西門子Ｓ７－４００系列ＰＬＣ在捆鋼機電氣自動控制系統(tǒng)中的應用

PLC的硬件結構
（一）控制打捆機PLCS7-400通過Profibus與現(xiàn)場的幾個遠程I/O站相 連，Profibus（ProcessFieldBus）是現(xiàn)在工業(yè)控制中廣泛使用的控 制總線，其傳輸速率高，抗干擾能力強。遠程I/O站設在被控設備的 附近，能夠降低安裝成本，令查找故障方便。Profibuss子網在RS485 基礎上，能夠連接許多設備，Profibus子網使用同一物理聯(lián)接 （RS485），如多點接口（MPI），它是一個開放型系統(tǒng)，能夠連接不 同的SIMATIC設備，但要遵守Profibus標準。PLCS7-40O系統(tǒng)通過 ProfibusDP網與現(xiàn)場I/O站通訊，并和控制PF線的PLCS7-400系統(tǒng)之間 進行并行通信。
（二）S7400系列PLC的CPU、為4122DP，存儲器為72KB，掃描周期為 0.2ms/1000KB，將DP和MPI接口集成為一體，使用"80486"32位處理器 。負責處理整個應用程序和外部接口處理。由于S7系列PLC模板功耗 低，發(fā)熱少，因此，省去了在S5系列中所用的電源機箱和冷卻風扇， 大大節(jié)省了安裝空間。
（三）遠程I/0站由接口模板，電源模板，I/0輸出模板，模擬輸入， 輸出模板，高速計速模板組成。I/0板輸入／輸出電壓為DC24V。輸出 到閥體的信號經過光電隔離放大器進行放大，模擬量輸出至比例閥的 放大板上，通過處理后控制閥的開口度，從而控制液壓油量。
輸入信號主要有:液壓泵電機通斷、工作壓力、輥道位置、材料位置 、捆扎單元位置、卸料臺、輸送機和沖頭的位置檢測；還有工作速度 、單雙捆捆扎的投定等信號。輸出信號主要有:液壓泵閉路進油、循 環(huán)泵液位、扭轉、送絲、導槽動作、沖頭動作、托料鉤、傳送臂、收 集臂、成捆器等動作控制。還有執(zhí)行速度，單雙捆控制、緊急制動等 。
（四）主控臺操作終端使用觸摸式操作終端，有Profibus和RS-232兩 個接口。在PC機中由編程軟件對終端進行編程，也可以通過嵌入式鍵 盤對其進行編程。
各個畫面切換方便，人機界面友好，通過不同的界面可對壓實力、雙 次壓實、升降高度等進行設置，啟停液壓泵、加熱器。又可對整個打 捆機的動作順序進行監(jiān)控，同時對液壓站的油溫、液位進行報警指示 ，數據和信號通過Profibus接口與PLC進行交換。
（五）便攜式操作箱在維護期間用于手動操作打捆單元。
二、控制系統(tǒng)的軟件構成和功能特點
打捆機系統(tǒng)控制程序的設計，是電氣自動控制系統(tǒng)研制的重要環(huán)節(jié)。 PLC控制程序的編制質量如何，對整個打捆機系統(tǒng)影響極大，并在很 大程度上決定了該系統(tǒng)的運行效率和各項性能指標的最終實現(xiàn)。
S7-400PLC使用STEP7編程語言，編程設備可采用專用編程器或裝有 STEP7系統(tǒng)的PC機。STEP7有三種編程語言可選用，分別是LAD（梯形 圖）、STL（語句表）、FBD（功能流程圖），三種編程語言在離線狀 態(tài)下可隨意轉換。就三種編程語言比較而言，LAD、FBD比較直觀，接 近于常規(guī)的繼電器硬線連接圖，STL有S7系列CPU最嚴密的機器碼MC7 ，這就意味著用S7控制器程序，可以優(yōu)化運行時間和優(yōu)化使用存儲區(qū) 。
程序主要由五大部分組成，主要是包括打捆機控制方式選擇程序、液 壓站控制程序、信號顯示程序、故障檢測及
報警程序以及操作終端的通信程序。
三、小結
隨著社會的發(fā)展，對自動控制系統(tǒng)的要求也越來越高，這就要求PLC 的控制系統(tǒng)配置合理，結構簡單，便于維護和操作、適應多種惡劣環(huán) 境、能與任何人機界面相連。西門子S7-400PLC包括多種性能遞增的 CPU和豐富的帶有許多方便功能的I/O擴展模塊，使用戶可以完全根據 實際應用選擇合適的模塊來適應更高的技術要求，實現(xiàn)更強的控制功能。