1引言
随着现代科学技术的飞速发展，不仅对生产过程自动化，也对生产管理提出了更高的要求。通过计算机网络技术把自动控制与计算机管理系统结合起来，集管理和过程控制为一体是当今工业自动控制发展的趋势。复杂的过程控制系统，常采用两级网络拓扑结构，底层用现场总线以便控制装置尽可能靠近被控生产过程现场，上层采用工业以太网，监控级相对集中于主控室内，从而实现对生产过程的集中管理和分散控制。这样构成的控制系统具有实时性好、可靠性高、抗干扰能力强等优点，比传统DCS系统更经济，更可靠。为了适应这一形式的发展要求，tigao实验教学质量，使工科学生在校期间就能受到良好的工程实践锻炼，开发了基于工业以太网及现场总线的过程控制系统实验装置。
2系统配置及网络结构
实验装置控制系统由上位机监控系统和下位机PLC控制系统两部分构成。整个网络采用两层网络拓扑结构，上层为工业以太网，用于上位机PC之间以及上位机和下位机PLC之间的通讯，底层为PROFIBUS-DP现场总线，用于下位机PLC主站（DPM1）和四个从站（DPS1-DPS4）之间的通讯，其中，PLC主站和从站控制液位、压力和温度liuliang等过程控制实验装置。系统用SIMATIC STEP 7软件进行网络组态、硬件组态以及PLC控制程序的编写，并用组态软件SIMATICWinCC实现了上位机与PLC的动态连结。整个系统组成如图1所示:
图1过程控制系统实验装置结构图
2.1现场部分
现场部分是所需控制的液位、温度liuliang和压力实验装置，变送器将采样数据转换成4～20mA的电流信号，直接接入SM334模块（模拟量输入/输出模块），经模/数转换变成0～27648的数字量。开关量的输入输出接入SM323模块（数字量输入／输出模块）。
2.2控制单元
控制单元采用西门子PLC,S7-300系列PLC功能强大，采用模块化设计，有中央处理单元（CPU）、各种信号模块（SM）、通信模块（CP）、功能模块（FM）、电源模块（PS）、接口模块（IM）等，有多种规格的CPU可供选择。通过CPU上集成有PROFIBUS-DP接口、MPI接口或通信模块可以连接 AS-I接口、PROFIBUS总线和工业以太网系统。
本系统主站采用西门子S7-300系列PLC，其CPU为315-2DP。它执行指令时间短，扫描1000条指令不需10ms，足以满足控制的时间要求。主站还带2个信号处理模块（DI16/DO 16、AI 4/AO2）和一个通讯模块CP343-1（用于上位机和PLC之间通过工业以太网进行通讯）。从站选用PROFIBUS-DP分布式I/O ET200M，带2个信号处理模块（DI 16/DO 16和AI 4/AO2），从站没有中央处理器单元，各从站之间经IM153接口模块通过DP总线进行连接。组态之后，添加的分布式I/O与PLC站中的本地I/O具有统一的编址。
2.3上位机
上位机为四台工控机，主机界面设计采用西门子的WinCC组态软件，保证了与工控机的完全兼容。软件集成了组态、脚本语言、OPC等先进技术，提供了bbbbbbs操作系统环境下使用各种通用软件的功能。该软件具有适用于工业生产过程的图形显示、控制和报警画面、实时和历史趋势曲线、归档以及报表打印等功能模块。WinCC还有对SIMATICPLC进行系统诊断的选项，给硬件的维护提供了方便。
系统应用程序的开发和运行软件为STEP7V5.2，它是适用于S7-300/400 PLC系列的编程、组态标准软件包。通过STEP 7V5.2用户可以完成以下任务:
（1）网络组态，设置连接和接口;
（2）组态硬件;
（3）编写和调试用户程序。
3网络系统原理
PROFIBUS-DP是一种国际性、开放式的现场总线标准，主要用在工业过程控制领域。参照ISO/OSI参考模型，PROFIBUS-DP中没有第3层到第7层，直接数据链路映像（DDLM）提供易于进入第2层的用户接口，用户接口规定了用户及系统以及不同设备可以调用的应用功能。它是专为工业控制系统和设备级分散I/O之间的通信设计，用于分布式控制系统的高速数据传输,其模块可取代价格昂贵的24V或4～20mA并行信号线。中央控制器通过高速串行线同分散的现场设备进行通讯，多数数据交换过程是周期的,主站周期地读取从站的输入信息并向从站发送输出信息。除周期性用户数据外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信，以进行配置、诊断和报警处。
SIMATIC工业以太网是基于的网络，专为工业应用而优化设计，支持ISO和TCP/IP协议，通过它可快速地建立PLC与PC/PG之间的通讯。产品的开发遵循分布式的“开放式控制结构”，使其具有网络组态简便（即插即用）、通信可靠、网络故障恢复时间短（小于0.3秒）等优点。由于采取全双工共担负荷方式工作，适用于对性能要求高的工业网络，通过切换技术能够可以实现非常庞大的网络结构。
4网络系统组态
组态之前先要建立一个项目（如Project1），在项目中插入SIMATIC300站。
4.1硬件组态
在HW Config中为SIMATIC300站组态硬件，包括机架、电源（槽1）、CPU（槽2）、通信模块（槽4）和输入输出模块。设置集成在CPU上的DP主站接口的参数，并建立要连接到DP主站接口的PROFIBUS网络。
4.2DP从站组态
以ET200M站连入DP主站为例。先从硬件中选择接口模块IM153-l，连入DP主站接口的PROFIBUS网络，如图2所示，并设置此DP从站的PROFIBUS地址。地址要和IM153模块上的地址选择开关设定的地址相一致。
ET200M从站配置有2个信号模块，从ET200M的DI/DO中找到相应型号模块并加入从站的相应槽中，如图3所示。在使用硬件目录时要确认你是在正确的文件夹中,例如，为ET200M选择模块应在ET200M文件夹中查找。添加的分布式I/O与PLC主站中的本地I/O具有统一的编址，在程序中可以像访问本地I/O一样方便地访问分布式I/O，在编程时完全不必考虑一个I/O地址在物理上是通过何种方式连接的。
图2ET200M从站与DP主站的组态
图3ET20M从站的信号模块组态
4.3端口设置
（1）PG/PC接口是PG/PC和PLC之间进行通讯的接口，要实现PG/PC和PLC设备之间的通讯连接，必须正确的设置该接口。在控制面板中打开“Set PG/PC Interface”，选中“S7 OnLine（ STEP7）”，再选择网卡类型。进入 STEP 7的硬件组态HWConfig中设置通讯模块的MAC地址，地址为CP343-1标签上给出的物理地址，其格式是一个12位的16进制数（如:08-00-06-00-44-AE）。还需给 PLC分配唯一的IP地址（如:192.168.0. 130 ）及子网掩码（如:255.255.255.0 ）。
（2）设置PROFIBUS网络:利用图形组态工具NetPro设置括PROFIBUS总线的传输速率、高站地址、总线行规、总线参数等。
系统组态完成后，应下载到PLC，并调试使硬件之间连通。
4.4程序的编写和调试
STEP7是用于S7-300/400创建控制程序的标准软件，编程语言主要有:梯形图、语句表和功能块图。
通常用户程序由组织块（OB）、功能块（FB）。
功能（FC）和数据块（DB）构成。OB1为主程序循环块，是必需的。根据控制程序的复杂程度，对简单程序可将所有的程序放入OB1中进行线性编程，如果程序比较复杂应进行结构化编程，将程序用不同的逻辑块加以结构化，通过OB1调用这些逻辑块。
对一个实际的过程控制，按照所采用的控制策略编写用户程序，模拟调试后下载到PLC，与实际系统联调，完成相应的控制功能。
5WinCC监控通讯组态
WinCC提供SIMATICS7 Protocol suite. CHN驱动程序，此驱动程序支持多种类型的网络协议，通过它的通道单元可以与各种SIMATICS7-300/400PLC进行通讯，具体选择通道单元的类型要看WinCC与自动化系统的连接类型。本系统选择工业以太网通道单元，工业以太网是工业环境中有效的一种子网，它适用与管理层和现场层通讯。
添加SIMATIC S7Protocol suite．CHN 驱动程序，在“SIMATIC S7 Protocol Sute”下选择“IndustrialEthemet” 通道单元，打开“连接属性”输入连接名称，在连接参数中输入所要连接的PLC的通讯模块CP343-1的MAC地址，PLC中CPU所在的机架号和插槽号。此处的插槽号应是CPU所在的插槽号，不是通讯模块所在的插槽号。
用户根据具体的过程控制任务，在新建的连接下建立变量，把变量和PLC中所要连接的地址对应起来，与PLC建立连接。后利用WinCC完成各种显示画面和数据的组态。
6 结束语
本文所建立的现场总线控制网络，通过接入标准以太网，还可以实现远程监控。该实验装置是根据自动化及相关教学的特点，基于过程控制基础上集PLC技术、网络技术为一体的先进的实验装置，采用了多种常用控制算法和理论，除包含常见的PID算法外，还增加了模糊控制、人工神经网络控制等先进的控制策略。6ES7223-1BL22-0XA8大量现货
引言
金属腐蚀与保护一直是工业生产中极受重视 的， 每年都会有大量金属制品因腐蚀严重 而报废。解决钢板防腐问题的重要途径之一是基板镀锌。热镀锌钢板因其耐腐蚀性能良好, 使用寿命长且生产成本较低，在建筑、汽车制造、家用电气、电子技术等众多工业领域中获得广泛应用,其需求量在不断增 长。
工艺概要
带钢连续热镀锌工艺有森吉米尔法、改良森吉米尔法和 美钢联法3 种。森吉米尔法和改良森吉米尔法工艺简单，产品成本低，但由于采用火焰直接加热，能烧掉钢 板表面的轧制油，但影响带钢表面质量，也不利于生产薄规格产品。美钢联法在退火炉前设置清洗段，采用电 解脱脂，可将钢带表面油污完全除掉，该工艺采用全辐射管还原炉加热带钢，镀锌层的表面质量较 好。该工艺相对复杂，热效率低，但它可以生产表面质量更好、厚度更薄的热镀锌钢板，可以降低炉 内的H2 含量，tigao安全性，新建的热镀锌机组大 部分采用美钢联法。
控制系统
整体上来说，带钢连续热镀锌生产工序可以分为如下五大部分：原板准备——镀前处理——热镀锌——镀后处理——成品检验原板准备是将原料卷经上料开卷、焊接后连续的供给生产线；镀前处理时将带钢表面的油污、铁粉等清楚干净， 使之形成一个合适镀锌的表面，并对冷轧后的钢卷进行再结晶退火软化带钢，为镀锌做准备；热镀锌是在带钢 表面镀上一层均匀、表面光洁的能与带钢牢固结合的锌层并控制锌层厚度；镀后处理就是通过对热镀锌带钢进 行拉伸弯曲矫直、钝化、涂膜和涂油等处理工序，使热镀锌带钢能达到所需的机械性能和防腐要求；成品检验 标准是按照国家、企业和用户要求等对成品热镀锌板在线、离线进行一系列的性能检验。
电气结构
实行效果
PLC控制系统采用SIEMENS S7-300CPU，I/O 采用 SOFTbbbb 300系列的数字量输入、输出模块和模拟量输入、输 出模块。实现对操作台、传动、工艺系统的控制，控制对象包括变频器，液压站，风机，水泵等。此方案具有高性价比、高开放性、 互换性、可集成性、高可靠性，充分体现了SOFTbbbb300系列模块的高品质和高性能的优越性。
一、简介
该系统包含涂装工作所需的每个环节，紧密结合，工作高效。
二、工艺要求
启动后，风机、升降机、震动筛、静电电源、xifen电磁阀、回收脉冲阀、粉房脉冲阀按时间先后顺序启动。
三、方案
该控制系统主要采用维控人机界面LEVI-102LK，PLC主机采用LX3V-2416MT和一个16EYT.
四、程序简要介绍
HMI设计
1、主画面
用于显示升降机当前位置和实时频率。
2、手动操作
各环节可单独启停。
3、参数设置
PLC程序设计
1.12个回收脉冲阀单个轮循启动。
通过变址，批量把触摸屏来的数据进行转浮点等处理。
2.输入滤波设置
五、系统图片
六、
本系统使用稳定高效，代替原有的手工或者半自动，极大tigao了生产效率
1引言
随着现代科学技术的飞速发展，不仅对生产过程自动化，也对生产管理提出了更高的要求。通过计算机网络技术把自动控制与计算机管理系统结合起来，集管理和过程控制为一体是当今工业自动控制发展的趋势。复杂的过程控制系统，常采用两级网络拓扑结构，底层用现场总线以便控制装置尽可能靠近被控生产过程现场，上层采用工业以太网，监控级相对集中于主控室内，从而实现对生产过程的集中管理和分散控制。这样构成的控制系统具有实时性好、可靠性高、抗干扰能力强等优点，比传统DCS系统更经济，更可靠。为了适应这一形式的发展要求，tigao实验教学质量，使工科学生在校期间就能受到良好的工程实践锻炼，开发了基于工业以太网及现场总线的过程控制系统实验装置。
2系统配置及网络结构
实验装置控制系统由上位机监控系统和下位机PLC控制系统两部分构成。整个网络采用两层网络拓扑结构，上层为工业以太网，用于上位机PC之间以及上位机和下位机PLC之间的通讯，底层为PROFIBUS-DP现场总线，用于下位机PLC主站（DPM1）和四个从站（DPS1-DPS4）之间的通讯，其中，PLC主站和从站控制液位、压力和温度liuliang等过程控制实验装置。系统用SIMATIC STEP 7软件进行网络组态、硬件组态以及PLC控制程序的编写，并用组态软件SIMATICWinCC实现了上位机与PLC的动态连结。整个系统组成如图1所示:
图1过程控制系统实验装置结构图
2.1现场部分
现场部分是所需控制的液位、温度liuliang和压力实验装置，变送器将采样数据转换成4～20mA的电流信号，直接接入SM334模块（模拟量输入/输出模块），经模/数转换变成0～27648的数字量。开关量的输入输出接入SM323模块（数字量输入／输出模块）。
2.2控制单元
控制单元采用西门子PLC,S7-300系列PLC功能强大，采用模块化设计，有中央处理单元（CPU）、各种信号模块（SM）、通信模块（CP）、功能模块（FM）、电源模块（PS）、接口模块（IM）等，有多种规格的CPU可供选择。通过CPU上集成有PROFIBUS-DP接口、MPI接口或通信模块可以连接 AS-I接口、PROFIBUS总线和工业以太网系统。
本系统主站采用西门子S7-300系列PLC，其CPU为315-2DP。它执行指令时间短，扫描1000条指令不需10ms，足以满足控制的时间要求。主站还带2个信号处理模块（DI16/DO 16、AI 4/AO2）和一个通讯模块CP343-1（用于上位机和PLC之间通过工业以太网进行通讯）。从站选用PROFIBUS-DP分布式I/O ET200M，带2个信号处理模块（DI 16/DO 16和AI 4/AO2），从站没有中央处理器单元，各从站之间经IM153接口模块通过DP总线进行连接。组态之后，添加的分布式I/O与PLC站中的本地I/O具有统一的编址。
2.3上位机
上位机为四台工控机，主机界面设计采用西门子的WinCC组态软件，保证了与工控机的完全兼容。软件集成了组态、脚本语言、OPC等先进技术，提供了bbbbbbs操作系统环境下使用各种通用软件的功能。该软件具有适用于工业生产过程的图形显示、控制和报警画面、实时和历史趋势曲线、归档以及报表打印等功能模块。WinCC还有对SIMATICPLC进行系统诊断的选项，给硬件的维护提供了方便。
系统应用程序的开发和运行软件为STEP7V5.2，它是适用于S7-300/400 PLC系列的编程、组态标准软件包。通过STEP 7V5.2用户可以完成以下任务:
（1）网络组态，设置连接和接口;
（2）组态硬件;
（3）编写和调试用户程序。
3网络系统原理
PROFIBUS-DP是一种国际性、开放式的现场总线标准，主要用在工业过程控制领域。参照ISO/OSI参考模型，PROFIBUS-DP中没有第3层到第7层，直接数据链路映像（DDLM）提供易于进入第2层的用户接口，用户接口规定了用户及系统以及不同设备可以调用的应用功能。它是专为工业控制系统和设备级分散I/O之间的通信设计，用于分布式控制系统的高速数据传输,其模块可取代价格昂贵的24V或4～20mA并行信号线。中央控制器通过高速串行线同分散的现场设备进行通讯，多数数据交换过程是周期的,主站周期地读取从站的输入信息并向从站发送输出信息。除周期性用户数据外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信，以进行配置、诊断和报警处。
SIMATIC工业以太网是基于的网络，专为工业应用而优化设计，支持ISO和TCP/IP协议，通过它可快速地建立PLC与PC/PG之间的通讯。产品的开发遵循分布式的“开放式控制结构”，使其具有网络组态简便（即插即用）、通信可靠、网络故障恢复时间短（小于0.3秒）等优点。由于采取全双工共担负荷方式工作，适用于对性能要求高的工业网络，通过切换技术能够可以实现非常庞大的网络结构。
4网络系统组态
组态之前先要建立一个项目（如Project1），在项目中插入SIMATIC300站。
4.1硬件组态
在HW Config中为SIMATIC300站组态硬件，包括机架、电源（槽1）、CPU（槽2）、通信模块（槽4）和输入输出模块。设置集成在CPU上的DP主站接口的参数，并建立要连接到DP主站接口的PROFIBUS网络。
4.2DP从站组态
以ET200M站连入DP主站为例。先从硬件中选择接口模块IM153-l，连入DP主站接口的PROFIBUS网络，如图2所示，并设置此DP从站的PROFIBUS地址。地址要和IM153模块上的地址选择开关设定的地址相一致。
ET200M从站配置有2个信号模块，从ET200M的DI/DO中找到相应型号模块并加入从站的相应槽中，如图3所示。在使用硬件目录时要确认你是在正确的文件夹中,例如，为ET200M选择模块应在ET200M文件夹中查找。添加的分布式I/O与PLC主站中的本地I/O具有统一的编址，在程序中可以像访问本地I/O一样方便地访问分布式I/O，在编程时完全不必考虑一个I/O地址在物理上是通过何种方式连接的。
图2ET200M从站与DP主站的组态
图3ET20M从站的信号模块组态
4.3端口设置
（1）PG/PC接口是PG/PC和PLC之间进行通讯的接口，要实现PG/PC和PLC设备之间的通讯连接，必须正确的设置该接口。在控制面板中打开“Set PG/PC Interface”，选中“S7 OnLine（ STEP7）”，再选择网卡类型。进入 STEP 7的硬件组态HWConfig中设置通讯模块的MAC地址，地址为CP343-1标签上给出的物理地址，其格式是一个12位的16进制数（如:08-00-06-00-44-AE）。还需给 PLC分配唯一的IP地址（如:192.168.0. 130 ）及子网掩码（如:255.255.255.0 ）。
（2）设置PROFIBUS网络:利用图形组态工具NetPro设置括PROFIBUS总线的传输速率、高站地址、总线行规、总线参数等。
系统组态完成后，应下载到PLC，并调试使硬件之间连通。
4.4程序的编写和调试
STEP7是用于S7-300/400创建控制程序的标准软件，编程语言主要有:梯形图、语句表和功能块图。
通常用户程序由组织块（OB）、功能块（FB）。
功能（FC）和数据块（DB）构成。OB1为主程序循环块，是必需的。根据控制程序的复杂程度，对简单程序可将所有的程序放入OB1中进行线性编程，如果程序比较复杂应进行结构化编程，将程序用不同的逻辑块加以结构化，通过OB1调用这些逻辑块。
对一个实际的过程控制，按照所采用的控制策略编写用户程序，模拟调试后下载到PLC，与实际系统联调，完成相应的控制功能。
5WinCC监控通讯组态
WinCC提供SIMATICS7 Protocol suite. CHN驱动程序，此驱动程序支持多种类型的网络协议，通过它的通道单元可以与各种SIMATICS7-300/400PLC进行通讯，具体选择通道单元的类型要看WinCC与自动化系统的连接类型。本系统选择工业以太网通道单元，工业以太网是工业环境中有效的一种子网，它适用与管理层和现场层通讯。
添加SIMATIC S7Protocol suite．CHN 驱动程序，在“SIMATIC S7 Protocol Sute”下选择“IndustrialEthemet” 通道单元，打开“连接属性”输入连接名称，在连接参数中输入所要连接的PLC的通讯模块CP343-1的MAC地址，PLC中CPU所在的机架号和插槽号。此处的插槽号应是CPU所在的插槽号，不是通讯模块所在的插槽号。
用户根据具体的过程控制任务，在新建的连接下建立变量，把变量和PLC中所要连接的地址对应起来，与PLC建立连接。后利用WinCC完成各种显示画面和数据的组态。
6 结束语
本文所建立的现场总线控制网络，通过接入标准以太网，还可以实现远程监控。该实验装置是根据自动化及相关教学的特点，基于过程控制基础上集PLC技术、网络技术为一体的先进的实验装置，采用了多种常用控制算法和理论，除包含常见的PID算法外，还增加了模糊控制、人工神经网络控制等先进的控制策略。