器的消息;現在，在CPU停止運行期間也將提供這種診斷。若配置了新的硬件組件，則自動對診斷信息進行更新。

SIMATIC STEP 7 Professional V12工程組態(tài)軟件

新的SIMATIC S7-1500控制器系列只能在Totally Integrated Automation Portal中使用STEP 7 ProfessionalV12及更高版本進行組態(tài)。SIMATIC STEP 7 Professional V12是用于對SIMATIC S7-1500進行直觀處理的工程組態(tài)系統(tǒng)，除了對S7-1500進行組態(tài)外，還可對S7-300/400和S7-1200控制器進行組態(tài)。

兼容性

SIMATIC STEP 7 Professional V12中集成的移植工具提供了以下支持：

從S7-300/S7-400切換到S7-1500控制器并自動轉換程序代碼。將會記錄無法自動轉換的程序代碼部分并可以手動進行修改。STEP7V11項目可繼續(xù)在兼容模式下用于STEP 7 V12。并且，可通過粘貼/復制**能將S7-1200程序轉換到S7-1500。

SIMATIC 存儲卡(用來運行CPU)

SIMATIC S7-1500 CPU采用了一個SIMATIC存儲卡。該存儲卡用作插入式裝載存儲器，或用于執(zhí)行固件更新。

此SIMATIC存儲卡也可用于存儲STEP 7項目，包括注釋和符號、其它文檔或csv文件(用于配方和歸檔)。使用系統(tǒng)函數(SFC)和用戶程序，可以創(chuàng)建數據塊，并將數據存儲在SIMATIC存儲卡上。

S7-1500 MODBUS 的通訊總結

1.先組態(tài)硬件,如下所示:

然后打開OB1,進行編程,如下所示: 
先調用初始化的塊 MODBUS COMMON LOAD

管腳說明: 

REQ: 指令起始于上升沿（0 到 1）。 

PORT: 安裝并組態(tài)完 CM 后，便可在設備組態(tài)的“硬件 ID”(Hardware ID) 屬性中找到 CM 端口值。 符號端口名稱在 PLC 變量表的“系統(tǒng)常數”(System constants) 選項卡中。就是前面提到的硬件標識符 
  

BAUD: 選擇數據傳輸速率： 
1 = 300, 2 = 600, 3 = 1200, 4 = 2400, 5 = 4800, 6 = 9600, 7 = 19200, 8 = 38400, 9 = 57600, 10 = 76800, 11 = 115200 bit/s。所有其它值無效。 
PARITY: 選擇奇偶校驗：
 ? 
0 – 無
 
? 1 – 奇校驗
 ? 2 – 偶校驗 

RESP_TO: 響應超時： 

5 ms 到 65535 ms - Modbus_Master 等待從站響應的時間（以毫秒為單位）。 如果從站在此時間段內未響應，Modbus_Master 將重復請求，或者在數量的重試請求后取消請求并提示錯誤（請參見下文，RETRIES 參數）。  


MB_DB:用MODBUS MASTER的背景數據塊里面的一部分,如下所示: 對 Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令的背景數據塊的引用。 必須以 
Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令的 MB_DB 參數替換 MB_DB 參數（靜態(tài)，因此在指令中不可見）。

然后調用MODBUS MASTER 的**能塊,如下所示:

管腳說明如下所示:

REQ;是脈沖信號,給一次脈沖,收發(fā)一次 
MB_ADDR:是從站地址 
MODE:讀寫模式,0是讀,1是寫 
DATA_ADDR:對應**能碼 
LEN:數據長度 

DATA_PRA:接收或發(fā)送的存儲區(qū)域

上述是模式和功能碼的對應關系 
除上述做法,還需要設置一個地方: 

打開MODBUS COMMON LOAD的背景數據塊,如下所示:

將MODE 設置成4  
上述是主站的總結 

接下來說一下從站的設置: 

前面參數和主站是一樣的,就是調用MODBUS SLAVE需要說明一下:

MB_ADDR: MODBUS 的從站地址 

MB_HOLD_REG:這對應的是40001的功能碼 
例如00001的功能碼對應的是 Q0.0 
10001 ------I0.0 
30001-------IW0 

其余和主站設置一樣. 

西門子S7-300PLC在汽車發(fā)動機裝配線中應用

發(fā)動機裝配線PLC控制系統(tǒng)，主要針對包括轉臺、舉升臺、舉升轉移臺、翻轉機五種工位的控制。在汽車發(fā)動機裝配過程中，由于被裝配零件的多樣性，需要在裝配線的每個工段適當調整發(fā)動機的方位以方便裝配零件。裝配線上共計20余個工位，包括7個普通轉臺、2個維修轉臺、4個無滾輪舉升臺、7個單向滾輪舉升臺以及2個翻轉機。
    整個被控對象包括22個工位,每個工位上包含必需的轉移電機或舉升電機,此外還有32個生產線傳輸電機。每個工位均由一個ET200S和一個ET200eco從站組成,用于該工位的I/O點數據采集和發(fā)送以及分散控制。
    2 系統(tǒng)結構及功能
    系統(tǒng)包括操作員站、工程師站、自動化系統(tǒng)、網絡和現場I/O站等幾個部分。
    系統(tǒng)各部分功能:
    操作員站:提供全漢化人機界面，實現控制系統(tǒng)的監(jiān)控操作功能（操作、顯示、報表、報警、趨勢），并且可以在人機界面上直接查看對應的step7源程序。
    工程師站:用于系統(tǒng)的組態(tài)和維護。
    自動化系統(tǒng):使用SIMATIC控制器完成回路調節(jié)和邏輯運算。
    現場I/O站:使用現場總線技術，在設備現場直接采集現場儀表的信號,控制現場的執(zhí)行機構。
    現場總線ProfiBus:用于連接控制單元與操作員站以及管理網絡。
    本系統(tǒng)采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模塊相連構成系統(tǒng)的主站。CP342-5是用于連接S7-300和 profibus-DP的主/從站接口模塊，CP 343-1是用于連接S7-300和工業(yè)以太網的接口模塊。在該控制系統(tǒng)中，除了上述主站外，從站是由 22個ET200S和22個ET200eco組成，分別分布在兩條profibus網絡上。CPU上自帶的profibus-DP接口構成 profibusⅠ線，CP 342-5接口模塊構成profibusⅡ線。
    系統(tǒng)配置功能圖如圖所示:

    系統(tǒng)中ET200S從站上采用的IM151-1接口模塊有兩種: 基本型和標準型，基本型的接口模塊所能掛接的電源管理模塊和I/O模塊個數范圍為2～12個，標準型的接口模塊其范圍為2～63個。所以當從站I/O模塊較多時，宜選用標準型的接口模塊。接口模塊上帶有profibus地址設定撥碼開關。
    系統(tǒng)中ET200eco從站中選用了8DI和16DI兩種模板，模板結構緊湊，模板的供電采用7/8‘電源線，模板的通訊采用M12通訊接頭。接線靈活而快速，方便拔插。其接口模塊上帶有2個旋轉式編碼開關用于profibus地址分配。
    網絡設備按照適應工業(yè)現場環(huán)境的程度，以及生產線的布局來考慮選用不同防護等級。控制箱中的模塊采用防護等級為20的ET200S I/O模塊，對應每個控制箱的還有一個防護等級為67的ET200eco模塊，置于生產線滾輪下方，由于該模塊需要接觸到現場較為惡劣的生產環(huán)境，因此需要有防水防油防塵等功能。
    3 目標控制系統(tǒng)
    3.1 系統(tǒng)設計
    汽車發(fā)動機裝配線是一個對發(fā)動機順序裝配的流水線工藝過程。由于工藝的繁瑣性，工程的計算機控制系統(tǒng)考慮采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，采用以PLC為核心構成的計算機控制系統(tǒng)，各獨立工位控制系統(tǒng)之間通過網絡實現數據信息、資源共享。該裝配線在整個生產過程中較為關鍵，由于每個工位之間是流水線生產，因此每個環(huán)節(jié)的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產的連續(xù)性和穩(wěn)定性。從站中的每個ET200S站和其對應的 ET200eco站共同構成一個工位, ET200eco主要是采集現場數據之用。ET200S站的模塊置于小型控制箱內, 對于工位的基本操作有兩種方式，就地控制箱手動方式和就地自動方式。由于每個控制工位的操作進度不*，操作工可以按照裝配要求進行手自動切換。特殊情況下亦可通過手動操作進行工件位置的修正。
    安裝在各工位的分布式I/O模塊ET200S和ET200eco通過現場檢測元件和傳感器將系統(tǒng)主要的監(jiān)控參數（主要是開關量）采集進來，ET200S和ET200eco將現場模擬量信號轉換為高精度的數據量，通過高速度可達12M的Profibus-DP現場總線網絡將采集數據上傳到*控制器，控制器根據具體工藝要求進行處理，再通過Profibus-DP網絡將控制輸出下傳給ET200S，實現各工位的控制流程。 PROFIBUS是應用廣泛的過程現場總線系統(tǒng)。PROFIBUS有三種類型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自動化;PROFIBUS-DP用于制造業(yè)自動化;PROFIBUS-PA用于過程自動化。使用PROFIBUS過程現場總線技術可以使硬件、工程設計、安裝調試和維修費用節(jié)省40%以上。PROFIBUS-DP的技術性能使它可以應用于工業(yè)自動化的一切領域，包括冶金、化工、環(huán)保、輕工、制藥等領域。除了安裝簡單外，它有*的傳輸速率，可達12Mbits/s，通訊距離可達到1000米，如果加入中繼器可以將通訊距離延長到數十公里，具有多種網絡拓撲結構（總線型、星型、環(huán)型）可供選擇。在一個網段上多可連接Profibus-DP從站即ET200S或是ET200eco 32個。
    整個控制系統(tǒng)根據工藝劃分由轉臺、舉升臺、舉升轉移臺、翻轉機五種工位組成。各部分可獨立完成各自的控制任務，并通過工業(yè)以太網實現和上位監(jiān)控系統(tǒng)的連接，由上位系統(tǒng)實現各部分的協(xié)調控制。
    裝配I線工程PLC控制系統(tǒng)和網絡通訊系統(tǒng)具有下列特點:
（1）計算機集成自動化過程控制系統(tǒng)，分布式、高可靠性、高穩(wěn)定性。
（2）從站作為相對獨立的系統(tǒng)分散控制各個工位的運行。
    3.2 系統(tǒng)控制要點
   （1）該系統(tǒng)網絡中一個主站CPU下兩條profibus網絡所帶的從站有44個之多，在利用Simatic Manager編程軟件進行硬件配置時，根據S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的參數規(guī)范，對于數字量輸入輸出，其地址分配的參數范圍為0.0～127.7。因此在進行硬件配置時, S7～300CPU自帶的profibus-DP接口上的profibus I線上的模塊數字量I/O地址一般規(guī)定在0.0～127.7的范圍中,如有超出則采用間接尋址的方式來處理。profibus Ⅱ線上的模塊的數字量I/O地址無論處在哪個范圍中,都必須采用間接尋址方式。

   （2）關于接觸器的硬件互鎖。對于轉臺工位，轉臺有正轉和反轉兩種工作狀態(tài)，因此轉臺的回轉電機需要有一個負荷開關和兩個接觸器一并來控制（而舉升電機一般只需要一個負荷開關和對應的一個接觸器即可進行控制），接觸器分正轉接觸器和反轉接觸器，輸入端為380AV。正轉接觸器的三相電壓A、B、 C分別和反轉接觸器的C、B、A短接。如圖2所示，當程序在執(zhí)行過程中，若存在某些漏洞使得正轉接觸器和反轉接觸器的輸出點同時置1時，則會出現正轉接觸器和反轉接觸器各自的A相和C相短接，造成接觸器短路損壞，主電源開關跳閘。為了避免這種事故的發(fā)生，首先保證程序中不能出現兩個接觸器同時置1的情況，其次即是采用接觸器上硬件互鎖，如圖2所示，點Q1、點Q2是輸出控制點，Q1兩端本應接在正向接觸器的兩個輸入端子，同理， Q1兩端本應接在正向接觸器的兩個輸入端子，但是改接成如圖所示。接觸器上有自帶的一個常開點和一個常閉點，互鎖中只需用到常閉點，當輸出點Q1閉合時，正向接觸器上常閉點隨之斷開，則Q2輸出點兩端之間不可能形成回路，也就不會出現短路跳閘的事故。
   （3）該項目中涉及到的變量數目較多，根據現場情況隨時可能有更改，為了便于管理，采取S7程序界面和Wincc人機界面共用一套變量。這樣可以將建立變量的工作量減少一半，也將出錯概率減少一半。先安裝step7軟件，之后自定義安裝Wincc軟件，將Wincc通訊組件安裝完整。然后在 step7軟件中插入OS站，可點擊右鍵打開并編輯Wincc項目。在Wincc項目中需要引用變量的位置進行變量選擇，出現變量選擇對話框，即可在 step7項目變量表中選擇需要的變量，從而保證人機界面和下位機所用變量的*性。
    3.3 系統(tǒng)控制功能
   （1）手自動回路的切換
    在Wincc人機界面上可以很方便地知道每個工位的手自動狀態(tài)，但是手自動狀態(tài)的切換是在從站的控制箱面板上實現的。在自動狀態(tài)下，工位的操作全由下位控制，可實現全自動控制機械的操作流程。在手動狀態(tài)下，操作具有自保護功能，在某些機械操作動作下通過軟件互鎖可杜絕相應的危險動作的發(fā)生。
   （2）安全保護
    上位監(jiān)控系統(tǒng)設定了若干級操作密碼，管理員和操作員分別有自己的操作權限，且操作員在進行操作時有必要的警告提示框和信息提示框出現。
   （3）查詢源程序代碼
    當上位機畫面顯示某個工位出現故障時，可從畫面直接點擊按鈕進入相應的下位機梯形圖程序界面，即可迅速查找出故障的根本原因，節(jié)省了維修時間。
   （4）故障報警和報表打印
    當設備出現故障時，報警框中會出現提示，并伴隨有聲音報警。操作員可根據需要打印與生產相關的報表信息。
    4 結束語
    西門子S7300 CPU通過兩條profibus-DP網絡連接若干ET200S和ET200eco從站構成的集中分散式控制系統(tǒng)已經在該發(fā)動機裝配線成功投運，能夠保證生產線連續(xù)穩(wěn)定地生產，尤其在機械動作靈敏度上有較大提高，*了用戶的要求。

：陳明銀    同步    ：    :    ：