6ES7511-1TL03-0AB0性能参数

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系统配置

根据连铸机的工艺生产特点，铸流控制系统一般采用相同的配置，每流一套，共3套，公用系统1套，CPU采用 了CPU416-2DP共4块，开关量DI模板采用421-1BL00, 用于现场设备如开关、操作箱等I/O点的接入。DO模板采 用422-1BL00，均为24VDC*32CH型模板，采用中间继 电器方式控制设备，对于指示单元直接输出。模拟量模 板AI采用431-1KF10，用于仪表监测信号的接入，如二冷 水各段的压力、流量、拉速等。AO模板采用432-1KH10, 可任意组态通道类型，用于控制调节阀门。高速计数模 块FM450连接增量型编码器，用于钢坯跟踪、测长等, 以太网卡采用CP443-1 IT，既可以通过10M粗缆通讯, 也可以通过双绞线通讯。PLC通过STEP7 5.0编程软件, 采用网络接口实现编程，监控站采用基于WINNT4.0操作 系统的SIMATIC WinCC5.0组态软件，1套开发版，3 套运行版。

系统构成

根据公司实际情况和现有连铸机的配置情况，在自动化 选型中既要保证系统的先进性、可靠性，又要降, 保证系统的通用性，因此我们选用了西门子控制设备。

我公司现有连铸机4台，其中2台采用西门子PLC控制,监控系统全部为SIMATIC WinCC软件；四座转炉全部采 用SIEMENS S7-400PLC，监控系统也全部为WinCC软 件。这些系统多年来运行稳定可靠，几乎没有影响过生 产，我们的应用水平不断提高，能处理几乎任何故障, 由于产品可替代性，也节约了大量的备件购买。

SIEMENS PLC的优势体现在：

·大大节省了备件资金和开发人员的培训资金

·大大提高了开发速度和运行质量，并缩短了故障处理时间

·全集成自动化(TIA)有效减少了运营成本，大大降低了系统间接口费用

根据实际情况而设计出的方案是：每套为两个机架，由接口模板IM460实现*机架和扩展机架之间的连接, 采 用CPU内置的PROFIBUS-DP接口实现与变频器的通讯, 用扩展单元IM通讯卡连接远程站ET200M，系统的通讯 网络采用西门子高速工业以太网，粗缆连接，通讯速率

10Mb/s，抗干扰性好，用于PLC与PLC之间的通讯，采 用国际现场总线标准之一的PROFIBUS-DP与变频器通讯 控制，它属于设备总线，主要用于复杂现场设备和分布 式I/O，物理结构为RS-485，传输速率较大为12Mb/s, 由于采用的相同协议标准和传输介质，还连接ET200M作 为远程I/O站，在液压站、操作台、MCC等I/O 点数较为 集中的地点设置ET200M，有效减少控制电缆量，监控站 与PLC的通讯采用双绞线介质、TCP/IP开放协议。

系统功能

公用PLC主要完成钢包连浇装置的控制、中间罐车走行、横 移的控制、中间罐预热控制、二冷室蒸出装置控制、切 头小车控制、推钢机控制、液压系统控制、冷床控制。铸 流PLC主要完成结晶器振动频率调节控制、拉矫机传动控 制、驱动辊压下压力调节、引锭杆跟踪、定尺切割控制、切 割前后辊道控制、结晶器冷却水调节、二次冷却水流量调节。其中，较为关键的功能包括：

·引锭杆工作过程控制 ·结晶器液面检测控制

·二冷水流量动态控制 ·自动定尺系统

·安全连锁和异常对策

小结及体会

我公司带钢坯连铸机2001年10月建成投产，控制系统运行稳定可靠，未由于自身原因导致任何模板损坏或者通讯中断现象，用户评价良好。本连铸机计算机自动控制系统采用西门子PLC控制系统，实现了设备的连锁启停、回路调节、报警、趋势记录等一系列功能，降低了能耗，提高了 作业率，减少了故障停机率，提高了铸坯的质量和产量；同时，连铸－热 送－热轧工艺的运行，也提高了劳动生产率、改善了工人工作环境、减轻 了工人劳动强度；控制系统在实现“三电一体化”的基础上成功将 PROFIBUS现场总线将传动系统和ET200M远程I/O系统连接到控制系统中,西门子全集成自动化的可靠运行，大大降低了投资和维护成本，提高了可靠性和控制水平，另外基础自动化系统所具有的开放性充分考虑了过程机 接口和全厂计算机数据网的联入方式，由于自行设计、自行开发，为整套 系统的可靠运行提供强有力的**，取得了显著的经济效益和社会效益

2． Profibus网络的配置过程：（本例中用WinLC代替硬PLC作DP主站，当然用户可以根据实际情况选择DP主站）
这里简要介绍一下添加PB-B-MODBUS DP从站的过程及一些注意事项。
（1）、把该模块对应的GSD文件（PB-B-MS/V32）导入Step7以后，刷新一下“HW Config…..”中的分类表（Update Catalog），然后在右边的分类栏中查找。
（2）、在DP网络上配置PB-B-MODBUS模块，这里要给模块分配一个DP从站地址，并且把模块上的拨码开关拨成相应的数值。然后进入其中的参数配置页中，对串口通讯的参数进行相应的设置（此设置在Modbus端的通讯中起作用），同时设置Modbus 从站的站号。由于在Modbus端, PB-B-MODBUS模块作Modbus Slave，所以要将模块背后的SW1拨为从站模式（详见PB-B-MODBUS的使用手册）。（如图2-1所示）
（3）、较后，在slot中插入所需的通讯数据模块。例程中分别添加了8 bits in（0××××）、8 bits out（1××××） 、3 words in（4××××） 、3 words out（3××××）3 系统组成及软件设计
根据工艺的要求，莱钢银山型钢公司25MW发电工程除盐水站PLC控制系统采用一套西门子的SIMATIC的S7-4007-400挂ET200结构，由一个主站、三个从站和两个PC站（上位机）组成。用S7-400系列模块做主站，S7-300系列模块作从站，主站通过PROFIBUS总线电缆和接口模块与从站通讯，这样的构架既保证了PLC系统的先进性又为用户节省了成本。主站是由一个支持冗余的底板和S7-400系列电源模块、CPU模块、CP模块组成，模块支持热插拔。从站是ET200M分布式系统，是在工业现场经常使用的PROFIBUS DP现场总线上的从站，用于连接工业控制系统中的各种现场装置。

3.1 硬件配置
本系统是建立在S7-400控制器、DELL 的Pentium工控机平台之上的分布式系统。S7-400是模块化PLC系统，采用标准的以太网通讯，每个控制器可以控制64个回路，较大的可处理131072个I/O点，其中模拟量I/O点数为168个，逻辑扫描率为1.25MB/S。S7-400与上位机采用工业以太网，通讯速率为100Mbps除盐水生产线自动化控制系统设计由两级网络组成，一级是过程控制级，二级是基础控制级。
**级——过程控制。以S7-400PLC系统作为主要控制核心,由两台上位机、PLC控制单元加以太网卡等组成工业以太网，监控站利用组态软件WinCC实现对工作现场进行监督控制，*处理器采用CPU416，I/O系统采用ET200M，通过ET200分布I/O通讯对流量、液位、pH值、出口压力等参数进行采集，上位机将实时数据库的数据送到服务器的关系数据库中，进行保存和数据处理。过程控制级通过工业以太网将上位机系统和现场监测与控制点紧密的结合为一个整体，从而实现对整个控制系统的计算机在线远程诊断功能。
*二级——基础自动化。PROFIBUS-DP网络是网络集成的较底层，主要是连接现场设备。主站S7-400 PLC通过PROFIBUS-DP网与从站通信，一方面主站将控制数据电机速度设定、温度、压力设定、接触器吸合及断开等发送到传动装置；另一方面传动装置的电机转速、传感器流量、温度、压力、接触器触点的通断等数据通过通信传送到主站PLC*的寄存器地址。Profibus-DP主要用于工业自动化系统的高速数据传送，实现调节和控制功能，是一种高速通讯，用于设备级控制系统与分散式I/O的通讯，是计算机网络通讯向现场级的延伸。

3.2 软件设计
计算机操作系统采用bbbbbbs 2000 Professional 中文版本，上位机软件采用Wincc 6.0组态软件来实现。
3.2.1 操作系统软件bbbbbbs 2000 Professional中文版提供了一个快速、的多用户、多任务操作系统环境，是目前使用广泛的工控系统。
3.2.2 Wincc 6.0软件实现了对整个系统的开关量、模拟量的采集和处理，并显示在监控画面上，在对多台重要水泵的控制中的物理量如电流、主回路运行、频率设定，有无故障等都实时显示在系统画面上，方便操作人员及时掌握系统的运行情况。
3.2.3 采用Step7 对西门子可编程序控制器进行配置、编程，它可以利用IEC-1131标准中八种编程语言中的六种（STL、LAD、FBD、CFC、SFC、SCL）进行编程。

4 系统功能实现
根据除盐水生产工艺，监控系统的功能主要是实现对工业新水的加药、过滤、超滤、反渗透技术、阴阳离子置换、酸碱作用等控制工序，大致可分为过滤系统、超滤系统、反渗透系统、阴阳离子置换系统、与酸或碱结合系统5个子系统，