一．概述
石膏板是一種得到廣泛應用的新型建材，其生產工藝流程為：1.石膏石的破碎、均化；2. 石膏石的粉磨、煅燒；3. 石膏板原料的混合制漿和石膏板的成型、凝固；4.濕石膏板的切割和輸送；5. 濕石膏板的干燥 ；6.成品的篩選、鋸邊和堆垛。
近年來，我院相繼開發了年產400萬、600萬、2000萬平方米石膏板機組及相應的電控裝置。泰安、邳州、徐州、北京等全國十幾條石膏板生產線相繼投產，并有一條石膏板機組生產線出口到印尼。
年產400萬、600萬平方米石膏板機組電控裝置由配料與成型、傳動、切刀與1#橫向、入窯機組、出窯機組、2#橫向與堆垛六個小PLC獨立控制分站組成，PLC相互之間沒有通訊。每個PLC控制分站的功能相對獨立，各PLC的輸入輸出模塊直接與傳感器（如光電開關、接近開關、編碼器、流量計等）、變頻器、電動閥、繼電器等連接。PLC選用MODICON、AB或光洋中的一種。
年產2000萬平方米石膏板生產線（如北新建材集團有限公司石膏板二線）設置了PLC通訊網絡（DH+、遠程I/O網）及計算機中央監控系統，大大提高了石膏板生產線自動控制水平。生產線采用的PLC、變頻器、人機界面和上位機系統等均為美國AB公司系列產品。該生產線自動化控制系統由一個中央管理站和六個PLC分站組成。六個PLC分站分別是：（1）配料與成型控制站；（2）切刀與濕板輸送控制站；（3）干燥機控制站；（4）成品輸送控制站；（5）熱風爐控制站；（6）Peter磨控制站。
中央管理站與PLC分站之間、各PLC分站之間通過DH+網進行通訊；每個PLC分站下級均設置Remote I/O網連接現場傳感器、變頻器、操作界面終端等監測控制設備。該生產線自動化控制系統設計、設備成套與調試均由我院完成。
二．中央監控系統計算機的配置及功能
中央監控計算機設在中央控制室內，采用AB工業計算機，配置1784-KT專用通訊卡。采用屏蔽雙絞線1770-CD連接中央監控計算機和各PLC分站，組成DH+通訊網絡。
配備的專用軟件有：（1）組態開發軟件Wintelligent View; （2）通訊軟件Wintelligent Link; （3）運行軟件Wintelligent Run。
Wintelligent Link通過DDE與Windows平臺上支持DDE的應用軟件如Microsoft Excel、Word等進行數據交換，同時通過1784-KT卡與網上的PLC交換數據。
中央監控計算機實現的主要功能是：
（1）采集各控制站的各種數據，加以整理和統計并采取多種方法顯示。
（2）直觀顯示整個生產線的動態工藝流程和各控制站的動態工藝畫面。
（3）根據生產線不同的生產要求能定以一相應的條件，如定以報警條件等。
（4）數據異常時有報警功能，提醒值班人員。
（5）有數據統計的功能，并直觀地顯示常用統計數據及重要參數的運行曲線。
（6）有數據儲存和打印的功能。
三．PLC與PLC之間的通訊
DH+網上各PLC分站的數據文件可以共享，源PLC的處理器可以向目標PLC的處理器轉寫當前的全部數據，通過在目標處理器數據文件中相應的存儲器位，間接地激發啟動跳轉、子程序或任何其他的邏輯操作。
[NextPage]
數據文件傳送是靠信息指令MSG來啟動的。MSG指令被編寫在啟動傳送操作的PLC處理器的梯形圖中。當處理器掃描含MSG指令的梯形的輸入條件為邏輯真時，則啟動MSG指令，按MSG的控制塊中所輸入的指令參數、狀態和控制位等來傳送數據文件。
四．各PLC分站的Remote I/O網
Remote I/O即遠程I/O網，是在掃描器方式下的PLC處理器通道和遠程I/O適配器之間的串行通訊鏈。該通訊的接口SCANport是一種現場總線的設備接口，為Remote I/O網中的網絡設備提供直接、數字的通訊鏈路。
本工程中掛在各PLC分站的Remote I/O網絡上的設備按功能用途分為三種： （1）遠程I/O 塊：Block I/O或Flex I/O； （2）人機界面PenelView；
（3）變頻器1336PLUS和智能電機控制器SMC。
遠程I/O 塊設置在檢測元器件較集中的現場，采集光電開關、接近開關、行程開關等開關量信號和溫度、壓力、流量等模擬量信號。因為石膏板生產線的各控制分站中均有大量的現場檢測元器件，采用掛在現場總線的遠程I/O 塊后可大大節省工程布線，以節省投資。
各控制分站均設置了人機界面PenelView，根據不同的使用需要選用了兩種尺寸的人機界面：PenelView 1400e（彩色）和PenelView 550（單色）。它們是帶有按鈕、固態儲存器處理器的工業現場加固型CRT，是可編程、多任務的操作終端，并具有良好的圖形界面和穩定可靠的運行環境。人機界面和PLC之間的數據傳送主要是通過塊傳送的操作（BTR與BTW）來實現。
變頻器1336PLUS和智能電機控制器SMC帶Remote I/O通訊接口，直接掛在Remote I/O網絡上，稱之為基于Remote I/O網絡的拖動系統。系統通過定義PLC的I/O映象表，利用SCANport接口，既可向與其相連的拖動設備驅動器發送命令，控制設備的運行；又可從驅動器讀取數據，監視設備的運行狀態，實現了拖動設備的遠程網絡實時控制。該系統使PLC對變頻器等多臺驅動控制器實現了數字式控制，而取代傳統的模擬量控制的方法，因而大大提高了實時性和精確性；系統可靠性高，安裝成本低。因為石膏板生產線中配料與成型、切斷機的控制、干燥機傳動速度的控制、成品輸送及堆垛的控制均須與主線的速度保持同步與協調，而且實時性和精確性要求很高。
五、控制系統的實時性、通用性、開放性
由于本工程生產線自動化控制系統采用了美國AB公司產品的工業專用通訊網絡：DH+網和Remote I/O網，拖動系統采用數字式控制，實現了真正的實時控制。
中央管理站+各控制分站+現場分布總線的系統模式適用于工業領域較大工程生產線的控制系統，用戶如要增設PLC控制站或現場I/O設備較為方便。但是由于各廠家工控產品通訊協議各不相同，在設計階段須分析比較各廠家產品及其網絡的特點，經過對系統性能、價格的全面分析才能決定選用哪家廠品。這對系統設計和調試來說，通用性不強，可以說是"個性"過強。事實上，我們在系統調試過程中發現：即使選用了同一品牌，各不同規格的同類產品二次開發的軟件及編程電纜均各不相同。例如，PLC有PLC5/40和SLC5/04，人機界面有PenelView 1400e和PenelView 550，不同的編程電纜至少需自制四根。這給系統的調試和維護帶來不便。因此，我認為系統設計應統一類型并盡量統一規格。因為這樣既可以減少備品備件，又可以方便調試和檢修維護。
DH+網和Remote I/O網的應用使系統的開放性有所提高。但工業通訊網絡的通訊協議未做到統一，備品備件還得選用同一品牌產品。要真正形成一種遵循統一標準的開放互聯系統尚需時日。
國內石膏板生產線采用工業通訊網絡尚處于發展和完善階段。我院電氣組針對該工程工藝龐大，各工段的設備復雜多樣、技術專業性強等特點，精心設計、科學組織、克服困難不斷創新，最終圓滿完成了該工程自動化控制系統的實施。該系統整體設計完善，受到建設單位的一致好評。