西门子模块6ES223-1BL22-0XA8原装代理
近年来，随着微处理器、计算机和数字通讯技术的迅猛发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。它不仅以其良好的性能满足了工业生产的广泛需要，将通信技术与信息处理技术融为一体，成为具有过程控制功能、数据存储处理功能、联网通信功能的多功能控制器。在PLC组成的控制系统中，一般由PLC作为下位机，完成数据采集、状态判别、输出控制等，上位机完成采集数据信息的存储、分析处理、人机界面的交互以及打印输出，以实现对系统的实时监控。这种控制系统充分利用了工控机和PLC各自的特点，实现了优势互补。
2 自动化系统组成
在管节蒸气养护电气控制系统中主要包括三大部分：工业计算机（简称IPC）控制系统，可编程控制器(简称PLC)控制系统和测温模块传感器系统。
工业计算机（IPC）控制系统：选择研祥工控机作为上位机，亚控组态王软件作为开发平台，利用其强大的图形处理、数据处理以及通讯能力，与PLC进行数据交换，完成实时监控任务。并且能存储报表数据、报警文件及图形文件。
可编程控制器(PLC)控制系统：用韩国LS（原LG）公司生产的MASTER-K120S系列PLC作为控制单元，存储和调用温控曲线数据，进行自动化逻辑控制。
测温模块传感器系统：用虹润精密仪器有限公司生产的铂电阻测温模块HRF2-8ADP和香港昌辉数字显示控制仪表作为通讯及显示单元，温度传感器为Pt100铂电阻传感器。
见图1
图1 系统框图
3 工艺介绍
系统根据设定的温控曲线（如图2），由热电阻传感器采集温度，PLC对其进行数据处理及逻辑运算，输出信号以使电磁阀动作。
主要功能是：当系统启动时，温度采集模块HRF2-8ADP采集热电阻传感器模拟量信号，并转换为数字量。PLC通过MODBUS－RTURS-485通讯，读出各个温度值，和已经写入的温控曲线作出比较，控制供热电磁阀的导通情况。
工控机实时记录温度时间曲线及报表数据，查询及打印。
图2 温控曲线
4 组态
系统人机界面如图3所示。
本系统组态软件选用北京亚控公司的组态王6.5。在系统中的作用有：
（1） 监视整个过程
对整个工艺进行监视并可“软手”进行自动操作
（2） 显示状态
显示阀门、温度、时间等状态或数据
（3） 温控曲线
温控曲线反映出实际测量值按设定曲线变化的情况，实时显示温度控制曲线，存储和打印
（4） 有文字显示报警的位置
能进行故障报警以及简单的故障处理
（5） 有历史报表和历史曲线等功能
数据报表是反应生产过程中的数据、状态等，并对数据进行记录的一种重要形式。是生产过程必不可少的一个部分。它既能反映系统实时的生产情况，也能对长期的生产过程进行统计、分析，使管理人员能够实时掌握和分析生产情况。
5 PLC通信控制编程
1）温度采集模块HRF2-8ADP通信方式
虹润温度采集模块与MASTER-K120S的数据通信采用的是MODBUS－RTU通讯。
HRF2-8ADP主要参数（表1）
请求读数据通讯协议：
为获取模拟量数据，必须向HRF2-8ADP发出读数据命令，如下所示：
a. D35： HRF2-8ADP温度采集模块所在RS－485网络中的地址，我们可以理解
为从站地址，例如D35＝H3031，即D35H＝30H、D35L＝31H，表示该从站地
址是01号；
b. D36：除00H、05H和D36数据外的所有数据累加和，并且仅取16bit的低位
数据，转换为ASIC码。例如，求和计算结果为2345H，则D36H＝34H、
D36L＝35H；
获取HRF2-8ADP 8个温度采集模块数据的通讯协议：
向HRF2-8ADP发出读数据命令后，就可从HRF2-8ADP获取8个温度数据组，具体解释如下：
a．RH、ADRL为读取对应HRF2-8ADP的地址；
b．AD0HH、AD0H、AD0L、AD0LL为HRF2-8ADP的个通道的数据、依次类推；SUMH、SUML为除00H、02H及SUMH、SUML外所有数据累加和，并且仅取16bit的低位数据，转换为ASIC码。例如，求和计算结果为7890H，则SUMH＝39H、SUML＝30H，获取的数据组通讯协议如图所示：
主要参数设置如下：
模块地址：0CH
通讯速率：9600bps；
通讯格式：1位起始位、8位数据位、偶校验、1位停止位
通讯控制协议：MODBUS RTU。
2）PLC初始化设置
对MASTER-K120S 的初始化是通过程序参数设置的。如图3
图3 通信参数设置
3）PLC通讯程序
部分程序如下：
(1):指定从站地址和功能代码
(2):地址设定
代码‘16’的地址为0，在MODBUS通讯协议中实际地址为‘4000’。
(3):读取数目设定
(4):MODBUS通讯指令
6 结束语
本系统综合了工业PC机和PLC的优点，计算机作为上位机提供良好的人机界面，进行全系统的监控和管理，PLC作为下位机执行可靠有效的控制，利用工控组态软件实现PLC与计算机通信。系统结构简洁，可靠性高，已成功的应用于江苏某公司混凝土管节蒸汽养护系统中，具有一定的推广性。
1 前言
某钢铁厂造型生产线一直以来使用美国TEXAS INSTRUMENTS 公司的MEDEL 560PLC系统，采用模拟盘操作显示（系统框图见图1）。由于该系统为上世纪80年代的产品，已经严重老化，没有备件更新。生产线急需进行改造。
图1、系统框图
根据现场情况，拟设计一套控制系统对生产装置进行控制。新系统要求有数据采集和存储、流程显示及控制、连锁、报警报表,安全维护等功能。稳定可靠，监控画面符合操作习惯。
2 现场总线选择
在现场总线领域内,近十年来,世界上出现了多种有影响的现场总线.现已成为德国和欧洲标准的PROFIBUS现场总线,是一种开放的、不依赖于生产厂家的通信系统,是一种比较成熟的总线.
此造型生产线系统工艺复杂，I/O点较多且位置分散，其中数字I/O信号184点，模拟信号64路，这些信号分布在整个车间，控制并监测着每部机器的正常运行。基于上述原因,我们在此生产线技术改造工程中采用了PROFIBUS-DP过程现场总线技术,实现了生产过程的通信、分布式控制、上位机的集中监控及可视化等功能.
3 PLC控制系统设计
PLC选型根据通用性、标准性、可靠性等原则，并考虑高的性能价格比，故新建系统采用德国SIEMENS S7-400PLC作为数据采集控制系统，上位机采用WINCC5.0作为组态软件。
SIEMENS公司是国际上的大公司，其PLC系统成熟、性能稳定、价格适中、备件方便，是一款性能价格比比较高的PLC系统。SIEMENS S7-400PLC系统采用工业PROFIBUS局域网形式，结构安全、稳定、可靠、可扩充性强。本设计考虑PLC和扩展单元之间PROFIBUS连接，PLC和总站之间使用ETHERNET连接。这样的设计使得PLC系统相对独立，而操作站与其他网络的连接较为灵活。
3.1系统设计
控制系统网络结构图如图2所示。
图2 系统网络结构图
系统网络结构分为二层，即下层控制网和上层管理网。
下层控制网采用双芯屏敝电缆，适合PROFIBUS，满足现场信号的采集、处理和控制器的通讯，为PROFIBUS-DP现场通讯网。
上层管理网分为TCP/IP协议的管理以太网，通过OS站、ES站上的网卡连接，主要实现工程师和操作员站之间文件管理。
3.2软件及组态设计
操作员站OS和工程师站ES均采用微软中文版bbbbbbS 2000和Internet explorer6.0，使得除工程师组态以外的所有信息、界面均实现汉化。
操作员站另加载了SIMATIC WINCC RT 64K Tags、 NET Profibus-S7、PDM等监控软件。
硬件组态也是一种图形化的组态方式，十分方便。对某一过程站而言，实际带有若干ET200远程I/O，组态画面中，就在该过程站后的PROFIBUS-DP网络线上拖放几个IM153模块形成几个ET200远程I/O接点（本系统根据实际需要选用7个从站）。硬件组态中的所有模块，都可以从S7提供的元件库中找到相应型号、定货号的模块，将其拖放至与实际安装相对应的位置即可。
硬件组态配置完成后，下载到相应的过程控制站。这样，就使得实际硬件安装模件和硬件组态相一致，从而，I/O模块上的每一点的点号地址就得以确定。
系统欲留网络接口可以同公司局域网连接，相关信息画面通过IE浏览的方式在局域网上实现信息共享，为管理层提供必要的信息。
4上位机及组态软件选型与设计
上位机选用DELL计算机，DELL 21"平面直角CRT并配打印机。组态软件选用 SIMATIC5.3公司WinCC5.1组态软件。
主站部分主要软件流程图如3所示。
图3 主站软件流程图
系统主要特性为：
⑴图形用户界面（GUI）
WinCC5.1允许用户使用易于理解和配置的工具为他们的应用程序快速开发定制的屏幕。
⑵分布式的历史数据系统
分布式的历史趋势数据系统允许用户动态地为趋势图的每支笔指定不同的历史文件数据源。这种特性允许操作员在同一
个趋势图中查看本地WINCC的历史数据和SQL Server的历史数据。
⑶动态引用地址
用户可以更改对数据源的引用，以便使用同一个标记名称定位多个数据源。
以PC机为基础和标准的操作系统;可选不同容量规模;所有SCADA功能（开放的系统内核）：图形系统，报警信息系统，变量存档，用户档案库，报表系标准接口，编程接口;各种PLC系统的驱动软件。该软件全面开放，易于学习、使用，利于开发应用、维护管理。
5 结束语
经实践证明，采用PROFIBUS-DP和Ethernet组建的工业网络控制管理系统实现了分布式控制，可大大降低现场连接工作量和费用，提高信号的传输精度与灵活性。采用SIEMENSS7-400PLC以及WinCC5.0实现了控制手段的更新和控制效率的提高,使人机交互可视化以及生产管理与控制的一体化，给系统的安装、调试和设备维护带来方便。