西门子基于PC自动化产品在纺织生产线上的应用
日期：2007-8-10 0:34:10 来源：中国自动化网
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OPC: 用于过程控制的对象链接和嵌入。
本文论述的这条纺织生产线是青岛宏大纺织机械有限责任公司新近研制开发的产品。该公司是中国纺机行业的著名企业，梳棉机，落筒机，清梳联等是其主要产品。近年来，随着纺织行业的发展，该公司不断开发具备高新技术，能与国外知名产品相媲美的新产品。
而该生产线正是青岛宏大纺织机械有限责任公司这一、二年来的重点项目，目前正处于优化调试阶段，将于今年底面市，因此本文在论及该生产线时，略去了各设备的名称及其主要工艺，主要描述西门子产品在该项目上所体现的特点，以及作者使用中的体会。
该生产线由五种不同类型的设备组成，分别称之为A、B、C、D、E。工艺流程如图一：
其中A 为主要设备，该设备停止运行则整个生产线停止生产。而B、C、D、E 等设备则可以根据纺织厂不同的产品工艺要求独立地运行或停止，而且B、C、D 设备可以一台运行，也可以两台相同设备同时运行。E 设备则可以有更多数量同时运行。在电气控制上要求将生产线的生产状况实时反映到车间级及厂级管理层，并将生产数据存档。同时要求整个生产线上所有设备的运行状态必须传送到一个操作员站及一个工程师站上实时显示，所有设备的工艺参数设置由操作员站完成。另外，由于生产线上各设备分散距离较远，考虑到设备手动调试时的可操作性，要求设备的手动调试必须就近连接操作面板，一旦手动调试停止，即拆除连接的操作面板。
在选择控制系统时，最初有两种设计方案：
第一种设计方案如图二：
A 设备选用S7-400 系列PLC，CPU 为CPU412-2DP；C 设备，D 设备选用S7-300系列PLC，CPU 分别为CPU314，CPU315-2DP；B 设备和E 设备选用S7-200 系列PLC，CPU 为CPU224 并带EM277 PROFIBUS 扩展板，将B 设备和E 设备分别作为D 设备的智能PROFIBUS
从站。A 设备上的S7-400 系统中配置一块CP443-1 工业以太网通讯卡，与工程师站联接，并与车间级及厂级管理层联网。A、C、D 设备及操作员站TP37 用MPI联网，各设备互相之间的逻辑互锁及数据交换通过MPI 网络实现。C 设备，D 设备将生产状况及运行状态传送给A 设备，由A 设备通过以太网传送给工程师站及管理层网络。
同时，B 设备，E 设备通过PROFIBUS 网络将信息传送给D 设备，通过D 设备传送给A 设备，并向上一级传送。系统中配置的TP37 触摸屏作为操作员站，为各设备设置参数，并显示部分运行数据。对于A、C、D 设备的手动调试利用一个TP170B 通过MPI 网络就近联接各PLC 来完成。
第二种设计方案如图三：
整个控制系统由PROFIBUS 网络组成。A 设备选用S7-400 系列PLC，CPU 为CPU412-2DP，作PROFIBUS 主站，其自身的I/0 由ET200M 组成；C 设备，D 设备，选用ET200M 远程I/0 方式作A 设备的PROFIBUS 从站；B 设备和E 设备选用S7-200系列PLC，并配EM277，直接作为A 设备的智能从站。A 设备与工程师站的联接及与管理层联网方式同方案一，操作员站同样选用TP37。A、C、D 设备的手动调试利用一个TP170B 就近联接完成。
对于第一种设计方案，各设备的控制系统独立性较强，可单独运行或停止，调试方便，但问题也是显而易见的：
1. 数据传送问题
因为B、C、D、E 各设备的信息都必须通过A 设备传送到工程师站及管理层网络，因此B、C、D、E 设备的数据传送到工程师站的实时性较差。TP37 作为操作员站，同时要与A、C、D 三种设备通讯，同样需要较长的数据更新周期。
2. 通讯能力问题
因为C，D 设备选用的是S7-300 系列PLC 中的CPU314，CPU315-2DP，它们的S7 固定连接数量受到限制，如C 设备，它必须同时与一个A 设备，两个D 设备，一个TP37 及一个TP170B 连接，这个连接数超过了它的S7 固定连接数量。虽然可以通过A设备再与D 设备连接，或建立动态连接等方法来解决问题，但显然不方便。而且A、C、D 设备之间的逻辑连锁控制，如通过上述两种方法解决，实时性很差，在工艺上也是不允许的。
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本文论述的这条纺织生产线是青岛宏大纺织机械有限责任公司新近研制开发的产品。该公司是中国纺机行业的著名企业，梳棉机，落筒机，清梳联等是其主要产品。近年来，随着纺织行业的发展，该公司不断开发具备高新技术，能与国外知名产品相媲美的新产品。
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而该生产线正是青岛宏大纺织机械有限责任公司这一、二年来的重点项目，目前正处于优化调试阶段，将于今年底面市，因此本文在论及该生产线时，略去了各设备的名称及其主要工艺，主要描述西门子产品在该项目上所体现的特点，以及作者使用中的体会。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
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该生产线由五种不同类型的设备组成，分别称之为A、B、C、D、E。工艺流程如图一：
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其中A 为主要设备，该设备停止运行则整个生产线停止生产。而B、C、D、E 等设备则可以根据纺织厂不同的产品工艺要求独立地运行或停止，而且B、C、D 设备可以一台运行，也可以两台相同设备同时运行。E 设备则可以有更多数量同时运行。在电气控制上要求将生产线的生产状况实时反映到车间级及厂级管理层，并将生产数据存档。同时要求整个生产线上所有设备的运行状态必须传送到一个操作员站及一个工程师站上实时显示，所有设备的工艺参数设置由操作员站完成。另外，由于生产线上各设备分散距离较远，考虑到设备手动调试时的可操作性，要求设备的手动调试必须就近连接操作面板，一旦手动调试停止，即拆除连接的操作面板。
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在选择控制系统时，最初有两种设计方案：
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第一种设计方案如图二：
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——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
A 设备选用S7-400 系列PLC，CPU 为CPU412-2DP；C 设备，D 设备选用S7-300系列PLC，CPU 分别为CPU314，CPU315-2DP；B 设备和E 设备选用S7-200 系列PLC，CPU 为CPU224 并带EM277 PROFIBUS 扩展板，将B 设备和E 设备分别作为D 设备的智能PROFIBUS
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
从站。A 设备上的S7-400 系统中配置一块CP443-1 工业以太网通讯卡，与工程师站联接，并与车间级及厂级管理层联网。A、C、D 设备及操作员站TP37 用MPI联网，各设备互相之间的逻辑互锁及数据交换通过MPI 网络实现。C 设备，D 设备将生产状况及运行状态传送给A 设备，由A 设备通过以太网传送给工程师站及管理层网络。
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同时，B 设备，E 设备通过PROFIBUS 网络将信息传送给D 设备，通过D 设备传送给A 设备，并向上一级传送。系统中配置的TP37 触摸屏作为操作员站，为各设备设置参数，并显示部分运行数据。对于A、C、D 设备的手动调试利用一个TP170B 通过MPI 网络就近联接各PLC 来完成。
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第二种设计方案如图三：
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P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
整个控制系统由PROFIBUS 网络组成。A 设备选用S7-400 系列PLC，CPU 为CPU412-2DP，作PROFIBUS 主站，其自身的I/0 由ET200M 组成；C 设备，D 设备，选用ET200M 远程I/0 方式作A 设备的PROFIBUS 从站；B 设备和E 设备选用S7-200系列PLC，并配EM277，直接作为A 设备的智能从站。A 设备与工程师站的联接及与管理层联网方式同方案一，操作员站同样选用TP37。A、C、D 设备的手动调试利用一个TP170B 就近联接完成。
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P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
对于第一种设计方案，各设备的控制系统独立性较强，可单独运行或停止，调试方便，但问题也是显而易见的：
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
1. 数据传送问题
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因为B、C、D、E 各设备的信息都必须通过A 设备传送到工程师站及管理层网络，因此B、C、D、E 设备的数据传送到工程师站的实时性较差。TP37 作为操作员站，同时要与A、C、D 三种设备通讯，同样需要较长的数据更新周期。
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2. 通讯能力问题
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因为C，D 设备选用的是S7-300 系列PLC 中的CPU314，CPU315-2DP，它们的S7 固定连接数量受到限制，如C 设备，它必须同时与一个A 设备，两个D 设备，一个TP37 及一个TP170B 连接，这个连接数超过了它的S7 固定连接数量。虽然可以通过A设备再与D 设备连接，或建立动态连接等方法来解决问题，但显然不方便。而且A、C、D 设备之间的逻辑连锁控制，如通过上述两种方法解决，实时性很差，在工艺上也是不允许的。
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