西門子銷售交換機6GK5108-0BA00-2AC2

一、PPI方式
        PPI通訊協議是西門子專為S7-200系列PLC開發的一個通訊協議?？赏ㄟ^普通的兩芯屏蔽雙絞電纜進行聯網。波特率為9.6kbit/s,19.2kbit/s和187.5kbit/s。PPI通訊網絡是一個令牌傳遞網，在不加中繼器的情況下，多由31個S7-200系列PLC，TD200,OP/TP面板或上位機（插入MPI卡）為站點，構成PPI網。
    二、MPI方式
        S7-200可以通過內置接口連接到MPI網絡上，波特率為19.2k/187.5kbit/s。它可與S7-300/S7-400 CUP進行通訊。S7-200 CUP在MPI網絡中作為從站，它們彼此間不能通訊。
    三、自由通訊口方式
        S7-200可以與任何通訊協議公開的其它設備、控制器進行通訊，即S7-200可以由用戶自定義通訊協議（例ASCII協議）。波特率高為38.4kbit/s（可調整）。因此，使可通訊的范圍大大增加，使控制系統配置更加靈活，方便：1、任何具有串行接口的外設，如打印機、條形碼閱讀器和變頻器等；2、用于S7-200系列兩個CUP間簡單的數據交換。
    在S7-200系列的CUP中，CPU222,224,226,226XM，都可以通過增加EM277 PROFIBUS-DP擴展模塊的方法支持Profibus DP 網絡協議。高傳輸速率可達12Mbit/s

系統控制功能
　　1．稱重測控單元功能
　　稱重測控單元擔負著整個配煤的煤量采集計量作用，也是整個配煤系統數據采集的基礎，其控制核心為CFC-200儀表，它是集調節與演算為一體的多功能計量控制器，其內核為16位摩托羅拉68KCPU，它以Yamato出眾的計量設計技術為基礎、具有性能穩定、測量精度高、抗干擾性能強、功能齊全、接口多樣化、故障自診斷、參數自整定及智能PID調節等功能特長，它主要完成負荷、流量、累積量的采集，CFC-200儀表通過Profibus-DP接口與西門子PLC溶合為一體，達到數據無縫、透明共享的預期效果。

　　2．PLC實現的功能
　　實現各臺配煤給料機的流程啟動和停止；故障診斷報警；倉料位、圓盤電機、給料皮
帶電機的流程聯鎖和逆向啟動、順向停車的順序控制；各臺設備/各工藝段之間的安全聯鎖；各變頻器的頻率給定和速度控制；總配比流量的在線調整等功能。PLC按工藝要求完成系統的四種控制方式（現場就地控制、單臺手動控制、單套聯動控制、全自動控制）；另外，S7-300PLC作為Profibus-DP的網絡主站，起著整個系統的控制核心作用，是確保系統內所有設備的協同運行的前提條件，并完成與上位機交換系統的所有過程參數和數據的任務。

　　3．上位機實現的功能
　　實現煤料配合比例工藝流程的自動監控；管理生產過程參數和狀態；處理反映各種過程報警和歷史報警；瀏覽各實時/歷史趨勢畫面；生成各種報表供瀏覽/查詢/打?。唤崟r數據庫及歸檔數據，為企業決策者提供工廠現場層實時過程數據、曲線及統計分析表。利用WinCC中的C語言腳本(bbbbbb)及提供的各類應用函數，來靈活地完成系統復雜的控制要求，并將配煤系統的前后工藝段有機地組合起來。
以上三者相輔相成，構成一套完整的自動配煤解決方案，整個配料系統綜合精度優于0.5%。

　　4．項目中的難點問題及實施辦法
配煤煉焦有2大工藝段，每個工藝段有12套，合計共有24套給料機，其配比的準確和穩定是焦炭質量保障的關鍵。
　　后備PID調節：但在實際運行中配煤系統的配比會受到外界多種因素的影響，如煤質、含水率、環境溫濕度、粘度、粒度等因素，從而直接引起下料不暢通、結塊、粘料等現象，影響配煤比例的恒定。針對上述情況，我們采用兩套PID自動調節回路方案，正常情況下由CFC-200來執行調節，當上述情況造成流量震蕩或偏差超，系統自動切換由PLC來完成后備PID調節，而此刻后備PID調節是根據所發生不同情況下的同種煤流量總和為目標對象進行閉環調節，從而優化了過程控制的性能和效果。    
 

　　后備計量切換：系統在正常情況下，其計量功能是有稱重測控單元來完成，它主要由UB2電阻應變式傳感器和CFC-200儀表組成，一旦稱重測控單元中的任何一方故障都將導致稱重計量失敗。因此，我們采用了后備容積計量功能，當一旦發生計量失敗情況時，系統自動切換到容積計量模式，其設計思路為：在系統正常情況下由PLC對CFC-200所輸出的煤流量進行密度逆運算，得出其在預置時間跨度內煤的瞬間密度，并不斷進行跟蹤刷新和存儲，當進入容積計量模式后，PLC將根據所記憶的瞬間密度，進行流量運算和控制調節，而不影響系統的正常進行。

　　六、  項目運行
　　2006年8月15 日上午，爐─山西太鋼7.63米焦爐（年產焦碳115萬噸／
座）順利投產了。整個配煤系統運行可靠、性能穩定、操作方便、自動化程度高、配煤準確率和焦炭質量穩定率都得到大幅度的提高，不盡降低了煤耗和能耗，還大大地提高了生產效率，達到了預期的效果，為太鋼不銹鋼年產能達到300萬噸，成為全球產能大的現代化不銹鋼企業打下了基礎。

　　七、  應用體會
　　通過自動配煤項目設計、實施，進一步加深了對西門子SIMATIC自動化產品的了解。系統采用了工業以太網和Profibus-DP現場總線，實現了現場儀表、PLC、分布式I/O、操作站/工程師站、變頻驅動器之間的相互通信，提高了數據傳輸的可靠性和抗干擾性，減少了大量線纜，現場安裝、調試的工作量也大大降低，縮短了項目實施周期，更提高了工作效率和項目質量。

　　另外深有體會的一點是：西門子SIMATIC自動化產品的產品鏈長、性能超群、覆蓋面廣、普及率高、網站內容豐富且更新快、各類文檔資料齊全、客戶技術服務響應快等等，這一切都為我們的實際工作帶來了極大的便利和廣泛的認可，預祝以SIMATIC品牌為代表的自動化產品在今后創新道路上再創

 對于一般要求精度不高的應用，我們推薦使用這種方法。
    第三種辦法，使用高速脈沖輸出。
  高速脈沖輸出功能是指可以在可編程控制器的某些輸出端產生高速脈沖，用來驅動負載實現**控制。
    對于西門子S7-200PLC，其開關量輸出Q0.0和Q0.1編程時可用作高速脈沖輸出。支持兩種形式高速脈沖，高速脈沖串輸出PTO和寬度可調脈沖輸出PWM。我們使用寬度可調脈沖輸出PWM也可實現時鐘脈沖功能。下面給出程序范例：
ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1

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