S7-200SMART在化成生产线上的应用-西门子中国）.PDFVIP

S7-200 SMART 在化成生产线上的应用 广州擎天实业有限公司 熊宁 西门子（中国）有限公司 李贤宁 设计了基于 S7-200 SMART 的化成生产线监控系统，介绍了系统架构、硬件 选型及软件设计方案。在通信方面， S7-200 SMART 通过自由口通讯的方式采集 一条生产线上的所有仪表的数据，然后再通过工业以太网的方式把所有生产线的 数据传送到上位机，实现了现场数据的实时监控。经现场长时间运行，系统运行 稳定、高效，很好地满足了客户需求。 化成生产线是将阳极电蚀铝箔置于化成液中，利用电气化学原理，使阳极电 蚀铝箔表面生产氧化膜，此过程称为化成。 工艺流程 化成工艺流程为： 电极箔→水合处理→初段化成→中段化成→安定化处理→终段化成一→安 定化处理→终段化成二→安定化处理→卷取 上位机是化成生产线监控系统的控制中枢，其控制网络拓扑结构如图 1 所 示。它是由数据采集从站和数据主站构成的。 (1)数据采集从站 本系统对生产车间 22 条生产线、高压、低压及外围设施采用数据采集从站 对信号进行采集。从站包括软件和硬件两部分，硬件部分主要采用 SMART 200 PLC 加各种 I/O、A/D 模块组成，并配有雷击和浪涌电压防护模块。 系统能监视、记录铝箔生产线重要的生产数据。本系统负责目前生产线需要 采集的最多 45 个数字表头的数据。 每个采集从站可扩展一个 485 接口，可以和其它设备进行 MODBUS 通讯。 模块采集数据可通过 PLC 的以太网接口将所有的系统数据通过工业以太网 传送至上位机。 Unrestricted 上位机 网络系统架构图 以太网 以太网 交换机 1# . . . . . . n# 以太网 以太网 以太网 以太网 通讯 通讯 通讯 通讯 SR40 SR40 SR40 SR40 . . . . . . . . . . . . 化成电源 化成电源 化成电源 化成电源 图 1 数据采集系统的网络拓扑结构 (2)数据采集主站 1.上位机采用台式电脑作为监控主机，可储存数年的历史数据。 2.对于各种持续的数据，可以实时曲线和历史曲线的方式直观显示，作为衡量生 产线性能的依据。 3.所有故障报警及预置目标值（SV 值）修改均有记录。 4.通过终端程序和双网卡将工厂的局域网和工厂监控网络分开，保证现场数据的 安全与高效。客户可通过外网随时监控现场数据。 方案确定 本项目中采用西门子 S7-200 SMART PLC 作为主控制器，采用上位机的显示 器作为人机交互接口。S7-200 SMART 的 CPU 集成了以太网接口和 1 个 RS485 接 口。RS485 通信口支持自由口通信，以太网接口不仅支持程序调试功能，还能与 触摸屏和计算机进行通信，轻松组网。S7-200 SMART 配备了西门子专用高速处 理芯片，可以轻松满足化成生产线监控系统的控制要求。 本系统采用 CPU SR40 采集生产线上所有仪表的数据，然后再把所有 PLC 的 数据都通过以太网传送给上位机，每个 CPU 均配备了 RS485 通信板。CPU SR40 具有 24 点输入，16 点输出，支持自由口通信，完全可以满足化成生产线的控制 要求。 软件开发 Unrestricted (1)化成电源控制程序 通过采集电源的状态、电压、电流等数据和上位机的控制，做一个调节的闭 环的自动化控制。 (2)化成线通信程序