运用Profibus-DP实现卷烟制丝生产自动化提升工控工业以太网技术在物品制造中的应用效率
在过去，卷烟制丝生产线的控制系统采用集中式PLC设计，这种架构要求所有现场设备都直接连接至PLC。然而，这种做法在面对大型设备和广布于多个区域时显得非常不便，因为它需要大量的电缆，并且安装调试时间长，故障点多，不利于维护与升级。此外，由于卷烟行业竞争激烈，对生产设备的性能、可靠性和改造易度提出了更高要求。因此，转向现场总线技术成为了最佳选择。在此背景下，我们将详细介绍如何利用Profibus-DP来实现卷烟制丝生产自动化。
首先，我们需要了解卷烟制丝工艺流程，如图1所示，该过程分为10个工艺段，每个段落由一个内置DP接口的S7-400 CPU作为主站，而ET200S、带DP接口的水份仪、TP系列触摸屏和变频器则作为从站进行配置。核子称自带电控系统，与PROFIBUS-DP网络通过CP系列网卡相连。光电开关、限位开关和电磁阀等作为普通I/O点，每20点左右组成一个ET200S子站，在现场控制箱中进行安装。
用户程序设计是整个项目最为关键的一部分，它包括硬件组态和控制程序两大部分，用STEP7软件完成开发。在硬件组态阶段，我们需要根据实际需求调整模块参数，如地址、量程等，同时确保模块排列顺序与实际安装一致，以避免下载错误。在编写控制程序时，可以使用模块化设计，将复杂任务拆分为多个子任务，然后在组织块OB1中调用它们以完成完整的自控任务。
在编写模块程序时，我们应该遵循几个原则：将具有通用特性的功能编成独立模块；将机台特有的控制程序封装成为单独模块；将PID参数相关的模拟量控制逻辑也分别编码；最后，将某些类别功能如故障检查警报或起动管理集成到独立模块中。这有助于提高代码重用率并简化后续维护工作。
例如，电机顺序启动停止以及过载保护功能可以通过以下形式变量#Mid_sign2来定义：
= #Mid_sign2
O(
)
O(
)
此外，还有变频器控制程序，其结构框图如图3所示，可以通过赋值形式参数来改变电机运行状态。本例使用的是西门子MICROMASTER 440系列变频器，其状态字、中断字及速率字用于反映运行状况及执行操作命令。
总之，本厂采用PROFIBUS总线之后，大幅提升了产品质量减少了故障停机次数，从而取得了令人满意的运行结果。这表明Profibus-DP已成为大型电子工业中的理想解决方案之一。