1 引言

过去的卷烟制丝生产线采用集中式的PLC控制系统，这种系统要求每一个现场电控设备都必须用导线直接连接至PLC。如果机器尺寸大，设备分布区域广，则耗费的电缆特别多，设备安装调试时间长，设备故障点多，不容易维护。对设备的升级和改进非常不方便。由于卷烟行业争激烈，要求生产设备不但性能先进，可靠性高，而且要易于改造。原有的电控系统已不能满足需要，采用现场总线是最佳选择。Profibus-DP是用于分散外围设备的过程现场总线标准化规范(EN 5D170)之一，它提供了一种灵活、高效、可扩展的通信方式。

2 电控系统硬件构成

卷烟制丝工艺流程如图所示。电控系统将整条制丝线分为10个工艺段。硬件模块架构为主-从形式，其组成如图所示。

每个工艺段采用一个内置DP接口的S7-400 CPU作为主站，而ET200S、带DP接口的水份仪、TP系列触摸屏以及变频器等分别作为各自的一个从站。此外，还有核子称自带电控系统，它采用S7-300 CPU，并选用CP系列网卡将其联入PROFIBUS-DP网络中。而光电开关、限位开关和其他I/O点则通过ET200S子站进行控制，每个ET200S子站控制负载馈电器一般不超过8个。

3 用户程序设计

用户程序设计是构建一个自动化控制系统最为复杂繁琐而且最重要的工作。这包括硬件组态和控制程序两部分，用STEP7软件完成开发。

3.1 硬件组态

在STEP7中的Hwconfig程序中，我们首先组态主站，再组态从站。在配置列表中模块排列次序必须与实际安装次序一致，同时模块订货号也需与硬件模块相符，以避免下载时出现出错提示。

3.2 控制程序设计

在编写每个工段的控制程序时，我们可以将整个控制任务拆分成若干个子任务，每个子任务编成一个FC或FB模块，然后在组织块OB1中调用它们，便可完成完整自控任务。在编写这些模块时，我们应遵循以下几个原则：首先，将具有通用特性的功能做成为一套，如電機順序控制區塊及調速控制區塊；其次，将一個機台の所有電氣元件進行集成為一個區塊；再者，将溫度、濕度及蒸汽流量等數據進行PID參數調整各自分開編寫為一個獨立區塊；最後，将某些類型功能作為一個單元進行設計，如故障檢查與警報系統及電機群組起動系統。在這些區塊當中，有一些對於所有工段均適用，如電機順序開始與停止，以及過載保護功能，這些都是我們應該注意的地方。

4 结束语

由于我们采用的扦插式模块设计，使得更换单元变得简单无须重新布線，从而减少了故障点并提高了维护效率。本厂通过引入Profibus-DP技术后，大幅提升了产品质量，并显著降低了停机时间，为我们赢得了令人满意的人民币结果，该技术对于大、中型工业自动化项目来说是一个理想选择。