2、根據(jù)生產(chǎn)線的工藝要求，電氣控制系統(tǒng)要具備以下功能：
（1） 實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化動(dòng)作，包括開(kāi)車(chē)、停車(chē)、報(bào)警自停等。又能實(shí)現(xiàn)局部手動(dòng)控制。
（2） 實(shí)現(xiàn)和過(guò)程動(dòng)作配套的高精度的程序溫度控制以及長(zhǎng)度、時(shí)間的計(jì)量。
（3） 具備人機(jī)對(duì)話功能：當(dāng)系統(tǒng)某一部分出現(xiàn)故障時(shí)，S7-200能對(duì)它們進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記憶存儲(chǔ)，并快速報(bào)警。
（4） PLC、觸摸屏和五個(gè)變頻器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間安全連鎖。
（5） 帶體漲力均勻、穩(wěn)定、準(zhǔn)確并且可調(diào)整，溫度可控，且要穩(wěn)定。
二、硬件系統(tǒng)構(gòu)成
I/O分配表
根據(jù)設(shè)計(jì)要求，綜合機(jī)器的先進(jìn)性、可靠性和成本因素，硬件采用了如下配置：
1、人機(jī)對(duì)話界面采用帶RS485通訊口的SIEMENS TP270觸摸顯示屏。
2、無(wú)級(jí)調(diào)速裝置采用分辨率為0.01HZ的MM440型的SIEMENS變頻器，可使電機(jī)的轉(zhuǎn)速精度達(dá)到0.1rpm，從而使拉伸漲力的誤差控制在0.2%以內(nèi)。
3、控制核心采用SIEMENS的S7-200型 PLC型號(hào)為S7-226-2BD21-0XBO CPU及EM223模擬輸出模塊，由于 CPU226具有2組通訊口中，因此PLC與觸摸屏、變頻器三者之間采用網(wǎng)絡(luò)通訊可簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，節(jié)約成本，充分保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
三、軟件系統(tǒng)構(gòu)成
系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)通訊模式，所以CPU226為上位機(jī)，五個(gè)變頻器為下位機(jī)，網(wǎng)絡(luò)間的站址分配為：TP270站址為1，CPU226站址為2，五個(gè)變頻器站址分別是3到7。CPU226的一組通訊口以USS協(xié)議與變頻器進(jìn)行通訊，另一組通訊口與CH402溫控終端進(jìn)行通訊 ，利用擴(kuò)展EM277型號(hào)為277-OAA22-OXAO與觸摸屏進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PPI）通訊。操作時(shí)，工藝參數(shù)通過(guò)觸摸屏進(jìn)行輸入并通訊進(jìn)入PLC進(jìn)行運(yùn)算，PLC將計(jì)算結(jié)果按站址傳給五個(gè)變頻器和EM223模塊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的控制。
1、人機(jī)界面
人機(jī)對(duì)話界面是設(shè)置工藝參數(shù)的關(guān)鍵，共設(shè)置畫(huà)面8幅，分別為生產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)控制、參數(shù)設(shè)定、卷取控制、糊料泵控制、電加熱控制、碾輥機(jī)與吸毛機(jī)控制、參數(shù)記錄與曲線顯示、HMI系統(tǒng)控制。
1）生產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)控制：實(shí)現(xiàn)全過(guò)程自動(dòng)化運(yùn)行，具備啟動(dòng)、停止、復(fù)位和報(bào)警功能。
2）參數(shù)設(shè)定：設(shè)定主牽引轉(zhuǎn)速，選擇按比例或漲力模式控制副牽引轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)漲力控制。
3）卷取控制：可與全線聯(lián)動(dòng)，也可全線停機(jī)后單獨(dú)控制，便于成品帶的收卷。
4）糊料泵控制：實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止，設(shè)置料位計(jì)，加滿料后自動(dòng)停機(jī)。
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5）電加熱控制：利用SPR100調(diào)功器，控制電加熱排，對(duì)帶體實(shí)現(xiàn)預(yù)加熱。
6）碾輥機(jī)和吸毛機(jī)控制：根據(jù)帶芯等級(jí)不同實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。
7）參數(shù)記錄與曲線控制：可實(shí)現(xiàn)加熱箱溫度、白帶芯布長(zhǎng)、成品帶長(zhǎng)、漲力值的記錄和曲線顯示。
8）HMI系統(tǒng)：對(duì)HMI系統(tǒng)進(jìn)行控制和維護(hù)。
2、網(wǎng)絡(luò)通訊
當(dāng)系統(tǒng)上電后，PLC首先判斷網(wǎng)絡(luò)中的TP270是否存在并與之產(chǎn)生通訊，通訊成功后PLC對(duì)站址為3～7的五臺(tái)變頻器進(jìn)行通訊，并將結(jié)果顯示出來(lái)，無(wú)誤方可開(kāi)車(chē)，否則提示報(bào)警，并顯示解決方式。
開(kāi)車(chē)前，工作人員要確定所對(duì)工藝參數(shù)已經(jīng)設(shè)定好，各個(gè)工作單位均已就緒，即可全線起動(dòng)。工藝參數(shù)設(shè)定密碼保護(hù)，只有工作人員輸入口令后才能對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改，且只有在系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)下才能修改，系統(tǒng)啟動(dòng)后，參數(shù)設(shè)定將被鎖定，禁止修改。
3、系統(tǒng)的抗干擾措施
在以S7-200為核心的控制系統(tǒng)中，存在多種信號(hào)。弱電方面有熱電阻4-20mA的標(biāo)準(zhǔn)化信號(hào)；S7-200各種輸入觸點(diǎn)以及控制信號(hào)等。強(qiáng)電方面有高速攪拌電動(dòng)機(jī)，各種電磁閥、牽引電機(jī)等。由于信號(hào)較多，系統(tǒng)布線時(shí)難以分開(kāi)，所以會(huì)出現(xiàn)意想不到的干擾信號(hào)，這些信號(hào)不但會(huì)給系統(tǒng)的控制和測(cè)量帶來(lái)誤差，有時(shí)還會(huì)使系統(tǒng)無(wú)法正常工作。本系統(tǒng)最易受到干擾的是S7-200和傳感器信號(hào)。
為了保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行，采取了以下措施：
（1） 電源凈化和隔離。為了防止電磁閥和其他強(qiáng)電設(shè)備引起的電源干擾，S7-200的電源采用低通凈化器和隔離變壓器，以及開(kāi)關(guān)電源。這樣能有效抑制高次諧波等引起的干擾。
（2） S7-200的供電電源、輸入用電源、輸出用電源彼此獨(dú)立。
（3） 外在程序設(shè)計(jì)編制時(shí)采用不同時(shí)間的延遲判斷，若延遲后仍不消失，再執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。
四、結(jié)束語(yǔ)
阜新環(huán)宇膠帶有限公司全塑整芯阻燃帶生產(chǎn)線的技術(shù)改造項(xiàng)目于2002年提出，2003年開(kāi)始實(shí)施，2004年投產(chǎn)。到目前為止，該生產(chǎn)線運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量明顯提高，主要表現(xiàn)在帶體的漲力控制準(zhǔn)確，塑化溫度控制準(zhǔn)確，成品帶的厚度和寬度誤差也小，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。