冶金業PLC技術研究論文

冶金業PLC技術研究論文

　　1PLC的選型

　　PLC選型方式靈活，根據控制物件和控制任務的不同，我們可以選擇不同型號的PLC及其模板型別和數量。首先我們根據具體的控制任務決定出需要採集和控制的點數，即DI/DO點數和AI/AO點數，然後像搭積木一樣搭出所需PLC的模板配置及其模板的數量。一般來說：點數在100點以下，選用S7-200系列；點數在1000點以下，選用S7-300系列；點數在1000點以上，選用S7-400系列；模板的數量等於點數除以單個模板的通道數。因此唐鋼冷軋廠———鍍鋅生產線所採用的PLC就是S7-400系列。

　　2西門子PLC的連線方式

　　西門子PLC的連線方式主要有以下2種：

　　（1）下位連線，即PLC與遠端單元的連線，就是主站與從站單元的連線。西門子PLC可以透過PROFIBUS-DP通訊方式與ET200系列遠端站構成分散式自動化系統，方便的實現現場級自動化。PROFIBUS-DP通訊資料傳輸率最大為12Mbit/s，從I/O傳送訊號到PLC控制器只需短至毫秒級的時間，確保了從單元層到現場層的整合通訊。這種連線使現場只有一根匯流排，徹底避免了多電纜硬線連線容易造成的故障，簡化了施工與維護。

　　（2）同位連線，即PLC與PLC之間的連線主要是多臺PLC主站之間連線。多臺PLC透過通訊模板連線在一起，在S7網路組態中指定2臺PLC的夥伴關係，就產生共同的ID號，用來識別網路上構成夥伴通訊關係的2臺PLC，再透過S7的標準功能FC5（AG-SEND）和（AG-RECV）程式設計定義資料的傳送與接收。如果採用的通訊模板是PROFIBUS網絡卡，構成夥伴通訊關係的2臺PLC採用FDL協議；如果採用的通訊模板是工業乙太網網絡卡，構成夥伴通訊關係的兩臺PLC採用ISO協議。

　　3INTOUCH操作站

　　上位監控軟體INTOUCH是西門子公司推出組態軟體平臺，它可用於自動化領域中所有的操作員控制和監控任務。INTOUCH使用方便功能強大，使用INTOUCH組態軟體可開發出較強的組合畫面。以下是INTOUCH組態軟體所具備的一些功能：

　　（1）顯示功能：用圖形實時地顯示生產線上各個裝置的.執行情況，動態顯示生產工藝流程；動態顯示模擬量訊號、開關量訊號、各種累計訊號的數值，透過按鈕、開關、訊號燈、顏色、百分比、填充等手段實時生動地表達出來。

　　（2）資料管理：能夠建立和產生資料庫，操作資訊庫，故障資訊庫。

　　（3）資料處理：在INTOUCH的曲線跟蹤功能中，它既可以顯示實時資料，也可查詢歷史資料。

　　（4）報警功能：當某一模擬量（如溫度，壓力，流量等）超出給定範圍或某一開關量（如電機啟停，閥門開關等）發生變位時，根據不同的需要發出不同等級的報警。

　　（5）報表功能：即時報表，日報表，月報表，年報表。

　　（6）安全功能：按不同的操作級別分別加密，不同級別的操作員操作許可權不同。

　　（7）列印功能：可以實現報表和圖形的列印，以及各種報警的實時列印。

　　（8）INTOUCH操作站硬體基礎是工控機和工業網絡卡，軟體構成為WIN98/NT/2000系統。

　　4西門子工業通訊網路

　　（1）工業乙太網ETHERNET：工業乙太網是基於國際標準的網路，專為工業應用而最佳化設計。工業乙太網技術上與1EEE802.3/802.3u相容，使用ISO和TCP/IP通訊協議。工業乙太網是基於1EEE802.3的強大的區域和單元網路。

　　（2）現場匯流排PROFIBUS網：現場匯流排是指將現場裝置與工業過程控制單元、現場操作站等互連而成的計算機網路，具有全數字化、分散、雙向傳輸和多分支的特點，是工業控制網路向現場發展的產物。PROFIBUS主要由PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-DP三部分組成。其中PROFIBUS-DP是一種高速（傳輸速率9.6kbps～12Mbps）、經濟的裝置級網路，主要用於現場控制器與分散I/O之間的通訊，可滿足交直流調速系統快速相應的時間要求；PROFIBUS-PA用IECII58-2標準，傳輸速率為31.25kbps，提供本質安全特性，適用於安全性要求較高以及由匯流排供電的場合；PROFIBUS-FMS主要解決車間級通訊問題，完成中等傳輸速度的迴圈或者非迴圈資料交換任務。唐鋼———鍍鋅車間採用的就是PROFIBUS-DP通訊。

　　5結語

　　由西門子可程式設計控制器和INTOUCH操作站構成的監控系統解決了整個系統實時集中控制和各種資料的線上管理問題，實現了對控制目標的直接數字化控制，大大提高了控制過程的技術水平。西門子PLC技術在唐鋼一期鍍鋅生產線的自動控制系統的應用實踐證明該系統具有良好的穩定性，可操作性，完全達到設計的控制要求。