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SIMATIC ET 200SP， 基础单元 BU15-P16+A0+2B， 类型 A0 的基础单元， 直插式端子， 不带 AUX 端子， 已向左桥接， 宽x高：15x 117mm
SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP 系列直流电源 24V DC 1.3A、2.*、3A、*、10A、20A、40A
4、HMI 触摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377
1、人机界面系统
在生产线的运行过程中需要变换大量的配方、更改工艺参数以及实时监控系统的运行状态，有2 种方案可以选择：一是触摸屏用MP I 电缆与P L C 通过串行通讯进行数据交换，二是通过工控机配以P R O F I B U S - D P 接口卡，通过PROF I BUS 现场控制总线，与PLC 进行数据交换。考虑到现场数据传输量大，有上千种配方工艺，所以选用了研华工控机，配以C P 5 6 1 1PROFIBUS-DP 接口卡，来采集和发送各种数据信息。
工控机作为人机界面， 用来进行配方输入，实时显示各工段的工艺参数、各运行电机的运行速度、运行电流、电压，报警信息。生产状态历史曲线查询，故障报警记录，故障分析及简明维修指南，以及各种数据报表的产生及打印，并为工厂以太网提供接口。
2、 PLC 主站系统
P L C 作为整个控制系统的核心部分，处理本系统中的各种工艺参数和逻辑控制，各速度调节辊、光电开关和主令电器等信号，通过网络发出现场设备的状态要求，经过P L C 处理并将控制指令传递给各执行元件（如驱动器、电磁阀等），同时将各驱动器的运行状态、运行参数， 各电磁阀的工作状态采集回来。
由于PLC 的重要性及现场有2 000 多个数字量I /O 点及200 多个模拟量I /O 点以及34 台模拟量直流驱动器，我们选用了西门子S 7 - 4 0 0 的PLC，CPU 采用414-2DP，具有256K 工作内存以及2 5 6K 程序内存，并考虑到掉电不至于丢失程序，配以2M 存储卡，既减轻了C PU 的工作内存， 又解决了不丢失程序的问题。
3、从站系统
从站设备分为以下2 类。
1) 直流驱动器
选用了西门子的6 R A 7 0 系列的直流驱动器，共34 台，采用CBP 2 板同PLC 通讯，它具有以下特点： ① 单台装置输出额定电枢电流15~2 200 A，额定励磁电流3~85 A，装置并联后输出额定电枢电流可达12 000 A；②输入电压分为5 个等级：400V/460V/575V/690V/830V；③强大的通讯能力。有SIMOLNK 高速直接的装置-装置通讯，还可支持PROFI BUS 、CAN-BUS 、De vi c eNe t、USS 协议等；④所有工艺板、通讯板及OP1S 操作面板都可与新一代的SIMOVERTMASTERDRIVES 矢量控制交流调速产品通用。
2) 分布式I/O 模块
选用ET 200 M，共3 个远程I /O 站，它具有以下特点：① ET 20 0M 是模板化I /O 站保护等级为IP 20；②采用S7-300 PLC 的信号模板和功能模板可进行扩展； ③ 由于模板的种类众多，ET 20 0 M 尤其适用于复杂的自动化任务；④可将远程的I /O 数据采集到PLC 进行控制；⑤ ET200 M 是PROFIBUSDP 现场总线的从站，传输速率为12 Mbi t/ s；⑥ ET 200 M 也可采用有源总线模板进行配置，这样在运行过程中即使带电也可更换S7-3 00 I /O 模板，其他模块仍可运行。
三、控制系统软件设计
1、人机界面
工控机监控软件采用西门子公司的WINCC组态软件，共设计了实时报警画面、历史报警画面、挤出画面、压延画面、冷却画面、卷取画面、裁刀画面、配方选择画面、配方编辑画面、D P 诊断画面、数据显示画面、挡丝菜单画面、服务菜单画面，通过组态画面可以方便的进行状态查询， 故障维护。
2、PLC 软件
本系统所有电机的速度是以接取电机的速度为准，根据生产需要，设定各段的运行速度，P L C 根据各段不同的速比计算出各台驱动器的初始速度，通过PROF I BUS 现场控制总线传给每一台驱动器。
由于胎面胎侧收缩的原因，使得每一段的线速度均有变化，加上其他原因，就可能使胎面胎侧拉伸或松弛，因此我们采用了以下典型的控制理论。
在上坡段及以后的各段，当速度调节辊的信号（0~10 V）大于5 V 时，后段电机减速，当速度调节辊的信号（0~10 V）小于5 V 时，后段电机加速。在P LC 中我们采用P ID 算法来保持前后运输带的同步。
在胎侧卷取部分，采用卷径计算的方法，配合速度调节辊的信号来实现卷取的功能。
在胎面裁断部分，采用高速计数模块采集胎面实际传送的长度，通过PLC 的运算，进行定长裁断。
四、应用体会
S5 改为S 7 后的系统优点：
1、通讯速度快：由于采用了S 7 - 4 0 0 的PLC，我们将现场的34 台驱动及3 个分布式I /O模块均联接在1 个DP 口上（CPU 的DP /MPI 口须预留），为此我们将通讯速度设定在1 . 5 M。
2、应用灵活，编程方便： 由于采用了PROFIBUSDP 现场总线，各驱动器的控制字、状态字、设定值、实际值、故障报警信息均可直接读写。
3、接线简单：所有的驱动器只有1 根D P通讯线， 大大降低了故障率。
4、扩展性强：如果现场需要增加驱动器，只需1 根D P 通讯线与D P 总线连接即可。
5、维护简单：由于PROFIBUS 现场控制总线的监视和检测都可以通过P L C 编程后通过工控机显示。可以迅速了解故障，及时解除故障。
6、备件更换方便：S7-400PLC 及6RA70 是西门子新一代产品，是目前及将来的主流控制元器件。
7、可节省大量的工期，由于S5 同S7 的产品是西门子升级换代的产品，其硬件的接线有相近性，可节省配线周期，其软件有相通性，可节省大量的调试周期。
对于正常生产缺少备件的用户来说，S 5 升级S 7 是一种切实可行的方法。
五、应用效果
双复合挤出生产线根据以上方法，通过对电气系统的改造，取得了良好效果：
1、系统稳定性明显提高；
2、设备运行精度明显提高；
3、设备故障率明显降低，提高了生产能力；
4、设备维护成本明显降低，且**了停产的风险（缺备件）；
5、生产的部件质量明显提高，提高了产品质量；
6、提高了生产的自动化程度，**防止人为的质量波动。
因此，通过电气系统的升级改造，以尽可能低的费用，提升老设备的运行性能，使之发挥出原有的设计性能乃至更佳，生产出优质的产品来赢得市场的竞争，不失为一条较好的出路。 |
