西门子模块6ES7222-1BD22-0XA0方法说明
1 引言
近年来，随着大功率非线性负荷的不断增加，电网的无功冲击和谐波污染呈不断上升的趋势，导致电网的线损增加，电压合格率降低，严重影响供电质量和经济性。采用静止型动态无功补偿装置(svc)可以起到稳定系统电压、改善系统不平衡、tigao负荷功率因数等作用，现已成功应用于冶金、采矿和电气化铁路等冲击性负荷的补偿上，还具有更广泛的应用前景。
大容量、实用化svc装置的设计与运行过程中，监控系统的设计与实现是非常必要的，它起着运行信息管理中心的作用。以往监控系统软件通常针对某个具体应用对象采用文本语言编程开发，用户界面不美观，开发周期长，移植和更改困难，而labview开发软件具有广泛的硬件支持、开放性互连、图形界面优美及开发周期短等优点，特别适合测控自动化应用和监控系统的开发。基于虚拟仪器技术的svc监控系统采集、存储、分析来自各个子系统的实时运行数据，并以此判断整个svc装置是否正常工作，将分析结果以直观易懂的方式呈现给现场运行人员，是开发人员和用户了解svc系统状态的主导窗口。本文介绍了如何利用虚拟仪器技术在labview软件开发平台下研制svc监控系统，实现svc系统远程操作控制命令的分散下达和实时运行信息的集中监视。
2 高压无功补偿系统的结构与功能
svc装置通常有以下几种结构：晶闸管控制电抗器(tcr)、晶闸管控制的高阻抗变压器(tct)、晶闸管投切电容器(tsc)、tcr+tsc混合装置、tcr+固定滤波器电容器(fc)的混合装置。这里以tcr+fc型svc系统为例进行监控系统的设计。
svc系统是一个高度综合和复杂的计算机控制系统，它由采集单元、控制单元、触发脉冲产生单元、监控单元、保护单元5个子系统构成。其中，数据采集单元完成三相电压和三相电流的检测；控制调节单元完成静止补偿原理闭环调节器的控制算法；触发脉冲产生单元主要完成同步功能和脉冲产生分配；监控单元完成svc系统结构的重构、控制参数的设定、面板操作命令的下发、系统运行参数的动态收集和显示；保护单元完成过流和过载保护、阀组超温及其bod保护等。
3 高压无功补偿监控系统的实现
3.1 svc监控系统功能及组成
svc监控系统具体可完成以下功能：监视装置的启动过程；实时采集并显示系统的运行状态；在线判断系统故障状态；记录重要系统运行信息；为远程计算机传递数据；系统长期运行状态分析，生成电压质量、谐波含量分析报告；系统调试期间录波回显，协助安装人员快速查看系统状态等。这些功能为svc装置的正常工作提供了有力保障，svc的监控系统采用内置数据采集卡的工控机为基础，虚拟仪器labview为工具进行开发。除了数据采集之外，监控系统还要负责和其他设备的通信以及远程数据传输工作，采用高性能的工控机使得完成如此复杂的任务变得更加容易。而采用了图形化的编程语言labview，把底层与硬件交互的部分封装起来，使得应用程序的开发过程十分简单，操作界面友好。
3.2 labview简介
labview是美国国家仪器公司(ni)提供的一款功能强大又灵活的虚拟仪器和测控软件开发工具，是一种图形化编程语言，简称g语言，其编程过程是通过图形符号描述程序的行为，提供了大量的虚拟仪器元件和函数库以方便编程，可直接用于实现数据采集、网络通信、文件输入输出、gplb和串行仪器控制以及数据分析等。
由于labview的编程是完全图形化的，不同于其他文本方式的编程工具，这种“所见即所得”的直观效果给工程技术人员带来了极大的方便，labview提供了工业界大的仪器驱动程序库，以及不同工业领域的各种控件模型，用户可以根据需要，在基本控件模型的基础上进行继承优化，labview还支持通过internet、activex、dde和sql等交互式通信方式实现数据共享，也支持面向对象的程序设计。labvlew直接支持微机中的rs-232和rs-485接口，不需任何外部板卡，可通过软件编程实现仪器控制和数据传输。在labview开发环境下，用户可以根据需要选择合适的控件模型，设计出既满足用户要求又美观实用的vi。
3.3 svc监控软件设计
软件的设计及实现是开发svc监控系统的主要工作,也是开发难点所在。用labview进行svc监控系统的程序设计，有两个重要的设计概念，即“程序功能决定程序结构”和“数据流”。因为labview程序是由多层多个结构和接口模型一致的子vi相互连接、嵌套构成的，每一个子vi都是一个封装好的vi，完成一定的功能，程序结构的确定实际上取决于程序功能的划分；不同子vi之间是通过“数据流”进行连接的，数据流是子vi的处理对象，并决定了程序的流程，确定了数据流的内容和方向，也就确定了程序的功能和结构。基于以上概念和labview的特点，svc监控系统的软件设计采用按功能划分的主从式程序结构，确定监控系统的各项功能，按照功能和待处理数据的流向来确定程序结构。
svc监控软件主界面见图1，主要包括主界面、实时数据、实时曲线、谐波监测、历史曲线、功率因数统计、故障记录、硅状态监测、系统参数画面。当按下相应的按钮后，即进入到其对应的画面中。
摘要:
随着计算机技术的发展和广泛应用，计算机集散控制系统已经普遍用于各种工业生产，能够满足各种不同工艺生产的控制和管理要求，我公司在新型干法水泥生产线上也引进瑞士ABB公司AdvantOCS开放控制系统，用于生产线上所有设备的计算机控制和管理生产。
1 Advant OCS开放控制系统基本配置及硬件组成
1.1 系统基本配置
ABB Advant开放控制系统基本配置如图1。该系统有控制网络通讯和工厂网络通讯的功能。控制网络通讯采用MASTER BUS300总线(简称MB300)。MB300是为满足AdvantOCS系统高速通讯高性能的串行同步半双工总线。MB300大通讯速度是10Mbit/s，连在MB300上的MP200/1节点多不能大于45个。当传输的节点检测到总线没有被占用后，信息便可以在总线上传送。MB300总线的长度多500m，当大于500m时，必须加repeater(转发器)，本控制系统在煤磨节点N51处加了1个转发器，把MB300总线延伸到水泥磨节点N61。MB300总线上挂有操作站AS1节点1、操作站AS2节点2、生料磨MP200/1控制器节点N31、窑和冷却机MP200/1控制器节点N41、煤磨MP200/1控制器节点N51、水泥磨MP200/1控制器节点N61、信息管理站IMS节点N99和11号控制网络。
图1 ABB Advant开放控制系统基本配置示意
Tr:转换器；AD:适配器
工厂网络采用TCP/IP协议通讯，操作站AS1与AS2及信息管理站IMS通过它们TCP/IP的接口连接到D-bbbb(数据链接单元)，经过细的同轴电缆把3个D-bbbb连接起来，构成工厂网络。一端连到网络硬拷贝打印机，另一端可经过终端服务器，通过调制解调器连接到其它计算机，包括配料计算机ROMIX。配料计算机通过RS232接口直接与荧光分析仪计算机通讯。在生产过程中，荧光分析仪通过对出磨生料成分的分析数据直接经过计算机的RS232接口传送到配料计算机，配料计算机马上分析计算，经过TCP/IP网络把结果传送到IMS，IMS经过MB300总线直接传送到节点N31，生料磨控制器马上调整各种原料的配比，达到生料磨配料的在线控制及生料成分稳定的目的。
操作站与操作站之间、操作站与信息管理站IMS之间可通过工厂网络TCP/IP进行访问，操作站与信息管理站都可通过工厂网络TCP/IP在网络硬拷贝打印机，打印有关数据。ABBAdvacommandX工作台服务器是一个可选件，它允许在X终端或仿真X终端的个人计算机(PC)上，通过工厂网络TCP/IP运行操作站功能，不支持组态。
1.2 系统硬件组成
操作站的硬件平台为惠普工作站AS520i，信息管理站的硬件平台为惠普工作站AS515。
MasterPiece控制站的硬件由ABB公司生产，各个控制站的基本配置如表1，再加上输入、输出板的接口单元及供电电源装置等组成。
从表1可以看出，N41节点有2块CPU板、2块内存模板、1块CPU切换板。MP200/1可以对中央处理单元有冗余配置，当其中一台工作时，另1台处在热备份状态，也在不断地更新过程值，一旦检测到工作中的1台出现故障，它便可以自动在25ms内无扰动切换，保证窑的安全生产。
2 系统软件组成
2.1 Advant OCS操作站的软件组成
ABB公司在基于UNIX操作系统之上开发Adva Command mastersoftware(优越命令标准软件)，使操作员能对过程进行全面的控制，AdvaCommand软件系列为操作员提供了如下功能:过程信息的显示、手动控制对话、事件和报警处理、过程分区及操作者权限定义、信息检索能力、历史数据的曲线显示、系统状态监视及显示。
2.2 Advant OCS信息站的软件组成
Advant Station 500 series IMS应用软件，基于U-NIX操作系统开发，过程和信息的管理是AdvantOCS组成部分，通过使用工业标准，为扩展专用软件的第3层提供开放式平台，例如本公司通过网关与配料计算机ROMIX通过专用软件通讯实现工厂控制。
2.3 Advant OCS MP200/1控制器的软件组成
Advant OCS MP200/1控制器与Advant Station100系列，可离线工程服务、在线编程维护和故障跟踪，是现场工作的理想设备。AdvantStation使用的操作系统，早期用bbbbbb3.11，目前使用bbbbbb NT，ABB公司在bbbbbbs操作系统上开发AdvaBuild Engineering Software用AMPL(ABB Master Program Language ControlConfiguration)标准程序语言来编写控制程序。从图1可以看出在节点N41控制器上连接有一台ES工程站，该工程站可在线连接到节点N41，再通过MB300总线可访问11号网络的其它节点控制器，达到在线编程、维护和故障跟踪等。ABB标准程序语言编写控制程序包括两部分，即数据库和过程控制程序，在MP200/1控制器内以源码方式运行。
2.3.1 数据库
系统的信息处理通过数据库的存取方式进行，MP200/1提供有60余种数据类型，对每个I/O点建立1个数据库外，还提供了许多通讯方面数据库。
2.3.2 过程控制程序
AMPL是一种使用图解符号表示的语言，它使用具有各种不同功能的PC元素(Process Controlelement)来实现过程控制要求，该软件具有简单、易学、易懂的特点。通过预先编制的TC TYPECircuit标准回路图，和其它一些简单PC元素进行控制程序编制，实现联锁逻辑，顺序控制、中控、现场开机联锁等。
3 系统使用过程存在问题及待改进方面
3.1 Advant OCS系统使用过程存在问题
AdvantOCS系统从1997年投入运行，由于计算机系统未设计不间断电源UPS，当供电电压出现波动时，MP200/1控制器就停止运行，有时程序也丢失，必须重新下载，严重影响了正常生产，后来给网络上的所有设备安装了不间断电源才解决了这个问题。AS520iOS操作站、AS5151MS信息站多次出现计算机的主板、硬盘损坏，操作站经常出现死机现象，给生产控制带来困难。由于计算机2000年问题，公司决定升级，1999年12月升级至今彻底解决上述问题。
我们在生产过程中发现控制软件有些问题，例如:1)窑头与分解炉喷煤采用罗茨风机，有1台备用，在生产过程中发现备用罗茨风机可转给分解炉喷煤使用，但当某天要把备用罗茨风机转到窑头喷煤使用时，联锁信号都正常，中控却无法起动，经查，设计软件存在问题，经修改后开机正常。
2)在生产过程中多次发现生料均化库底冲击式liuliang计的称重仓内生料溢出，引起liuliang计跳停，但下料设备却不会联锁跳停，经查，称重仓上有一高高报料位开关未设计参与下料设备的联锁，经修改才消除这故障。
3)ABB公司设计60万t水泥磨要停机换库，有9个5000t水泥库，采用气力tisheng输送，每次停机换库要40min至1h，如果其它设备出故障换库时间更长，我们实施了对60万t水泥磨换库不停机的改造，对原设计电气图纸及控制软件进行了修改，实现了换库不停机，大大地tigao了水泥磨的运转率。
3.2 Advant OCS待改进方面
目前，AS515IMS只作为与ROMIX计算机通讯的网关使用，还有其它功能未发挥出来。为tigao企业管理水平，充分发挥信息站的使用，应对信息站进行升级及开发有关软件。
4 使用Advant OCS效果
ABBA dvantOCS从1997年投入使用至今，经过对系统设计的缺陷进行修改及完善，1999年12月升级后运行稳定、性能好、操作控制方便，由计算机故障引起停窑、停产的事件很少。目前，只发现烧坏Digital公司生产的Transceiver(信号转换器)3个，其它部分都运行良好。为工厂的稳定运行、tigao窑的运转率起到了关键的作用
一、概述
莱钢炼钢厂4a#连铸机为一台三机三流的矩形坯连铸机，年生产能力为80万吨，与中型轧机构成一条热装热送短流程生产线。本文将对其基础级自控系统进行详细介绍。
二、生产工艺简介
钢水包由转炉车间运至连铸车间后，由车间行车将钢水包置于大包回转台钢包臂上，旋转至浇注位后，钢水由钢包流入中间罐车，达到开浇液面后，浇铸开始。钢水经中间罐车注入结晶器，经过初次冷却控制以及振动控制调节后，进入二冷区。自控系统自动跟踪铸坯的位置及长度，铸坯到达冷却段时，由二次冷却系统对铸坯进行水/气的混合冷却。系统跟踪钢坯头到达矫直区时，拉矫机依次进行换压操作；跟踪到脱引锭位时，自动进行脱引锭操作。钢坯达到定尺长度后，由火焰切割机实施切割，切割后由输出辊道运出，再由横向移钢机运至热送辊道，后由热送辊道运到中型加热炉进行轧制。
三、系统构成及配置
系统采用了美国罗克韦尔自动化公司的PLC5作为主控制器，SLC500用于火焰切割自动控制，选用罗克韦尔自动化公司1336系列的变频器用于交流调速控制，远程I/O模板用于切割区以及出坯区现场信号的控制，以工业以太网以及DH+网作为控制网络。在该系统中，共采用了4套A-BPLC-5/40E分别用于铸机的公用系统以及铸流系统的自动控制。根据系统的控制规模，并保留有25%左右的控制点余量，PLC系统的硬件
公用系统
主机架通过CPU上的通道1B（组态为Remote I/O Scanner方式）外带了5只扩展机架、6块RemoteI/O模板以及4台1336 PLUS变频器。
具体配置为
电源模板（1771-P7，16A）6块、CPU（1785-L40E）1块、AI模板（1771-IFE）3块、AO模板（1771-OFE）3块、RTD模板（1771-IR）1块、高速计数模板（1771-VHSC）1块、24VDCDI模板（1771-IBD）25块、24VDC DO模板（1771-OBD）14块、220VACDI模板（1771-IMD）23块、220VACDO模板（1771-OMD）16块、远程I/O适配器（1771-ASB）5块、远程I/O模板（32入/32出：1791-IOBW）4块、远程I/O模板（16入/16出：1791-16BC）1块、远程I/O模板（24入/8出：1791-24B8）1块、25匹马力1336PLUS变频器（CAT 1336S-B025-AA-EN4-CTM1-HA2）2台、20匹马力1336 PLUS变频器（CAT1336S-B020-AA-EN4-CTM1-HA2）2台。
铸流系统
用于铸流控制的三套PLC系统的配置完全相同，均是：主机架通过CPU上的通道1B（组态为Remote I/OScanner方式）外带了2只扩展机架、3块Remote I/O模板以及7台1336FORCE变频器；采用了3套A-B公司的小型产品SLC 500 分别用于每流的火焰切割机的自动控制。SLC 500PLC通过CPU上的DH+通讯口与PLC-5/40E的CPU上的通道1A通讯口（配置为DH+）连接构成了DH+网以实现数据交换
PLC5具体配置为
电源模板（1771-P7，16A）3块、CPU（1785-L40E）1块、AI模板（1771-IFE）4块、AO模板（1771-OFE）8块、RTD模板（1771-IR）2块、高速计数模板（1771-VHSC）1块、24VDCDI模板（1771-IBD）5块、24VDC DO模板（1771-OBD）4块、220VACDI模板（1771-IMD）7块、220VACDO模板（1771-OMD）5块、远程I/O适配器（1771-ASB）3块、远程I/O模板（1791-IOBW）3块、25匹马力1336FORCE变频器（CAT 1336T-B025-AA-GTIEN）4台、40匹马力1336 FORCE变频器（CAT1336T-B040-AA-GTIEN）3台。
SLC500具体配置为
电源模板（1746-P2）1块、CPU（1747-L542）1块、DI模板（1746-ITB16）1块、DI模板（1746-IB16）4块、DO模板（1746-OW16）2块、DO模板（1746-OB16）2块。
4套PLC5通过各自CPU上的以太网口（通道2）挂在以太网上，并通过MSG指令相互传递数据；共25台1336变频器作为远程站采用RemoteI/OScanner方式与PLC进行数据通讯：其启动、停止、速度给定等指令均由PLC下达给变频器，变频器的各种状态数据以同样形式反馈给PLC。4台高性能PⅢ工控机作为系统的上位机，通过以太网与PLC进行数据传送，完成铸机生产的监控，其中3台为操作员站，互为备用，用于生产的实时监控；1台为工程师站，可以完成对软件系统的查阅、修改等工作（系统配置图如图1所示）。
四、软件设计、系统控制功能及实现
4．1 PLC程序的设计
控制程序使用罗克韦尔自动化公司专用编程软件Rslogix5，并全部采用简单易懂的梯形图方式编制而成，分为公用控制程序及铸流控制程序共4套。
每套控制程序均采用了流行的模块化/结构化编程方法：根据控制对象、控制目的的不同把控制程序分为若干控制部分，由主程序在每次扫描周期中依次调用来实现各自的控制功能；在每一个梯形图文件中，把控制功能相同的程序放在同一控制段中，并加以注释。这种结构化编程方法使得程序的查阅、功能的扩充及修改变得更加容易，大大增强了程序的灵活性、可读性、实用性和维护性。
4．2 监控系统的设计
上位监控系统采用Rsview32制作，Rslinx负责完成与PLC的数据通讯。根据生产工艺、控制功能的要求，共制作了9大部分、共计40余幅监控画面。
4．3主要的控制功能及关键技术的实现
图 1
主要控制功能：该自动控制系统主要用于连铸机生产的基础级自动化控制，通过采用A-B自动化控制技术可完成基础生产工艺过程的全自动化控制，实现连铸生产现场设备的自动联锁，介质温度、压力、liuliang的检测调节，数据的通讯处理、故障报警以及生产状况的在线监控等功能。
主要控制功能有：中间罐车行走、升降功能；结晶器冷却水、二冷水、公用介质的liuliang及压力检测调节功能；推钢机控制功能：横移机控制功能；大包、中间包的钢水测温及称重功能；大包旋转及升降控制；液压站控制；结晶器振动控制；拉矫机/拉矫辊控制；输出辊道控制；结晶器冷却水控制；二冷水控制；自动跟踪控制；火焰切割控制以及生产的在线监控等。关键技术的实现：
变频调速控制技术：中间罐车、拉矫机、结晶器、输出辊道、横移机等设备均采用了变频调速控制技术。PLC通过RemoteI/OScanner通讯方式将控制命令传达给变频器，接收变频器的状态实时反馈信息；控制程序则通过采用MOV指令将启/停、正/反转、速度给定值等命令信息以输出字的数据格式传送给变频器，从而实现变频调速的自动控制。
二冷区的全自动配水控制算法：理论上理想的二冷配水控制曲线是一条二次曲线：F=aV2+bV+c，实现起来非常困难。为此，我们采用直线仿真曲线技术：采用三条斜率不同的直线来模拟二次曲线，根据当前的拉速及三条直线所对应的a、b值分别计算出三个配水量F1、F2、F3，取其大值作为当前的实际给定值：Fsp =Max{F1，F2，F3}（如图2所示）。软件上通过PID指令完成七段回路仪表调节控制（控制框图见图3）。
铸流自动跟踪技术：PLC根据A-B增量型编码器（安装于3#拉矫机上，1024脉冲/圈）发送至高速计数模板的脉冲数，自动计算并完成送引锭模式、浇注模式下的拉矫机/拉矫辊、二冷区配水、电机测速以及铸坯测长等全自动控制。
火焰切割自控系统：<该系统单独采用3套SLC500PLC，并建立了DH+通讯手段与PLC5进行数据通讯。根据PLC5发送过来的铸坯测长实时数据，实现对钢坯切割的自动化控制，并具有2种定尺（本机、上位）、3种操作方式（手动、半自动、全自动）的控制功能。PLC5根据SLC500的反馈信息控制输出辊道的动作将切割完毕的铸坯运出。控制程序则使用MSG指令来实现通讯数据信息的相互传递。
铸机生产的自动在线监控技术：采用Rsview32监控技术、Rslinx通讯技术开发了铸机生产的在线监控系统。该监控系统分为总貌、风机液压站、条件及状态、公用检测、一冷、二冷、设备冷却水、液面控制和其它9大部分，具有如下主要功能：
生产数据、设备状态的在线显示监控；
生产数据的上位设定及生产模式的控制选择；
设备控制方式的选择以及设备的远程控制、介质的远程调节；
趋势记录、故障报警、报表打印以及系统故障自诊断。
图 2
图3
五、结束语
该自控系统综合集成了美国罗克韦尔自动化公司的PLC控制技术、画面监控技术、网络通讯技术以及变频调速技术，实现了连铸机基础生产工艺过程的自动化控制，可完成连铸生产现场设备的自动联锁控制，介质参数的检测调节，数据的通讯处理、故障报警诊断以及生产状况的在线监控等功能。经过三年多的运行验证，该系统控制功能先进、安全稳定可靠，有效地tigao了劳动生产率，改善了工作人员的工作环境，减轻了工作人员的劳动强度，为生产的顺行提供了可靠的保障，并取得了十分显著的经济效益。
2 生产工艺简介
CETCO的生产线为完全进口设备，针刺机由国际非纺织设备制造商专门为CETCO设计制造，采用多项专利技术。与之配套的电气控制部分完全是由美国罗克韦尔公司提供的集成式智能化InbbbliCENTER马达控制中心MCC；选用当前先进逻辑控制模块，具有远程控制、诊断功能，方便全球专家对系统维护及抢修；所有运动部件都可实现数字控制，达到快速、准确、稳定的效果。是目前国内唯一一条整个生产过程均由电脑进行全程监控的GCL生产线，大限度的降低人为因素而导致可能的失误。
整条生产线(见图1)包括放卷设备、撒土设备、针刺机、切边设备、收卷设备等等。控制系统大量使用了罗克韦尔公司的PowerFlex70系列变频器，用于生产工艺中所需变频调速的电动机。该类型变频器具有DeviceNet通讯功能，大大方便了整个控制系统的通讯和保证系统的稳定性。生产工艺主要为：放卷设备将无纺布和编织布放卷；送料系统将膨
图1 膨润土防水毯生产线
润土送到撒土设备；撒土设备将膨润土均匀撒在编织布上以后覆盖无纺布再经过针刺机以不同频率进行针刺，切边设备再将其左右两边进行修整，使产品更加整齐美观；后，由长度测量系统控制每一卷长度，切断后收卷、包装即完成了一卷膨润土防水毯的生产。其中，热熔胶机只在生产带膜产品时投入使用。
3 系统构成及配置
(1) 系统结构
整个控制系统分中央控制室在线计算机和远程监控室（生产办公室）计算机与ControlLogix5000（控制GCL生产线）和SLC500（控制热熔胶机）组成一个整条生产线的局域网，通过无线发射接收装置与公司服务器连接实现Internet远程监控功能。
该系统中ControlLogix5000通过DeviceNet网络与生产线中监控各个电动机的E3系列热继电器及变频器通信，实现控制电动机启动、停止及速度给定并采集各个电动机工作的电流和故障信息。
SLC500在控制热熔胶机时，亦通过DeviceNet网络控制两台变频器以达到两台胶泵转速的连续可调，并且通过固态继电器控制加热器使温度保持恒定。
ControlLogix5000和SLC500之间通信充分利用了SLC500CPU模块自带的DH+网络接口与ControlLogix5000中的DH+网络通信模块1756-DHRIO连接构成了DH+网络以实现数据交换。
(2)具体配置
两台装有RSView32远程监控软件的高性能PIII作为上位机，分别放置于生产线（用于现场工艺控制）和办公室（用于远程监控）
·GCL系统
电源模块1块、CPU（1756-L55）、数字量直流输入模块（1756-IB16）5块、数字量交流输出模块（1756-OA16）2块、模拟量I/O模块（1756-IF4FxOF2F）1块、高速计数器模块（1756-HSC）1块、DeviceNet网络通信模块（1756-DNB）1块、DH+网络通信模块（1756-DHRIO）1块、EtherNet/IP网络通信模块（1756-ENBT）1块。
·热熔胶机系统
电源模块1块、CPU（1747-L542C）、DeviceNet网络通信模块（1747-SDN）1块、RTD热电阻输入模块（1746-NR8）3块及（1746-NR4）1块、组合式输入/输出模块（1746-IO12）1块、直流输出模块（1746-OB32）1块。
4 软件设计
(1) PLC软件设计
控制程序软件分别使用上位机软件RSView32及RSLogix5000（ControlLogix5000PLC）和RSLogix500 English（SLC 500），操作系统为Microsoft bbbbbbsXP。这里主要介绍一下GCL生产线PLC的程序。RSLogix5000编程软件的树型程序结构，易于创建管理任务程序和数据结构，使程序更具人性化，可读性强。
其中，我们将整条生产线程序命名为ControlerSuzhou_GCL，将我们在程序中要使用的变量，以及PLC输入和输出点在控制器变量ControllerTags里定义，为了方便记忆，我们可以根据现实中的功能定义为别名（AliasName），如产品实时长度我们可以定义为Current_Length。在控制器故障处理Controller FaultHandler中，我们要编写程序对控制器故障时，PLC需做出的动作。同样，在电源出现异常时，PLC需做出的动作也需要在上电处理Power-UpHandler中编程。
图2 控制程序软件
图3 生产工艺流程
在编制此程序时，根据生产工艺流程(见图3)在任务Tasks下建立了GCL生产线主工艺Bentomat、送料Feed等周期性任务与主任务MainTask共同完成整条生产线的自动控制。在主 任务MainTask中编写生产线启动、停止和子程序调用指令。我们按生产工艺流程将各种电动机分类到周期性任务里，在每一个周期性任务中细化程序。如在图2中，在GCL生产线主工艺Bentomat中建立顺序控制程序Seq_Bentomat；编写此任务中所有电动机程序（控制及各种信息），包括两个无纺布放卷电动机M07_NU1和M08_NU2；两个切边电动机M06_ETrim1和M11_ETrim2；撒土电动机M42_HFRoll；加紧产品电动机M12_Lam；摆动杆驱动电动机M23_LGNM；加速滚筒驱动电动机M41_Acc；切断刀片驱动电动机M30_BCut；切断刀横向行使驱动电动机M31_BCCut；tisheng滚筒驱动电动机M35_DRUp；收卷电动机M34_WRoll。每台电动机分别包括变频器通讯程序FVNR、报警程序Alarms、控制程序Control、电动机运行时间统计程序Hourmeter等等，这样使得程序系统性、可读性大大增强，方便程序变更和改进。例如，图4中为2吨行车电动机编制控制程序，因为它是送料设备，我们将其分类到周期性任务Feed中，命名为M02_2THoist，并在其中建立其功能程序和梯形图程序。
图4 2吨行车电动机编制控制程序
在GCL生产线中，要保证整条生产线有条不紊、可靠的工作，线速度的配合和顺序控制是系统设计的关键。与针刺机相关的辅助设备基本上都参与针刺机主电动机的联锁（因为送料系统有中间储存设备，并不影响产品实时生产，故无直接联锁，以增加设备的开机时间，tigao生产效率），包括针刺机曲轴箱油泵润滑系统、撒土系统、收卷系统等。生产线运行过程中，在装有RSView32软件的监控计算机上可以更改每台电动机的手动和自动控制模式，并且可以读取该电动机的工作实时电流，如图5。当任何一台电动机出现故障，计算机上将会出现故障报警信息，并根据对产品质量的影响程度作出是否停止整条生产线的动作。维修人员将根据显示的故障信息及时排除故障，使故障的影响小化，大程度上增加开机时间。当现场产生报警停机时，在操作员确认并复位之前，将不能启动生产线。
图5 读取电动机的工作实时电流
线速度配合是本条生产线的一个相当重要指标，主要表现在收卷加速滚筒驱动电动机A和针刺机出口滚筒驱动电动机B转速的配合。当A转速快于B，会造成驱动B的LG变频器因为过压（OV）而报警；当A转速慢于B，会造成产品堆积缠绕进滚筒，甚至拉断。在程序设计中，我们采用了闭环PID控制，根据A反馈的转速转换成线速度，与B的当前转速对应的线速度在PLC程序内进行比较，PLC根据比较结果发出模拟信号给驱动A的变频器，使其转速做出相应变化以达到线速度的统一。
(2)RSView32软件设计
画面显示功能：为了使整条生产线一目了然，在操作画面中以主要生产工艺环节为基础，用简洁明了的线条组合，生成监控画面。可以灵活使用RSView32软件中Library(位于Graphics目录下)的各种常用图形，不仅减少工作量，还增加了监控画面的美感。
(3)报警画面
当前报警使用RSView32软件的AlarmBar功能，实时监控现场设备的运转情况，一旦出现故障，动态显示报警信息，使操作员时间得到信息以便采取措施。为了方便维修工检修和故障统计，运用RSView32软件的AlarmSummary功能，就可以轻松实现。
(4)组态画面
在主画面中，使用RSView32软件的按钮功能，将各个需要监控的画面分别对应到相应的标题按钮，在各个子画面中，在分别设置一个返回和各个画面的切换按钮，使页面转换变的简单易行。
充分发挥RSView32软件的标签占位符（TagPlaceholders）和参数（bbbbbeters）功能，两者完美的配合，用少的画面达到更多的监控功能，让程序设计者大大降低了劳动强度，达到了事半功倍的效果。由于GCL生产线中大量使用了电动机，并且每台电动机的操作（包括手动、自动选择；开、停机选择；正、反转向选择；复位和确认等）和显示（包括故障报警、电动机实时电流、状态）功能基本相同（见图5）。为了更方便组态和程序的管理，我们依旧采用和PLC编程相似的处理方法，将各种标签（tags）分门别类，根据生产工艺自定义一些文件夹和变量名。这样，我们只需要做一个画面，来监控不同电动机。
图6 监控不同电动机
在组态画面中，我们有两种选择：
·使用参数文件（bbbbbeter File）
Display
·变量名列表（Listing tag names）
Display
在程序设计中，GCL生产线组态使用了第2种。例如：我们要对灰尘控制室旋转给料电动机进行监控，我们只需在生产工艺画面中单击相应电动机图标，打开灰尘控制室旋转给料电动机的监控画面。其按钮对应命令为：
Display Motor_Pop_UpA /TFeed\M01_BHRFeed
5结束语
该自控系统集中体现了美国罗克韦尔自动化公司的PLC控制技术、画面监控技术、DeviceNet网络通讯技术以及变频调速技术的优势，使整条自动化生产线的控制系统设计、调试时间大大缩短。在系统运行初期，该系统可由美国CETCO总部工程专家远程监控，当生产工艺发生改变，专家们可以远程变更和改进程序，大大方便了解决现场问题的能力，使我们深深感受到Internet和自动化技术给我们带来得好处。
参考文献