西門子6SL3120-1TE26-0AA3

　1、人機(jī)界面系統(tǒng)

　　在生產(chǎn)線的運(yùn)行過程中需要變換大量的配方、更改工藝參數(shù)以及實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，有2 種方案可以選擇：一是觸摸屏用MP I 電纜與P L C 通過串行通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，二是通過工控機(jī)配以P R O F I B U S - D P 接口卡，通過PROF I BUS 現(xiàn)場(chǎng)控制總線，與PLC 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸量大，有上千種配方工藝，所以選用了研華工控機(jī)，配以C P 5 6 1 1PROFIBUS-DP 接口卡，來采集和發(fā)送各種數(shù)據(jù)信息。

　　工控機(jī)作為人機(jī)界面， 用來進(jìn)行配方輸入，實(shí)時(shí)顯示各工段的工藝參數(shù)、各運(yùn)行電機(jī)的運(yùn)行速度、運(yùn)行電流、電壓，報(bào)警信息。生產(chǎn)狀態(tài)歷史曲線查詢，故障報(bào)警記錄，故障分析及簡(jiǎn)明維修指南，以及各種數(shù)據(jù)報(bào)表的產(chǎn)生及打印，并為工廠以太網(wǎng)提供接口。

　　2、 PLC 主站系統(tǒng)

　　P L C 作為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，處理本系統(tǒng)中的各種工藝參數(shù)和邏輯控制，各速度調(diào)節(jié)輥、光電開關(guān)和主令電器等信號(hào)，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)要求，經(jīng)過P L C 處理并將控制指令傳遞給各執(zhí)行元件（如驅(qū)動(dòng)器、電磁閥等），同時(shí)將各驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)， 各電磁閥的工作狀態(tài)采集回來。

　　由于PLC 的重要性及現(xiàn)場(chǎng)有2 000 多個(gè)數(shù)字量I /O 點(diǎn)及200 多個(gè)模擬量I /O 點(diǎn)以及34 臺(tái)模擬量直流驅(qū)動(dòng)器，我們選用了西門子S 7 - 4 0 0 的PLC，CPU 采用414-2DP，具有256K 工作內(nèi)存以及2 5 6K 程序內(nèi)存，并考慮到掉電不至于丟失程序，配以2M 存儲(chǔ)卡，既減輕了C PU 的工作內(nèi)存， 又解決了不丟失程序的問題。

　　3、從站系統(tǒng)

　　從站設(shè)備分為以下2 類。

　　1) 直流驅(qū)動(dòng)器

　　選用了西門子的6 R A 7 0 系列的直流驅(qū)動(dòng)器，共34 臺(tái)，采用CBP 2 板同PLC 通訊，它具有以下特點(diǎn)： ① 單臺(tái)裝置輸出額定電樞電流15~2 200 A，額定勵(lì)磁電流3~85 A，裝置并聯(lián)后輸出額定電樞電流可達(dá)12 000 A；②輸入電壓分為5 個(gè)等級(jí)：400V/460V/575V/690V/830V；③強(qiáng)大的通訊能力。有SIMOLNK 高速直接的裝置-裝置通訊，還可支持PROFI BUS 、CAN-BUS 、De vi c eNe t、USS 協(xié)議等；④所有工藝板、通訊板及OP1S 操作面板都可與新一代的SIMOVERTMASTERDRIVES 矢量控制交流調(diào)速產(chǎn)品通用。

　　2) 分布式I/O 模塊

　　選用ET 200 M，共3 個(gè)遠(yuǎn)程I /O 站，它具有以下特點(diǎn)：① ET 20 0M 是模板化I /O 站保護(hù)等級(jí)為IP 20；②采用S7-300 PLC 的信號(hào)模板和功能模板可進(jìn)行擴(kuò)展； ③ 由于模板的種類眾多，ET 20 0 M 尤其適用于復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)；④可將遠(yuǎn)程的I /O 數(shù)據(jù)采集到PLC 進(jìn)行控制；⑤ ET200 M 是PROFIBUSDP 現(xiàn)場(chǎng)總線的從站，傳輸速率為12 Mbi t/ s；⑥ ET 200 M 也可采用有源總線模板進(jìn)行配置，這樣在運(yùn)行過程中即使帶電也可更換S7-3 00 I /O 模板，其他模塊仍可運(yùn)行。

　　三、控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　1、人機(jī)界面

　　工控機(jī)監(jiān)控軟件采用西門子公司的WINCC組態(tài)軟件，共設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)報(bào)警畫面、歷史報(bào)警畫面、擠出畫面、壓延畫面、冷卻畫面、卷取畫面、裁刀畫面、配方選擇畫面、配方編輯畫面、D P 診斷畫面、數(shù)據(jù)顯示畫面、擋絲菜單畫面、服務(wù)菜單畫面，通過組態(tài)畫面可以方便的進(jìn)行狀態(tài)查詢， 故障維護(hù)。

　　2、PLC 軟件

　　本系統(tǒng)所有電機(jī)的速度是以接取電機(jī)的速度為準(zhǔn)，根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)定各段的運(yùn)行速度，P L C 根據(jù)各段不同的速比計(jì)算出各臺(tái)驅(qū)動(dòng)器的初始速度，通過PROF I BUS 現(xiàn)場(chǎng)控制總線傳給每一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器。

　　由于胎面胎側(cè)收縮的原因，使得每一段的線速度均有變化，加上其他原因，就可能使胎面胎側(cè)拉伸或松弛，因此我們采用了以下典型的控制理論。

　　在上坡段及以后的各段，當(dāng)速度調(diào)節(jié)輥的信號(hào)（0~10 V）大于5 V 時(shí)，后段電機(jī)減速，當(dāng)速度調(diào)節(jié)輥的信號(hào)（0~10 V）小于5 V 時(shí)，后段電機(jī)加速。在P LC 中我們采用P ID 算法來保持前后運(yùn)輸帶的同步。

　　在胎側(cè)卷取部分，采用卷徑計(jì)算的方法，配合速度調(diào)節(jié)輥的信號(hào)來實(shí)現(xiàn)卷取的功能。

　　在胎面裁斷部分，采用高速計(jì)數(shù)模塊采集胎面實(shí)際傳送的長(zhǎng)度，通過PLC 的運(yùn)算，進(jìn)行定長(zhǎng)裁斷。

　　四、應(yīng)用體會(huì)

　　S5 改為S 7 后的系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：

　　1、通訊速度快：由于采用了S 7 - 4 0 0 的PLC，我們將現(xiàn)場(chǎng)的34 臺(tái)驅(qū)動(dòng)及3 個(gè)分布式I /O模塊均聯(lián)接在1 個(gè)DP 口上（CPU 的DP /MPI 口須預(yù)留），為此我們將通訊速度設(shè)定在1 . 5 M。

　　2、應(yīng)用靈活，編程方便： 由于采用了PROFIBUSDP 現(xiàn)場(chǎng)總線，各驅(qū)動(dòng)器的控制字、狀態(tài)字、設(shè)定值、實(shí)際值、故障報(bào)警信息均可直接讀寫。

　　3、接線簡(jiǎn)單：所有的驅(qū)動(dòng)器只有1 根D P通訊線， 大大降低了故障率。

　　4、擴(kuò)展性強(qiáng)：如果現(xiàn)場(chǎng)需要增加驅(qū)動(dòng)器，只需1 根D P 通訊線與D P 總線連接即可。

　　5、維護(hù)簡(jiǎn)單：由于PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)控制總線的監(jiān)視和檢測(cè)都可以通過P L C 編程后通過工控機(jī)顯示?？梢匝杆倭私夤收?，及時(shí)解除故障。

　　6、備件更換方便：S7-400PLC 及6RA70 是西門子新一代產(chǎn)品，是目前及將來的主流控制元器件。

　　7、可節(jié)省大量的工期，由于S5 同S7 的產(chǎn)品是西門子升級(jí)換代的產(chǎn)品，其硬件的接線有相近性，可節(jié)省配線周期，其軟件有相通性，可節(jié)省大量的調(diào)試周期。

　　對(duì)于正常生產(chǎn)缺少備件的用戶來說，S 5 升級(jí)S 7 是一種切實(shí)可行的方法。

　　五、應(yīng)用效果

　　雙復(fù)合擠出生產(chǎn)線根據(jù)以上方法，通過對(duì)電氣系統(tǒng)的改造，取得了良好效果：

　　1、系統(tǒng)穩(wěn)定性明顯提高；

　　2、設(shè)備運(yùn)行精度明顯提高；

　　3、設(shè)備故障率明顯降低，提高了生產(chǎn)能力；

　　4、設(shè)備維護(hù)成本明顯降低，且消除了停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)（缺備件）；

　　5、生產(chǎn)的部件質(zhì)量明顯提高，提高了產(chǎn)品質(zhì)量；

　　6、提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，有效防止人為的質(zhì)量波動(dòng)。

　　因此，通過電氣系統(tǒng)的升級(jí)改造，以盡可能低的費(fèi)用，提升老設(shè)備的運(yùn)行性能，使之發(fā)揮出原有的設(shè)計(jì)性能乃至更佳，生產(chǎn)出的產(chǎn)品來贏得市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，不失為一條較好的出路

西門子6SL3120-1TE26-0AA3

3 應(yīng)用示例

　　為了更加更清楚地了解在線軟件兼容性工具的使用方法和操作步驟，下面列舉兩個(gè)實(shí)際的軟件兼容性檢查示例，供使用時(shí)參考。

　　3．1 哪個(gè)版本的STEP7與Win7操作系統(tǒng)兼容

　　可以通過軟件兼容性工具確定“哪個(gè)版本的STEP7與Win7操作系統(tǒng)兼容"，為此，需要借助軟件兼容性工具進(jìn)行如下操作。

　　2、在個(gè)軟件選擇頁面STEP7，如圖8所示。并在下一個(gè)頁面中選擇STEP7。

　　圖8

　　3、在軟件版本選擇頁，選擇“Any software version"（所有的軟件版本），如圖9所示。

　　圖9

　　4、在第二軟件選擇頁面的軟件樹中選擇“Mirosoft products?Microsoft Windows?Microsoft Windows 7"，并在頁面中間欄中選擇“Microsoft Windows 7 professional （32-bit）"的軟件版本，如圖10。

　　選擇好第二個(gè)軟件后，已經(jīng)選擇好的STEP7（任意版本）和Microsoft Windows 7 professional （32-bit）軟件都在頁面右側(cè)顯示出來，同時(shí)“show compatibility"按鈕也已經(jīng)可用。

　　圖10

　　5、點(diǎn)擊“show compatibility"按鈕，顯示兼容性列表，如圖11所示。在兼容性列表頁面中，我們可以看到STEP7 V5.5版本與Microsoft Windows 7 professional （32-bit）操作系統(tǒng)兼容，其他版本的STEP7軟件與Microsoft Windows 7 professional （32-bit）操作系統(tǒng)都不兼容。

　　圖11

　　說明：

　　> 在兼容性列表的Comp列中圖標(biāo)

　　表示兼容，圖標(biāo)

　　表示不兼容。

　　> 可以通過列名稱后面的圖標(biāo) 來改變列表的排列順序。

　　6、在兼容性列表中，我們還可以看到其他與STEP7 V5.5相關(guān)的軟件產(chǎn)品與Win7操作系統(tǒng)的兼容性列表也被顯示出來，比如Automation License Manager，S7-PLCSIM等相關(guān)的軟件組件。通過這個(gè)列表我們也可以方便、直觀地了解到這些軟件的兼容性信息，如圖12所示。

　　圖12

　　3．2 確定WinCC V7.0 SP2與STEP7 V5.5是否兼容

　　應(yīng)用軟件兼容性工具確定WinCC V7.0 SP2與STEP7 V5.5是否兼容，操作步驟如下。

　　2、在個(gè)頁面，選擇WinCC軟件，如圖13。

　　圖13

　　3、在軟件版本選擇頁，選擇“V7.0 SP2"，如圖14。

　　圖14

　　4、在第二軟件選擇頁面的軟件樹中選擇“Software for SIMATIC controller—>STEP7 programming software?STEP7"，并在頁面中間欄中選擇“STEP7 V5.5"的軟件版本,如圖15。

　　選擇好第二個(gè)軟件后，已經(jīng)選擇好的WinCC V7.0 SP2與STEP7 V5.5軟件都在頁面右側(cè)顯示出來，同時(shí)“show compatibility"按鈕也已經(jīng)可用。

　　圖15

　　5、點(diǎn)擊“show compatibility"按鈕，顯示兼容性報(bào)告。在兼容性報(bào)告頁面中，我們可以看到WinCC V7.0 SP2與STEP7 V5.5兼容，如圖16。

　　圖16

　　6、在圖16中，還可以看到一個(gè)“Further approval information"的按鈕。點(diǎn)擊這個(gè)按鈕會(huì)進(jìn)入另一個(gè)兼容性列表頁，如圖17所示。與選擇軟件相關(guān)的其他相關(guān)軟件的兼容性信息都在這個(gè)列表中顯示出來。比如Automation License Manager，Windows操作系統(tǒng)，殺毒軟件等相關(guān)的軟件組件。

　　圖17

　　4 其他說明

　　在使用軟件兼容性工具進(jìn)行軟件兼容性檢查的過程中，需要注意以下內(nèi)容。

　　1、軟件兼容性工具隨著新軟件的不斷發(fā)布而不斷更新，存在一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過程。所以在使用過程中工具頁面可能不與本文的截圖一致，請(qǐng)以實(shí)際頁面視圖為準(zhǔn)。

　　2、在軟件兼容性工具的操作過程中，盡量使用工具頁面提供的按鈕來完成相關(guān)操作，不推薦使用瀏覽器上的按鈕