WinCC和S7-200在橡膠三角帶生產(chǎn)中的應用

三． 控制系統完成的功能

　　1. 對硫化機來(lái)說(shuō)由于機臺數量多，筆者應用西門(mén)子程控器編程所特有的庫程序，將8臺設備為一組，先編制庫程序。為簡(jiǎn)化編程，在庫程序中要求輸入編號，V區中為每個(gè)硫化機子程序保留30個(gè)字節暫存區，為每個(gè)硫化罐子程序保留20個(gè)字節暫存區，用于保存8臺機組的運行狀態(tài)、硫化計時(shí)、硫化時(shí)間到達輸出提示、硫化時(shí)間出錯輸出報警及及硫化過(guò)程結束輸出歸檔信號等。72臺硫化機共調用9次，編號為0－8。52臺硫化罐調用7次，編號0－6。

　　硫化機子程序輸入輸出要求：

　　輸入：

　　編號 雙字，根據編號分配緩存區地址

　　壓力信號 字，輸入壓力和二次硫化信號，8臺硫化機共16位。

　　運行狀態(tài) 雙字，采用間接尋址，用vbxxxx格式輸入，硫化機實(shí)際運行狀態(tài)，將當前輸入狀態(tài)保存，用于判斷邊緣。

　　時(shí)間設定 雙字，采用間接尋址，用vbxxxx格式輸入，一二次硫化設定時(shí)間（字）

　　實(shí)際時(shí)間 雙字，采用間接尋址，用vbxxxx格式輸入，一二次硫化實(shí)際時(shí)間（字）

　　硫化次數 雙字，采用間接尋址，用vbxxxx格式輸入，一二次硫化次數（字節）

　　輸出：

　　報警輸出 字，每臺硫化機2個(gè)位，分別代表一二次硫化時(shí)間故障

　　次數報警 字節，兩次硫化次數不等時(shí)報警

　　完成輸出 字節，硫化到時(shí)輸出提示信號

　　一次脈沖 字，一次硫化卸壓時(shí)輸出5秒脈沖，用于歸檔

　　二次脈沖 字，二次硫化卸壓時(shí)輸出5秒脈沖，用于歸檔

　　次數脈沖 字節，當二次硫化信號消失時(shí)為二次硫化結束，輸出3秒脈沖，用于歸檔

　　2. 由于采用了庫程序，S7-224的編程比較簡(jiǎn)單。需要注意的是符號定義，對符號采用連續成塊的定義。這樣既便于了PC Access的變量讀取，也方便WinCC的變量的添加和使用。

　　3. 庫程序的編制難點(diǎn)在于對8臺機組進(jìn)行計時(shí)。信號輸入，每臺硫化機有2點(diǎn)輸入（壓力、二次硫化選擇）共16位一個(gè)字，時(shí)間設定采用間接尋址方法輸入地址，實(shí)際硫化時(shí)間也是采用間接尋址方法，輸出端不能輸入地址信號，是通過(guò)輸入端送入。對每臺設備的硫化時(shí)間的計時(shí)，由于庫程序無(wú)法使用計時(shí)器，筆者采用字加1的辦法實(shí)現計時(shí)，只要保證子程序每秒運行一次，則該數字就是實(shí)際時(shí)間，時(shí)間單位為秒。

　　硫化機庫庫程序簡(jiǎn)介：

　　程序運行，需要30個(gè)字節內存保存運行時(shí)的數據，實(shí)時(shí)時(shí)間計時(shí)保存，每臺一個(gè)字，共16個(gè)字節。輸出報警狀態(tài)暫存2個(gè)字節，當前運行狀態(tài)保存，每臺2位，共16位2個(gè)字節。硫化次數保存，每臺一個(gè)字節，共8個(gè)字節。2次硫化次數不一致時(shí)的次數報警暫存1個(gè)字節。共29個(gè)字節，保留1個(gè)字節。其存儲器起始地址，由庫程序調用時(shí)定義。

　　以1＃－8＃硫化機為例，計時(shí)處理，IW0是輸入信號，VW2000是1＃一次硫化設定時(shí)間，VW2002是1＃二次硫化時(shí)間設定。VW2400是1＃一次實(shí)際硫化時(shí)間，VW2402是1＃二次實(shí)際時(shí)間。采用vb2000和vb2400輸入庫程序。在每次運行，先將壓力信號移到LW29臨時(shí)寄存器，L29.0是1＃機壓力信號，L29.1是1＃機的二次硫化信號。只要有壓力信號就對計時(shí)保存字加1，并根據L29.1狀態(tài)分別將當前時(shí)間送到實(shí)際時(shí)間地址中（間接尋址輸入程序）。當實(shí)際時(shí)間到達設定時(shí)間時(shí)，對提示位置1，一旦壓力信號為0時(shí)，提示位復位，同時(shí)根據狀態(tài)暫存位狀態(tài)判斷是否首次為0，是首次為0，運行比較程序段，比較時(shí)間值，小于設定值或大于一定值輸出報警位，同時(shí)硫化次數加1。每循環(huán)一次，LW29右移2位，實(shí)際時(shí)間地址的間接尋址數加4。循環(huán)8次，可以對8臺硫化機處理完。

　　由于庫程序中要處理多種位信號和數字，在循環(huán)處理時(shí)，必需做到一一對應，程序結束時(shí)，將當前運行狀態(tài)信號、時(shí)間報警狀態(tài)，次數報警狀態(tài)及歸檔脈沖信號保留至暫存內存相應地址中。在編制時(shí)，多次對試驗后的結果進(jìn)行調整，造成內容繁雜，有些內容可以簡(jiǎn)化，但是在程序中，用了大量的臨時(shí)地址，一旦改動(dòng)輸入輸出的數量和數據格式，會(huì )造成L地址的變動(dòng)。鑒于現程序在實(shí)際應用中工作正常，為避免產(chǎn)生差錯，也就保留一下多余程序段。具體參見(jiàn)附件程序。

四． 項目運行

　　系統于2006年5月投入工作，運行情況良好，用戶(hù)感到使用方便。集中監控系統使得車(chē)間工藝員更便于管理，只需要在車(chē)間辦公室就可對所有設備進(jìn)行時(shí)間設定和監視。均比以前有了很大的提高。更直觀(guān)，更可靠。保證了三角帶的硫化時(shí)間，穩定產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)，通過(guò)歷史數據的分析，可以?xún)?yōu)化品種的搭配，直接提高了產(chǎn)量，增加效益。

五． 應用體會(huì )

　　1． 對庫程序的編制有了更深刻的了解，在編制8臺硫化機的庫程序時(shí)，先對一臺進(jìn)行編程，然后再循環(huán)運行。為了保證能一一對應，先將信號輸入字，暫存臨時(shí)地址，每次均以L(fǎng)0.0和L0.1作為當前信號輸入處理，并在每次循環(huán)時(shí)右移2位。循環(huán)結束后并將其保存在緩存區中，以便下次調用時(shí)作比較用。

　　2． 計時(shí)處理：庫程序不能采用定時(shí)器，就采用字加一來(lái)計時(shí)。定義庫程序每秒運行一次，則字中的數字就是時(shí)間，單位是秒。為了對應，硫化時(shí)間的設定也是以秒為單位。通過(guò)字比較，可以判斷硫化到時(shí)或出錯。筆者采用定時(shí)中斷，100mS中斷一次，1秒為一個(gè)周期。子程序分時(shí)運行，保證每100mS只運行一個(gè)編號子程序，所有子程序每秒運行一次。在實(shí)際使用中，其時(shí)間誤差為1秒。

　　3． 庫程序中需判斷信號輸入的首次和結束，庫程序無(wú)法采用邊沿指令，筆者采用信號輸入位與暫存信號位比較來(lái)確定。當信號輸入位是1，暫存信號位是0，此時(shí)就是首次信號輸入，運行首次程序段，并對暫存位置位。當信號輸入位是0，暫存信號位是1，此時(shí)就是信號輸入結束，運行結束程序段，并對暫存位復位。

　　4． 項目的硫化時(shí)間數據保存要求，對過(guò)程時(shí)間記錄毫無(wú)意義，只需要每次硫化結束時(shí)保存結果數據。WinCC的故障記錄和數據歸檔，采用觸發(fā)歸檔，由程序給出一個(gè)脈沖信號進(jìn)行觸發(fā)。這樣數據量少，查找方便。

　　5． PC Access作為S7-200程控器的OPC服務(wù)器，對與200通訊有一個(gè)缺點(diǎn)。開(kāi)始做試驗時(shí)，用一臺S7-200只進(jìn)行數據移動(dòng)運行，PC Access組態(tài)對PLC讀寫(xiě)，在WinCC上觀(guān)察從數據寫(xiě)入到數據讀出，其響應速度很快。后將兩臺PLC的變量全部配置好，在公司進(jìn)行模擬運行，發(fā)現運行速度很慢，數據輸入到顯示要等上近20秒！反復檢查硬件和軟件都沒(méi)有問(wèn)題，當時(shí)幾乎想放棄使用PC Access改用別的OPC。直到后來(lái)訂貨的2臺PLC到齊后，全部連上再次試其通訊速度又很快。分析后發(fā)現是通訊等待響應問(wèn)題。原來(lái)在以前試驗時(shí)，只接了一臺PLC，PC Access在通訊時(shí)，對不存在的PLC通訊會(huì )反復進(jìn)行，大量的時(shí)間浪費在這上面！建議PC Access應能設定通訊重試間隔時(shí)間，并對每次通訊重發(fā)次數進(jìn)行限制。這樣會(huì )給現場(chǎng)調試使用帶來(lái)方便。

六． 結束語(yǔ)

　　首次使用WinCC配PC Access，深感其使用方便，尤其是變量的導入，幾乎不需花費時(shí)間，幾分鐘就全部完成。為底端PLC也能用上高端的組態(tài)軟件提供了良好的應用條件，便于開(kāi)發(fā)出更多的產(chǎn)品。