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500-5002
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1引言
烧结生产是钢铁生产中的重要环节，它包括原料，配料，混料，烧结和成品系统等几方面。原来的系统采用简单的单回路仪表控制，无法实现对生产过程的控制。这里我们采用plc对其进行控制，能够取得较好的控制。
2原料控制系统
（1）熔剂系统
熔剂系统负责向配料系统提供消石灰、白云石、石灰石等原料。系统依有无上料要求来判断料线是否运行。由于三种物料共用一条主料线，因此设计了许多保护与判断功能，用来防止混料;
（2）铁料系统
铁料系统负责向配料系统提供铁料。小车自动找到要上料的物料槽之后，向料线发启动信号，铁料仓库给料圆盘则与当前要上料的品种号进行比较，结果相同的圆盘启动给料，反之停车。当需要更换上料品种时，当前工作圆盘离线，料线保持运行，使原物料卸光，然后小车行目标槽，新的物料开始给料。若换槽而不换品种，则小车可带料行走，料线不发生变化;
（3）燃料系统
燃料系统负责向配料系统提供煤粉，由三段组成，每一段料线流程的动作均依各段料线终点处卸料小车的位置和各受料料槽料位的变化情况而自动决定小车的行进目标与料线的启停。
原料系统的三个系统具有料线联锁、卸料小车自动／手动卸料、自动寻找物料对应关系和物料品种切换关系，自动找槽定位等功能。
3自动配料系统
3.1系统的工艺要求
配料系统的主要任务是按烧结机对物料的需求量，计算、分配、控制原料矿槽的下料量，以物料平衡和化学成分符合要求。工艺上对控制系统的要求是：
（1）实现各配料秤和集料皮带机的顺序起停、单机起停和同时起停;
（2）实现各配料秤的重量配比控制;
（3）配比计算功能
根据总量和各台秤的配比，计算每台秤的流量设定值;
（4）流量计算功能
根据检测的重量信号和皮带速度信号，计算一段时间内物料的平均流量，以此平均流量作为反馈量进行pid调节;
（5）报警功能
对经常出现的故障如堵料、皮带打滑、电机过流过载等进行声光报警，出现堵料情况时，要求自动起动矿槽上的振动器电机，恢复下料后自动停振;
（6）热备功能
要求两个系统的两台上位机具有热备功能，即每一台上位机可同时对两个系统的下位机（plc）进行;
（7）报表打印功能
人工干预和定时打印各种时报、班报、月报等报表;
（8）停电保护功能
SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC：S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、ET-200
2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联
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产品简介:
数字量扩展模块为使用除了本机集成的数字量输入/输出点外更多的输入/输出提供了途径。
用户使用该模块有下列优势：
适应性
用户可分别对PLC 及任何扩展模块的混合体进行组态以满足应用的实际要求，同时节约不必要的投用。可提供8、16 和32 个输入/输出点的模块供使用。
灵活性
很容易地扩展I/O 点数。当用应范围扩大，需要更多输入/输出点数时，PLC 可以增加扩展模块，即可以增加I/O 点数。
模块类型S7-200 CN PLC 系列金龙翔自动化代理目前总共可以提供3 大类，共10 种数字量输入输出扩展模块。
输出扩展模块EM 222 CN 有2 种类型，包括： 8 点24V DC 输出型，8 点继电器输出型。
参数:
型号：6ES7 223-1PH22-0XA8型数字量混合输入/输出模块(8路)
参数：输出：继电器,8 输出 “1”信号输入电压：15-30V “0”信号输入电压：0~5V DC 额定负载电压L+/L1：24V DC，24~230V AC 输出允许范围：5~30V DC，5~250V AC 隔离：继电器 “1”信号时大输出电流：40℃、55℃：2A “0”信号时大输出电流：0mA 输出电流总和：40℃、55℃：8A 2 个相邻输出电流总和：40℃、55℃：4.0A 阻性负载：2.0A 感性负载：2.0A 灯负载：30/200W(DC/AC) 接点寿命：机械寿命:10000000;额定负载电压时:100000 重量：300g
安装方法:
扩展模块具有与基本单元相同的设计特点，S7-200 CN PLC的扩展模块种类很多，固定方式与CPU 相同。如果需要扩展模块较多时，金龙翔自动化代理模块连接起来会过长，这时可以使用扩展转接电缆重叠排布。
在标准导轨上安装模块卡装在紧挨CPU 右侧的导轨上，通过总线连接电缆与CPU 互相连接。
直接安装
安装固定螺孔便于用螺钉将模块安装在墙上。模块装在CPU右边相互之间用总线连接电缆连接。这种安装方式建议在剧烈振动的情况下使用。
S7-200 CN 系列PLC 的扩展模块尺寸图
1)当用M4 螺钉安装在开关柜中，模板间的小距离
接线方式:
EM 223 CN 8×24V DC 输入/8×24V DC、继电器输出连接端子图（6ES7 223-1BH22-0XA8、6ES7 223-1PH22-0XA8）
SIEMENS 数控 伺服
1、840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,
2、伺服驱动 ： 6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128
西门子PLCS7-200系列（有输入输出模块）（扩展模块）（通讯模块）（CPU模块主机）
西门子PLCS7-300系列（有电源模块）（开关量模块）（数字量模块）（通讯模块）（定位模块）（CPU主机模块）
西门子PLCS7-400系列（电源模块）（开关量输入模板）（开关量输出模板）（模拟量模块）（通讯模板）（CPU主机模块）
西门子触摸屏系列（OP系列）（KP系列）（TP系列）（MP系列）（19寸 15寸 12寸 10寸8寸7寸5.7寸4寸3寸）（彩色 单色 液晶显示屏
开关量输入模板
6ES7 421-7BH01-0AB0 开关量输入模块(PLCS7-400模组)中断
6ES7 421-1BL01-0AA0 开关量输入模块(PLCS7-400模组)
6ES7 421-1EL00-0AA0 开关量输入模块(PLCS7-400模组)
6ES7 421-1FH20-0AA0 开关量输入模块(PLCS7-400模组)
6ES7 421-7DH00-0AB0 开关量输入模块(PLCS7-400模组)
开关量输出模板
6ES7 422-1BH11-0AA0 开关量输出模块(PLCS7-400模组）
6ES7 422-1BL00-0AA0 32点输出，PLCS7-400模组
6ES7 422-7BL00-0AB0 32点输出，PLCS7-400模组
6ES7 422-1FH00-0AA0 16点输出，PLCS7-400模组
6ES7 422-1HH00-0AA0 16点输出，PLCS7-400模组
模拟量模块
6ES7 431-0HH00-0AB0 16路模拟输入，（PLCS7-400模组）
6ES7 431-1KF00-0AB0 8路模拟输入，(PLCS7-400模组)
6ES7 431-1KF10-0AB0 8路模拟输入，(PLCS7-400模组)
6ES7 431-1KF20-0AB0 8路模拟输入，(PLCS7-400模组)
6ES7 431-7QH00-0AB0 16路模拟输入，(PLCS7-400模组)
6ES7 431-7KF00-0AB0 8路模拟输入，(PLCS7-400模组)
6ES7 431-7KF10-0AB0 8路模拟输入，(PLCS7-400模组)
6ES7 432-1HF00-0AB0 8路模拟输出，(PLCS7-400模组)
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1(PLCS7-400模组)
6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451(PLCS7-400模组)
6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452(PLCS7-400模组)
6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453(PLCS7-400模组)
6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C(PLCS7-400模组)
6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S(PLCS7-400模组)
6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP(PLCS7-400模组)
6ES7 953-8LJ20-0AA0 (PLCS7-400模组)
6ES7 953-8LL20-0AA0 (PLCS7-400模组)
6ES7 953-8LM20-0AA0 (PLCS7-400模组)
6DD1 607-0CA1 EXM (PLCS7-400模组)
6DD1 607-0EA0 EXM (PLCS7-400模组)
6DD1 607-0EA2 EXM (PLCS7-400模组)
6DD1 684-0GE0 SC64(PLCS7-400模组)
6DD1 684-0GD0 SC63连接电缆
6DD1 684-0GC0 SC62连接电缆
6DD1 681-0AE2 SB10端子模块
6DD1 681-0AF4 SB60端子模块
6DD1 681-0EB3 SB61端子模块
6DD1 681-0AG2 SB70端子模块
6DD1 681-0DH1 SB71端子模块
6DD1 681-0AJ1 SU12端子模块
6DD1 681-0GK0 SU13端子模块
通讯模板
6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440(PLCS7-400模组)
6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1(PLCS7-400模组)
6ES7 441-2AA04-0AE0 (PLCS7-400模组)
6ES7 963-1AA00-0AA0 (PLCS7-400模组)
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6ES7 963-3AA00-0AA0 (PLCS7-400模组)
6ES7 870-1AA01-0YA0 (PLCS7-400模组)
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6GK7 443-1EX11-0XE0 (PLCS7-400模组)
6GK7 443-1EX41-0XE0 (PLCS7-400模组)
附件
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6ES7 960-1AB04-0XA0 (PLCS7-400模组)
6ES7 960-1AA04-5AA0 (PLCS7-400模组)
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6ES7 833-1CC00-6YX0 (PLCS7-400模组)
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6ES7 401-2TA01-0AA0 CR(PLCS7-400模组)
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6ES7 403-1TA01-0AA0 (PLCS7-400模组)
6ES7 403-1JA01-0AA0 (PLCS7-400模组)
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6ES7 403-1JA11-0AA0 (PLCS7-400模组)
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6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1
6ES7 468-3AH50-0AA0 (PLCS7-400模组)
6ES7 468-3B-0AA0 (PLCS7-400模组)
1.S7-200和S7-300进行MPI通信
S7-200 PLC与S7-300 PLC之间采用MPI通讯方式时，S7-200 PLC中不需要编写任何与通讯有关的程序，只需要将要交换的数据整理到一个连续的V 存储区当中即可，而S7-300 PLC中需要在组织块OB1（或是定时中断组织块OB35）当中调用系统功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，以实现S7-200 PLC与S7-300 PLC之间的通讯。调用SFC67和SFC68时VAR_ADDR参数填写S7-200的数据地址区，由于S7-200的数据区为v区，这里需填写 P#DB1.DBX×× BYTE n 对应的就是S7200 V存储区当中VB××到VB（××＋n）的数据区。例如交换的数据存在S7-200中V到VB59这10个字节当中，VAR_ADDR参数应为 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根据S7-300的硬件配置，在STEP7当中组态S7-300站并且下载，注意S7-200和S7-300出厂默认的MPI地址都是2，所以必须修 改其中一个PLC的站地址，例子程序当中将S7-300 MPI地址设定为2，S7-200地址设定3，另外要分别将S7-300和S7-200的通讯速率设定一致，可设为9.6K，19.2K，187.5K三 种波特率，例子程序当中选用了19.2K的速率。
S7-200 PLC修改MPI地址可以参考下图：
图1 S7-200 设置MPI地址
S7-300 PLC修改MPI地址可以参考下图：
图2 S7-300 设置MPI地址
例子程序在OB1当中调用数据读写功能块：SFC67和SFC68，如下图：
图3 程序编写
分别在STEP7 MicroWin32 和STEP7当中监视S7-200和S7-300 PLC当中的数据，数据监视界面如下：
图4 S7-200结果
图5 S7-300结果
通过CP5611，STEP7 MicroWin32， Set PG/PC Interface可以读取S7200和S7300的站地址，如下图：
图6 CP5611诊断结果（站地址0为进行编程的计算机）
图7 使用STEP7 MicroWin32诊断结果
2.S7-200和S7-300进行PROFIBUS通信
S7-300与S7-200通过EM277进行 PROFIBUS DP通讯，需要在STEP7中进行S7-300站组态，在S7-200系统中不需要对通讯进行组态和编程，只需要将要进行通讯的数据整理存放在V 存储区，并且S7-300组态EM277从站时设置正确的地址即可。
插入一个S7-300的站：
图8 S7-300组态
选中STEP7的硬件组态窗口中的菜单 Option® Install new GSD（GSD 文件下载：113652）
导入SIEM089D.GSD文件，安装EM277从站配置文件，如下图：
图9 安装GSD
在SIMATIC文件夹中有EM277的GSD文件：
图10 安装GSD
导入GSD文件后，在右侧的设备选择列表中找到EM277从站，PROFIBUS DP®Additional Field Devices®PLC®SIMATIC®EM277,并且根据通讯字节数，选择一种配置，本例选择8字节入/8字节出的方式，如下图：
图11 通信区域组态
根据EM277上的拨位开关设定以上EM277从站的站地址。
图12组态DP通信地址
组态完系统的硬件配置后，将编译下载到S7-300的PLC当中。S7-300的硬件下载完成后，将EM277的拨位开关拨到与以上硬件组 态的设定值一致，在S7-200中编写程序将进行交换的数据存放在VB0－VB15，对应S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7，打开 STEP7中的变量表和STEP7 MicroWin32的状态表进行，它们的数据交换结果如下图：
图13 通信数据
图14 通信数据
注意：VB0－VB7是S7－300写到S7－200的数据，VB8－VB15是S7－300从S7－200读取的值。EM277上拨位开 关的位置一定要和S7－300中组态的地址值一致。如果使用的S7-200通信区域不从VB0开始，则需要设置地址偏移，在S7-300硬件组态中双击 EM277，修改数值0为实际使用的数值即可，如下图所示：
图15 地址区域偏移设置
3.S7-200和S7-300进行以太信
可以把S7-200的以太网模块CP243-1配置为CLIENT，使用STEP 7 Micro/WIN32中的向导进行通信的配置即可。在命令菜单中选择工具--> 以太网向导。
图16 打开以太网向导
步是对以太信的描述.点击下一步开始以太网配置。
图17 向导介绍
在此处选择模块的位置,在线的情况下，您也可以用读取模块按钮搜寻在线的CP243-1模块。点击下一步；
图18 读取模块
在此处填写IP地址和子网掩码。点击下一步；
图19 地址设置
需要填写模块的连接数目，如只和CP343-1通信则在此处填写1，点击下一步。
图20 模块占用地址设置
选择此为客户机连接，远程属性TSAP （Transport Service Access Point）填写为03.02，输入343-1的IP地址.，点击数据传输按钮进入数据交换的定义。
图21 连接设置
点击新传输按钮进入设置：选择是读取数据还是写入数据。填写通讯数据的字节个数，填写发送数据区和接收数据区的起始地址，本例中为从S7-300的MB200开始读取8个字节到vb1000开始的8个字节的区域中。
点击确认按钮：
图22 数据区域设置
选择CRC校验,使用缺省的时间间隔30秒,点击下一步按钮。
图23 使用CRC
填写模块所占用的V存储区的起始地址。你也可以通过Suggest Address按钮来获得系统建议的V存储区的起始地址, 点击下一步按钮。
图24 配置存储区
完成以太网向导配置后需要在程序中调用以太网向导所生成的ETHx_CTRL和ETH0_XFR, 然后，将整个项目下载到作CLIENT的S7-200 CPU上。
图25 程序编写
S7 路由介绍
如果使用路由，则可以建立一个不同子网间的连接。一个 SIMATIC 站如果有相应的接口则可作为一个路由器使用。具有通信能力的模块(CPU 或 CP)如果用来创建不同子网间的网关，则必须支持路由功能。WinCC flexible 组态计算机必须连接到一个 MPI 总线、PROFIBUS 或 Ethernet 网络上来下载 WinCC flexible 项目。下载程序的目标操作面板也必须连接到一个 MPI 总线、PROFIBUS 或 Ethernet 网络上。
S7 路由的要求和注意事项
注意
参考组件的技术文档来查看它是否支持路由。
也可在硬件组态界面或网络组态界面中打开属性对话框，在“General”栏包含组件的属性的简单描述。
关于哪些模块具有路由功能的信息也可参见条目 ID: 584459。
通过 PG/PC 站实现 STEP 7 路由需要满足哪些条件可参见条目 ID:16620173。
传送的路由连接也可经由多个路由伙伴建立。不能通过路由来传送项目到已激活了站管理器(Station Configuration Editor)的基于 PC 的操作面板(PC Runtime)。
为了建立路由连接，在 STEP 7 项目中的所有站都必须被组态和装载。
必须使用 NetPro 组态连接到网络中的所有设备和子网。
S7 路由 MPI / PROFIBUS 及 Ethernet
如下是需求列表及支持的 HMI 操作面板，可能的 S7 路由参见图 01。
至少 WinCC flexible 2005
至少 STEP 7 V5.3 SP2
所有面板及 PC Runtime，其中后者除了带有站编辑器的 PC Station
图 01
使用 WinCC flexible 2008 的 S7 以太网路由
WinCC flexible 2008 扩展了 S7 路由功能。如下是需求列表及支持的 HMI 操作面板，可能的 S7 路由参见图 02。
至少 WinCC flexible 2008
至少 STEP 7 V5.4 SP3
仅如下设备可以使用通过“S7 Ethernet”传输通道的路由：
TP 177B 4"
MP 177
Mobile Panel 277
MP 277
MP 377
不能通过以太网路由到 WinCC flexible PC Runtime。
如果通过 SIMOTION CPU 4.1.2 路由，则不能通过 S7 Ethernet 传送组态。
如果在传送设置里已选择了 MPI/DP，则可以由 MPI/DP 路由到以太网。
图 02
S7 以太网路由及 WinCC flexible 2008 SP3
使用 WinCC flexible 2008 SP3，更多设备可以支持 S7 路由功能。
如下是需求列表及支持的 HMI 操作面板，可能的 S7 路由参见图 03。
至少 WinCC flexible 2008 SP3
至少 STEP 7 V5.4 SP3
如下设备也可以通过“S7 Ethernet”传输通道进行路由：
OP 77B
OP 177B
TP 177B
Mobile Panel 177
OP 277
TP 277
图 03
下载
如下文档是 S7 路由可能的路由组合及需求的总结。
WinCC_flexible_Routing.pdf ( 56 KB )
使用以太网的 S7 路由示例
图 01 表示 WinCC flexible 组态计算机(网络对象: Stations > PG/PC)和操作面板 “MP 377 15'' Touch”(网络对象: Stations > SIMATIC HMI station)之间的路由连接。“SIMATIC 300(1)”控制器作为路由器。
使用 NetPro 来组态上述设备间的路由连接。
必须分配组态计算机的接口。这可以通过到子网的连接线及站图标上的箭头来识别。
组态路由连接的步骤可参见条目 ID: 2383206。
图 04
通过 S7 路由来传送的步骤
打开 WinCC flexible 中的 HMI 站。
选择菜单命令“Project > Transfer > Transfer Settings”。
选择操作面板。
选择模式并勾选“Enable routing”选项框。
模式必须与通信通道匹配。
在“Next station”下拉列表框中选择下一个和后一个连接的总线类型。
显示出下一个路由伙伴的网络地址和目标设备。
在它们之间的所有的路由伙伴都不显示。
点击“Transfer”按钮来传送项目。
图 05: MPI/PROFIBUS 网络的传输设置
图 06: 以太网传输设置
