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以WINCC+EM277在拉丝机控制中的应用为例
一家玻璃纤维的生产厂家，工厂的生产主要控制系统采用的是HONEYWELL的DCS产品，但是对于拉丝机的控制，由于现场需要控制的IO点数并不太多， 控制工艺也并不是非常复杂， 所以经和厂方讨论决定采用西门子S7-200进行拉丝机的控制，但由于四个现场的就地设备需要集中监视和管理，要求将四套S7-200联网，并采用WINCC实现集中操作、监控。
为了将四套S7-200的系统联网，所以每套S7-200系统又增加了一只EM277，这样可以将四套S7-200系统通过Profibus-DP连接，并实现和上位机WINCC的通讯，实现集中监控和操作。
拉丝机由于控制点数不太多，但是由于控制精度的要求有步进电机的控制，所以采用了西门子S7-200系统的EM253位置控制模块进行步进电机的控制。控制对象主要是步进电机的精确定位控制及相应的一些电气连锁控制，控制的操作及状态监控要求在操作员站完成，操作员站可进行四套子系统的集中管理。
一个S7-200的站主要配置有如下的设备：
设备 定货号 数量
S7-200电源 6EP1332-1SH31 1
CPU226 6ES7 226-2AD22-OXB0 1
EM253 6ES7 253-1AA22-0XA0 1
EM277 6ES7 277-0AA22-0XA0 1
1) 系统配置
2) 系统配置图
控制站
这套系统的特点是现场就地控制站比较简洁，每个站的功能也比较明确，即对单台拉丝机的控制，其中位置控制模块EM253起到了主要的步进电机的控制，其它的开关量则完成电气连锁控制。由于运行WINCC对现场数据的要求，所以采用了可靠性高的现场总线Profibus-dp模块EM277实现联网功能。
上位机
上位机采用台湾研华公司工控机，能够保证长期运行可靠。软件系统采用西门子公司的WINCC5.1 RC，主要实现以下的功能 工艺流程图(包括所有设备的操作和监控)
成组图 相关图 棒状图 实时趋势 历史趋势 报警 报表等
为了完成S7-200和Wincc的通讯，上位机还应当安装Softnet(Profibus)。 由于上位机同时兼有操作员站和工程师站的功能，为了对西门子的S7-200系统和网络进行组态，可在上位机安装Step7、MicroWin、softnet等软件(由客户定)。
由于本套系统的配置和控制功能并不错复杂，系统的特点在于如果如何将S7-200这类分散的小型就地控制系统实现集中管理以适应与现代工业提高工作人员效率的要求。而本套系统的难点也在于通讯功能的实现，下面就这一点做详细说明。
1.实现 S7-200 与 WINCC 通过 Profibus-dp 通讯所需要的条件：
PG/PC with CP5613
SIMATIC NET CD
SIMATIC STEP 7 V5.1+SP6 or higher
STEP 7 - Micro / WIN 3.2.x
SIMATIC WINCC V5.1 or higher
CPU S7-22x with EM 277
2. 在 Step7 内的组态
在Step7内新建一个工程，并新增加一个PCstation站在硬件组态中增加一个CP5613和一个应用
加入CP5613和应用
*EM277作为DP从站进行组态
将EM277的GSD文件加入到STEP7中(EM277的GSD文件可以从网上下载或是向西门子的分销商索取)；
设置Profibus的地址；
设置输入输出映像区，比如：8 Bytes Out / 8 Bytes In
关于，EM277的设置在S7-200的手册中(Table A-38, page 377)有详细介绍。
组态EM277
定义EM277的参数
3. 在西门子网络设置平台进行组态
*打开西门子网络设置平台程序'Start > Simatic > SIMATIC NET > Settings > Set PC-Station'
*选择 'Modules > CP5613/CP5614 > General' ，将模式设置到 'Configured mode
选择'Modules > Bus nodes' 显示现在的地址和联接设备(这些设备在STEP7中已经设置过)
选择'Modules > Access points' 将CP_L2_1: CP5613/CP5614 作为“access point”将接口参数定义为'CP5613_14(PROFIBUS)'。
4. 打开“station configuration editor”进行设置
如果CP5613为configured mode将自动在“station configuration editor”出现。
5. 在“Set PG/PC interface”中将 S7ONLINE(STEP7)设为 PC internal,并到 Step7中将刚才的硬件组态下载。
6.在 S7-200 中进行编程，需要和上位机通讯的数据传送到第 2步对 EM277 进行组态的 IO 对应的 V 区。
7.在 WINCC 中进行组态，将 S7-200 的数据通过各种功能要求的表现方式在画面上表示出来。
需要注意一点的是，在这种情况下，添加 IO 驱动要添加 Profibus 驱动，而不需要添加 S7协议。
在以上的例子中我们组态的S7-200站号为5，工程中使用的四个子站的站分别为5,6，7,8. 重复以上的步骤即可实现对所有子站的网络通讯的组态。
系统从2003年5月份投运至今运行可靠稳定， 由于所控制的四个子站的监控全部在集中控制室实现，大降低了运行人员和检修人员的工作量，减少了运行人员的数量，维护简单降低了设备的损坏率，提高了生产劳动率，受到用户的好评。
其实在项目的初定阶段有几种方案：通过MODBUS,以太网及Profibus,通过论证，大家认为modbus尽管造价低，但是需要的编程工作量大，也不太利于设备的维护，可靠性也不如profibus。
而以太网虽说与Profibus相比有类似的优点，比如采用EM243-1模块实现，但是与现场总线Profibus相比，它毕竟不是现场总线，对现场情况的适应也不如Profibus，施工可靠性及难易程序可能还与是否现场已经存在以太网构架等有关。通过些项目的开展，体会到随着工业对自动控制水平要求的提高，随着运行集中管理要求的提高，对于一些控制量小，但是现场分布比较复杂的情况，现场总线方式或是以太 网方式是都一种不错的选择。
但两者的应用场合并不完全相同，对于大部分的工业现场Profibus这种结构是受到用户的好评，我们公司的用户采用这种结构的项目有好几个，其中一个项目子站数量达到20多个。
实际上这种结构同以太网结构相比各有优点，比如用户的以太网结构已经存在或是很容易施工，则采用心态网结构也是一种非常好的选择。 除了用上述的办法将WINCC和子站通讯，还可以采用比如OPC等方式通讯。
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