西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8接线图形1、 硬件组成包钢转炉自动化控制系统的硬件包括：8个西门子SIMATIC 400站（每个站包括1个电源模块、1个CPU、1个CP443通讯接口模块和数量不等的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出模块）、8套研华工业微机、8个西门子CP1613网卡。2、 软件组成包钢转炉自动化控制系统的软件包括：bbbbbbs NT 4.0中文版操作系统、Inbbblution FIX 7.0监控软件、STEP 7西门子编程软件。3、 系统配置（见附图）包钢转炉自动化控制系统中8个SIMATIC 400站通过西门子CP443接口模块挂在一个SIMATIC H1工业以太网上完成控制功能，8套研华工业微机也通过西门子CP1613网卡挂在同一个SIMATIC H1工业以太网上完成监视和操作功能。其中，转炉本体控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网与转炉倾动控制系统的SIMATIC 300站交换数据；氧枪控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网与氧枪tisheng系统的两个SIMATIC 6RA24交换数据，并且在同一个Profibus DP网上挂了一个工业键盘PP17-II对氧枪的现场设备操作；散料铁合金控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网挂了两个工业键盘PP17-II对散料和铁合金的现场设备操作；烟气回收（OG）控制系统的SIMATIC 400站通过现场总线Profibus DP网挂了两个工业键盘PP17-II对OG的现场设备操作。4、 硬件评估SIMATIC H1网是德国西门子公司开发的一种基于TCP/IP协议的标准以太网，它的优点是连接简单、便于扩展、速度快、兼容性好。包钢转炉自动化控制系统采用粗的同轴电缆作为SIMATIC H1网的连接介质，有效地实现了工业以太网数据传输过程中的抗干扰功能，保证了系统运行的可靠性；SIMATIC Profibus DP网是西门子公司开发的一种基于现场总线技术的设备网，它的特点是可以在PLC（可编程序控制器）与现场设备（如变频器、工业键盘、智能仪表、分布式I/O站等）之间交换数据。包钢转炉自动化控制系统采用屏蔽双绞线作为Profibus DP网的连接介质。SIMATIC 400站是西门子公司的拳头产品，无论在控制速度、控制精度还是抗干扰性、灵活性各方面讲都处与PLC产品的地位，研华（ADVANTECH）工业微机是早得到推广使用的工业微机，包钢转炉自动化控制系统选用了这两种产品。包钢转炉自动化控制系统配置图5、 软件评估bbbbbbs NT是美国软公司出色的产品之一，也是世界上应用为广泛可信赖的软件平台，包钢转炉自动化控制系统选用bbbbbbs NT 4.0中文版操作系统。Inbbblution公司是美国一家专门生产工业监控软件的软件公司，它的产品广泛应用于世界各大工厂，它的数据库、画图、显示、历史趋势、配方紧密结合，不但可以画出逼真的图形，还能将现场数据快速显示在屏幕上；它可以在屏幕上制造出按钮来取代真正的按钮完成对现场设备的操作；它能将数据库的数据按时间存放在数据文件里供历史趋势文件调用显示，这样就能把几小时、几天、甚至几个月前的数据用数据曲线的形式展示给工程师们，以便分析事故和改进工艺；它可以利用bbbbbbs DDE（动态数据交换）功能把FIX数据库的数据传送到Office Excel文件和Office Access文件，从而实现报表打印和数据查询功能。STEP7是西门子公司为S7-400和S7-300系列PLC设计的编程软件，它能完成庞大的逻辑控制和复杂的调节控制；它的组织块、功能块、数据块相结合的编程思想可以随心所欲地实现各种控制要求；它的时间中断组织块可以实现短到10ms长到5s的快速中断请求；它的符号表（Symbol）可以输入中文方便进行程序注释。bbbbbbs NT 4.0、Inbbblution FIX 7.0和STEP7可以说是包钢转炉自动化控制系统中的“三剑客”，共同完成了对转炉系统的监视控制任务。6、 疑难与解答1） 数据通讯。这里的数据通讯包括SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 400 PLC之间，SIMATIC 400 PLC 与SIMATIC 300 PLC之间，SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 6RA24之间，SIMATIC 400 PLC与Inbbblution FIX之间的数据通讯。其中，SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 400 PLC之间是通过SIMATIC H1工业以太网通讯，编程使用FC5（发送数据功能块）和FC6（接收数据功能块）；SIMATIC 400 PLC 与SIMATIC 300 PLC之间是通过现场总线Profibus DP网通讯，编程使用SFB15（存放数据功能块）和SFB14（得到数据功能块）；SIMATIC 400 PLC与SIMATIC 6RA24之间是通过现场总线Profibus DP网通讯，编程使用SFC14（DP读功能块）和SFC15（DP写功能块）；SIMATIC 400 PLC与Inbbblution FIX之间的数据通讯通过SIMATIC H1工业以太网通讯，使用SIMATIC NET软件完成CP1613网卡的设置。FC5、FC6、SFB15、SFB14、SFC14、SFC15这些功能块必须在OB32（1s时间中断组织块）中调用。2） 氧枪定位转炉控制系统的关键是氧枪定位，因为一旦定位不准就会影响炼钢的质量，甚至引发喷溅或爆炸。包钢转炉自动化控制系统引进了两套极限来为氧枪定位，一套是电器送过来的极限开关，另一 套是变频电机自整角机送过来的计数脉冲。为接收计数脉冲，特 选用西门子高速计数模块，软件使用FC0（高速计数功能块）。 鉴于这次的自整角机产生的脉冲只有600pps，建议下一工程取消自整角机，直接将编码器装到电机的输出轴上，这样可以接收更多的脉冲，定位更加准确。3） PID调节转炉炼钢过程中有很多控制对象，诸如氧气liuliang、氧气压力、氧枪冷却水liuliang等都需要稳定的值。以前这些模拟量的调节采用智能仪表，现在有了西门子SIMATIC 400 PLC就可以取代这些智能仪表，PID调节在STEP7中使用FB41（连续PID调节控制）；在Inbbblution FIX 7.0中使用画图功能模拟一个PID调节器的操作面板，完成PID调节控制中的手/自动切换、给定值输入、手动输出值输入、PID参数（比例系数、积分时间）输入等功能。4） 汽包三冲量调节汽包的液位调节在PID调节中难度很大，因为汽包的容积越大，它的容水量就越小。当液位过低时由于缺水就会造成爆炸事故，当液位过高时由于水多就会造成满水事故。由于汽包进口给水量和汽包出口蒸汽量的突然变化都会导致虚假液位，必须根据汽包液位、给水liuliang和蒸汽liuliang对汽包进行三冲量调节。具体的方法是先对汽包液位的变化进行PID调节运算，再加上给水liuliang的变化，后再减去蒸汽liuliang的变化，把后的计算结果送给终的液位调节阀输出；给水liuliang和蒸汽liuliang则采用单独的PID调节，以保持给水liuliang和蒸汽liuliang的稳定。5） 标准化编程大型的自动化控制系统很难一个人完成，需要很多人的分工与合作。标准化编程就是要使软件工程师编写的程序整齐划一，通用性和可读性强，除了作者本人的阅读者也能轻而易举地理解作者的编程思想和工艺要求。这样不但可以使编程人员不再纠缠编程的枝节问题，缩短编制程序的时间，集中精力解决更加困难的工艺上的问题；有利于维护人员对程序的理解，为生产保驾护航提供了更加宝贵的经验。标准化编程的实现是多方面的，根据设计图纸编制各系统的点号表（用EXCEL表格）；再根据点号表填写Inbbblution FIX数据库；再根据点号表编制STEP7符号表（SYMBOL）；再根据点号表找出各控制设备的输入/输出点号，据此定义下列STEP7使用的中间线圈点号：模拟手/自动转换选择开关；启动按钮、停止按钮（对单线圈的泵或电磁阀）；开启按钮、关闭按钮、停止按钮（对双线圈的电动阀）；手动输出值、给定值、比例系数、积分时间（对PID调节阀）；再根据各控制设备的输入/输出点号和中间线圈点号编制各控制设备的手动程序；后根据设计说明书编制各控制设备之间的逻辑连锁程序，即自动程序。6)画面强制大型工厂自动化控制系统涉及的控制设备很多，控制工艺复杂，导致控制过程中的逻辑连锁非常复杂，主要设备动作的诸多条件很难满足。为了调试程序的需要，在画面上增设许多选择开关，当某开关置“1”时，就假设此条件满足。当所有条件满足时，程序就可以对设备进行操作，而不必等待实际条件满足。在生产中有时某设备出现临时故障，为不影响正常生产，也可以在画面上强制，继续生产，直到设备修好，再把强制解除即可。工艺流程控制方案杭州市某污水处理厂工程控制系统由中央控制室的上位计算机管理控制系统、厂区三个现场控制站组成。系统网络结构见下图：中央控制室和厂区三个现场控制站之间以一个冗余的100Mbps光纤工业以太网环网组成一个有线数据通信网络系统。现场控制站在现场进行工艺检测参数、设备运行工况信号的采集、检测和控制，并通过该站的人机界面对设备运行操作，向中央控制室进行实时传送。中央控制室可监视各现场站的全部运行信息，在中央控制室可通过上位计算机控制现场设备的启动和停止。现场控制站在与设备自带的PLC通讯时，采用Profibus_FMS的方式，其通讯介质为屏蔽双绞线，其通讯速率大可达1.5Mbit/s。10KV及各变电所的相关信号，通过智能继电保护装置及智能空气断路器、用PROFIBUS－DP的通讯方式与现场控制站交换数据，每个间隔保护及测量装置均作为现场控制站的从站。现场控制站采用西门子S7 400 PLC，CPU采用4163DPCPU，具有运算速度快，资源丰富等优点。计算机监控软件采用西门子WINCC，它具有画面显示、趋势曲线、报警处理、报表处理、数据管理、网上浏览等功能。整个自控系统体现了西门子全厂一体化的先进自控理念，并且网络结构完全符合现场总线的。概述在玻璃和石英的生产过程中，制造和设备被寄予了很高的需求。在处方管理中基于PC的自动化观念有着显著地需求。项目简介由S7－400， Beckhoff终端， Prodave MPI通讯和在标准PC上的处方管理 数据库的设备组成将被西门子的基于PC的解决方案所代替。西门子PCbA解决方案Panel PC 670和ProTool/Pro作为可视化和处方管理,软件PLC WinAC基本型作为分布式I/O模块(ET200S)的控制,所有这些组成了革新的自动化概念。西门子的PcbA解决方案的优点:*PC和PLC之间的快速通讯*大数据量和处方管理的简单操作*与传统工程比较，有着很好的价格优势*使用Panel PC可节省使用空间自动化系统结构处方管理的可靠性和更快的生产速率可降低成本，并有很好的成效。操作员对新的操作接口十分的满意。一、概述 在冰箱生产线的设备中，单工位真空成型机系统使用非常普及，对每种不同的冰箱型号都要对工艺的参数和模具进行调整，随着PLC的国产化和成本的不断降低，PLC在工业生产线的节能及tigao生产效率等主面起到日趋重要的作用。 针对单工位真空成型机控制系统的工作环境和节能性要求使用西门子S7-200系列PLC和人机电子公司的MT-500系列触摸屏组成的。 西门子S7-200系列PLC以非常高的可靠性和低成本优势成为工业生产现场控制器的。 它能适应现场环境强电磁干扰及高温度，高湿度的场合。 本系统核心采用西门子CPU226为模块，再加入O/I扩展模块EM223，EM222，及模拟量输入模块EM231，输出模块EM232组成。CPU226模块有两个RS485接口，点对点接口（PPI）多点接口（MPI）PROFIBUS在使用上非常方便，一个可以用于触摸屏的控制，一个可以用于和其它公司模块之间的通迅。 人间介面采用触摸屏方式简单可靠，特别适用工业现场的复杂环境卫使用。通讯采用西门子特有的PPI协议使用RS485通迅线可靠通讯距离可以达到50米。二、人机界面1． 主界面介绍,如图1，开机进入系统主界面选择需要的工作方式。如选择自动工作模式，进入如图书2所示的界面，如选择调整界面或是选择手动界面系统就会进入相应的控制面版进入装模调试和手动复位工作。2． 当系统进入自动运行控制面版后，可以通过位状态指示灯了解单工位真空成型机的运行情况，循环起动多功能按钮在不同的运行状态下可以，完成循环起动-----加热结束--------冷却结束，三种功能。3． 自动工作循环动作顺序：上料————按循环起动按钮————压边框快速下降————压边框慢速下降到位————上下加热板快速前进————上下加热板慢速前进到位————加热板开始加热————A：正常；设定加热时间到————————————B：异常；板料下垂——光电保护开关——————C：人工按（加热结束按钮）按钮———————— 上下加热板快速后退————上下加热板慢速后退到位——D：模架延时上———设定时间到——模架快速上行————模架慢速上行到位————E：1次吹泡————设定时间到————2次吹泡————设定时间到————————慢速抽真空——设定时间到———快速抽真空————设定时间到————（选择辅压框），辅压框快速下降————辅压框慢速下降————保压——保压时间到————延时冷却——设定时间到————冷却风机开——设定时间到——风机停————消真空——设定时间到————脱模吹气——设定时间到——抽芯回，模架延时下——设定时间到————模架比例慢速下降到位————抽芯复位，压边框快速上升————压边框慢速上升————卸料，一个工作循环结束。在执行动作时如发生意外可以按急停按钮，动作立即停止；所有动作在触摸屏界面上都有模拟显示。4． 参数调整：通过触摸参数调整屏界面对生产工艺中的产品型号、动作时间设定、温度设定、压力和速度设定、加热板加热位置及加热功率百分比。5． 图5；进入产品选择界面，根据需要选择符合和产品工艺对应产品后确认。6．其它的参数调整进入对应的调整介面，根据产品的工艺卡要求进行调整。如图6，7，8。图9；自动模式中循环动作进度显示时间，及温度，比例阀开度显示窗口。三、注意事项：1， 实施接线时，务必关闭电源。2， 控制柜电源必须采用符合标准的三相五线制供电，所有设备体上之接地端子务必正确的接地，可tigao产品的安全性。3， 交流电源不可连接于行程开关等信号端，否则可能造成严重的损坏，在通电前请确认接线是否正确。4， 为了防止干扰，触摸屏与控制柜之间的连线请务必使用有被覆的屏蔽线，且不可与AC200V以上的回路并排走向。四、PLC程序的编制：西门子S7-200使用西门子的STEP 7-MicroWIN 进行方便快捷的编程，它可以在STL、梯形图、FBD逻辑方框图之间切换编程，丰富的指令集基本上可以满足中小型设备的应用。部分程序图；
