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摘要 本文介紹了兩套獨立的PLC系統(tǒng)，其中加熱爐電控系統(tǒng)采用的是西門子S7-400PLC，熱裝液壓站采用的是西門子S7-300PLC。兩者通過PROFIBUS-DP總線連接，將S7-400作主站，S7-300作智能從站，在原加熱爐WINCC監(jiān)控畫面中增加熱裝液壓站監(jiān)控畫面，并且保留S7-300電控柜面板操作功能，這種改造方法成功應(yīng)用于湘潭鋼鐵公司大盤卷生產(chǎn)線加熱爐控制系統(tǒng)中，運行效果良好。 關(guān)鍵詞：組態(tài)；通訊；編程；FROFIBUS-DP;WinCC 湘潭鋼鐵集團有限公司大盤卷生產(chǎn)線步進梁式加熱爐電控PLC采用的是西門子S7-400,而熱裝液壓站PLC采用的是西門子S7-300且只能在就地控制柜操作，相互獨立沒有聯(lián)網(wǎng)。由于熱裝系統(tǒng)不是長周期運行使用，為了實現(xiàn)畫面監(jiān)控?zé)嵫b液壓系統(tǒng)，通過PROFIBUS-DP總線連接S7-400與S7-300，S7-400作為主站，S7-300作為智能從站，通過組態(tài)分配輸入輸出硬件地址，兩系統(tǒng)分別作相應(yīng)編程實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、本地/遠程切換、WINCC畫面監(jiān)控功能。 1 組態(tài)通訊配置 1.1 S7-400組態(tài)配置 在S7-400的DP總線上，從右邊的目錄窗口中“\PROFIBUS DP\Configured Stations”下的“CPU 31X”拖至總線上。在從站“連接”選項下按提示點擊“連接”，則300從站被連接至DP網(wǎng)絡(luò)上。如圖1。打開“DP從站屬性”的“組態(tài)”選項卡，可新建、編輯、刪除主從對應(yīng)關(guān)系，如圖2 、圖3，模式設(shè)置為“MS”主從，主站QB40～QB61對應(yīng)從站的IB22～IB43，即定義長度22字節(jié)；主站IB40～IB59對應(yīng)從站QB6～QB25，即定義長度20字節(jié)。這些I/O地址一一對應(yīng)，是兩個PLC主從關(guān)系生成的I/O地址，與原硬件地址不同，不占用原硬件地址。
圖 2
圖 3 1.2 S7-300組態(tài)配置 在S7-300側(cè)組態(tài)配置，在常規(guī)頁中DP地址設(shè)置與在主站時配置從站的地址相同為4，PROFIBUS的屬性默認為DP網(wǎng)絡(luò)，速率1.5Mbps，如圖4；操作模式選擇從站，參數(shù)保持默認，如圖5；配置選項卡的設(shè)置與主站配置相同，模式為“MS”主從，從站輸入地址IB22，定義長度22字節(jié)；從站地址QB6，定義長度20字節(jié)，如圖6。
圖 4
圖 5
圖 6 2 程序設(shè)計 2.1主站S7-400側(cè)的程序設(shè)計： 主站S7-400側(cè)的程序設(shè)計,主要是為了數(shù)據(jù)傳輸以及畫面功能的實現(xiàn)。 在主站S7-400系統(tǒng)中新建FC、DB塊,在OB1組織塊中調(diào)用新建的FC塊，按照主從對應(yīng)關(guān)系，液壓站的運行狀態(tài)Q點對應(yīng)主站的I點，如原控制柜上運行指示燈、液位、壓力指示等，數(shù)據(jù)格式一一對應(yīng)，如圖7中左表。從點擊WINCC畫面來的DB數(shù)據(jù)賦值給QB，主站的Q對應(yīng)從站的I輸入，用于控制液壓站的啟停控制運行。如圖7的右程序段中DB2.DBX2.6用于本地和遠程（HMI）切換，DB2.DBD0、DB2.DBD4分別賦值給QD40、QD44,DB2.DBX0.5～DB2.DB2.DBX2.6用于HMI控制輸入信號。用于HMI顯示的狀態(tài)信號點則直接使用輸入I地址即可。
圖 7 2.2 智能從站S7-300的程序設(shè)計 從站S7-300的程序設(shè)計，主要涉及模擬量信號處理、信號替換、遠程\本地切換等。 模擬量信號處理：在從站中通過MOVE將PIW賦值給從站新分配的QW，使得主站可通過PIW地址進行模擬量換算；信號替換：復(fù)制FC20～FC28更名生成FC30～FC38，使用從站地址I22.5～I24.5替代I0.5～I2.5，作為HMI程序控制。遠程\本地切換：通過HMI按鈕給主站DB2.DBX2.6（對應(yīng)從站I24.6）置0或置1，即OB1中I24.6接通和斷開來調(diào)用不同的FC塊。原FC塊FC20～FC28使用原輸入信號作為本地控制，F(xiàn)C30～FC38作為遠程（即HMI）控制；如圖8所示，正常情況下通過點擊HMI按鈕使I24.6接通或斷開來分別調(diào)用不同的FC塊以實現(xiàn)遠程或本地控制功能；另外，為了防止電腦故障或主從通訊異常等情況導(dǎo)致從站不能操作控制，可利用同時按下液壓站I1.1“復(fù)位”和I1.0“試燈”兩按鈕使得M0.3置位，可直接切換為液壓站本地控制。
圖 8
3 畫面設(shè)計 在原加熱爐電控系統(tǒng)WINCC中新建變量組，方便區(qū)別熱裝液壓站的變量和加熱爐電控系統(tǒng)變量。新建畫面，設(shè)計制作熱裝監(jiān)控畫面，包換主泵和循環(huán)泵的啟動停止，冷卻水打開關(guān)閉，本地、遠程控制切換，運行狀態(tài)、液位、溫度、壓力等實時顯示。 圖 9 4 結(jié)論 采用PROFIBUS_DP主從通訊方式，在硬件上只增加了DP網(wǎng)線，利用原加熱爐WINCC監(jiān)控電腦新增熱裝液壓站的遠程監(jiān)控，既節(jié)約了改造成本，又提高了崗位操作人員的工作效率，為企業(yè)的節(jié)能降耗、高效穩(wěn)定運行作出了積極貢獻。
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