西门子Ｓ７－４００系列ＰＬＣ在捆钢机电气自动控制系统中的应用

PLC的硬件结构
（一）控制打捆机PLCS7-400通过Profibus与现场的几个远程I/O站相 连，Profibus（ProcessFieldBus）是现在工业控制中广泛使用的控 制总线，其传输速率高，抗干扰能力强。远程I/O站设在被控设备的 附近，能够降低安装成本，令查找故障方便。Profibuss子网在RS485 基础上，能够连接许多设备，Profibus子网使用同一物理联接 （RS485），如多点接口（MPI），它是一个开放型系统，能够连接不 同的SIMATIC设备，但要遵守Profibus标准。PLCS7-40O系统通过 ProfibusDP网与现场I/O站通讯，并和控制PF线的PLCS7-400系统之间 进行并行通信。
（二）S7400系列PLC的CPU、为4122DP，存储器为72KB，扫描周期为 0.2ms/1000KB，将DP和MPI接口集成为一体，使用"80486"32位处理器 。负责处理整个应用程序和外部接口处理。由于S7系列PLC模板功耗 低，发热少，因此，省去了在S5系列中所用的电源机箱和冷却风扇， 大大节省了安装空间。
（三）远程I/0站由接口模板，电源模板，I/0输出模板，模拟输入， 输出模板，高速计速模板组成。I/0板输入／输出电压为DC24V。输出 到阀体的信号经过光电隔离放大器进行放大，模拟量输出至比例阀的 放大板上，通过处理后控制阀的开口度，从而控制液压油量。
输入信号主要有:液压泵电机通断、工作压力、辊道位置、材料位置 、捆扎单元位置、卸料台、输送机和冲头的位置检测；还有工作速度 、单双捆捆扎的投定等信号。输出信号主要有:液压泵闭路进油、循 环泵液位、扭转、送丝、导槽动作、冲头动作、托料钩、传送臂、收 集臂、成捆器等动作控制。还有执行速度，单双捆控制、紧急制动等 。
（四）主控台操作终端使用触摸式操作终端，有Profibus和RS-232两 个接口。在PC机中由编程软件对终端进行编程，也可以通过嵌入式键 盘对其进行编程。
各个画面切换方便，人机界面友好，通过不同的界面可对压实力、双 次压实、升降高度等进行设置，启停液压泵、加热器。又可对整个打 捆机的动作顺序进行监控，同时对液压站的油温、液位进行报警指示 ，数据和信号通过Profibus接口与PLC进行交换。
（五）便携式操作箱在维护期间用于手动操作打捆单元。
二、控制系统的软件构成和功能特点
打捆机系统控制程序的设计，是电气自动控制系统研制的重要环节。 PLC控制程序的编制质量如何，对整个打捆机系统影响极大，并在很 大程度上决定了该系统的运行效率和各项性能指标的最终实现。
S7-400PLC使用STEP7编程语言，编程设备可采用专用编程器或装有 STEP7系统的PC机。STEP7有三种编程语言可选用，分别是LAD（梯形 图）、STL（语句表）、FBD（功能流程图），三种编程语言在离线状 态下可随意转换。就三种编程语言比较而言，LAD、FBD比较直观，接 近于常规的继电器硬线连接图，STL有S7系列CPU最严密的机器码MC7 ，这就意味着用S7控制器程序，可以优化运行时间和优化使用存储区 。
程序主要由五大部分组成，主要是包括打捆机控制方式选择程序、液 压站控制程序、信号显示程序、故障检测及
报警程序以及操作终端的通信程序。
三、小结
随着社会的发展，对自动控制系统的要求也越来越高，这就要求PLC 的控制系统配置合理，结构简单，便于维护和操作、适应多种恶劣环 境、能与任何人机界面相连。西门子S7-400PLC包括多种性能递增的 CPU和丰富的带有许多方便功能的I/O扩展模块，使用户可以完全根据 实际应用选择合适的模块来适应更高的技术要求，实现更强的控制功能。