本文的背景為某食品加工廠某控制系統(tǒng)包括原料混料線、薯餅生產(chǎn)線、包裝線等構(gòu)成的主線系統(tǒng)，以及蒸汽鍋爐系統(tǒng)、水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等構(gòu)成的輔助系統(tǒng)。
各系統(tǒng)位置比較分散，控制點(diǎn)較多，其中包括140多臺(tái)電機(jī)，29臺(tái)變頻器，15個(gè)溫濕度控制點(diǎn)。
由于系統(tǒng)比較復(fù)雜，控制采取分層控制策略，由兩臺(tái)上位機(jī)完成工廠級(jí)的監(jiān)控及數(shù)據(jù)管理功能，觸摸屏和PLC完成現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的控制，采用Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的方式進(jìn)行通訊。
上位機(jī)留有接口，可連接局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，以利于進(jìn)一步的開發(fā)。
其中數(shù)字輸入點(diǎn)有900多點(diǎn)，數(shù)字輸出有400多點(diǎn)，模擬量輸入20個(gè)。
下面以這個(gè)食品加工廠為例，組成一個(gè)集中控制系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖二所示。
其中PLC(1)用于主系統(tǒng)，PLC(2)用于輔助系統(tǒng)。
輔助系統(tǒng)的組成與主系統(tǒng)相似，因此圖中省略了其構(gòu)成。
PLC選用S7-300系列的CPU315-2DP和S7-200系列的CPU226，PID模塊為FM355C，通訊模塊為CP342-5，擴(kuò)展模塊為IM153-1，I/O模塊則使用到：數(shù)字輸入模塊選SM321、數(shù)字輸出為SM322、模擬量輸入為SM331。
上位機(jī)選用西門子的工控機(jī)，它內(nèi)置了PCI接口的CP5611卡用于與PLC通訊。
6ES7518-4AP00-0AB0CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序，10 MB 數(shù)據(jù), 集成3PN,1DP6ES7517-3AP00-0AB0CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序，集成 2PN 接口，1 以太網(wǎng)接口，1DP 接口6ES7516-3AN00-0AB06ES7516-3AN01-0AB0CPU 1516-3 PN/DP：1 MB 程序，5 MB 數(shù)據(jù)；10 ns ；集成 2PN 接口，1 以太網(wǎng)接口，1DP 接口6ES7515-2AM00-0AB06ES7515-2AM01-0AB0CPU 1515-2 PN ,500K程序,3M數(shù)據(jù)，集成 2PN接口6ES7513-1AL00-0AB06ES7513-1AL01-0AB0CPU 1513-1 PN：300 KB 程序，1.5 MB 數(shù)據(jù)；40 ns；集成 2PN 接口，6ES7511-1AK00-0AB06ES7511-1AK01-0AB0CPU 1511-1 PN：150 KB 程序，1 MB 數(shù)據(jù)；60 ns；集成 2PN 接口，6ES7512-1DK00-0AB06ES7512-1DK01-0AB0CPU 1512SP-1 PN, 200KB 程序，1MB數(shù)據(jù)6ES7510-1DJ00-0AB06ES7510-1DJ01-0AB0CPU 1510SP-1 PN, 100KB 程序，750KB數(shù)據(jù)6ES7507-0RA00-0AB0PS：60 W，額定輸入電壓 AC/DC 120/230 V6ES7505-0RA00-0AB0PS：60 W， 額定輸入電壓 DC 24/48/60 V6ES7505-0KA00-0AB0PS：25 W，額定輸入電壓 DC 24 V6ES7532-5HF00-0AB0AQ 8：模擬輸出模塊，8AQ，U/I ，高速6ES7532-5NB00-0AB0AQ 2: 模擬輸出模塊,2 AQXU/I ,標(biāo)準(zhǔn)型，25mm,包含前連接器6ES7532-5HD00-0AB0AQ 4：模擬輸出模塊，4AQ，U/I6ES7531-7NF10-0AB0AI 8：模擬輸入模塊，8AI，U/I，高速6ES7531-7AI 4: 模擬輸出模塊: XU/I/RTD/TC ST, 25mm,包含前連接器6ES7531-7KF00-0AB0AI 8：模擬輸入模塊，8AI，U/I/RTD/TC6ES7534-7AI4/AQ2：模擬量輸入/輸出模塊4AI,2AO,標(biāo)準(zhǔn)型,25mm,包含前連接器6ES7523-1BL00-0AA0DI/DQ 16X24CDV/16X24VDC/0.5A BA,包含前連接器.6ES7522-5HF00-0AB0DQ 8：數(shù)字輸出模塊，8DQ，繼電器，230 V AC/ 5A6ES7522-5FF00-0AB0DQ 8：數(shù)字輸出模塊，8DQ，可控硅，230V AC/ 2A6ES7522-1BL00-0AB06ES7522-1BL01-0AB0DQ 32：數(shù)字輸出模塊，32DQ，晶體管，24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BH00-0AB06ES7522-1BH01-0AB0DQ 16：數(shù)字輸出模塊，16DQ，晶體管，24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BF00-0AB0DQ 8：數(shù)字輸出模塊，高性能 8DQ，晶體管，24V DC/2A選用S7-300系列的CPU315-2DP是為了能進(jìn)行擴(kuò)展I/O模塊以滿足控制點(diǎn)數(shù)的要求，而用于擴(kuò)展的IM模塊的選型則是依據(jù)IM模塊與中央控制器CPU315-2DP的距離。
由于所有的I/O模塊均放在同一組控制柜里，因此選用了通訊距離在5米范圍內(nèi)的IM153-1[1]。
當(dāng)IM模塊與中央控制器的距離較遠(yuǎn)時(shí)可以選擇通訊范圍為100米的型號(hào)的IM模塊。
觸摸屏選用富士UG420H-SC1，10.4英寸、128色STN顯示，基于Windows95/98/NT操作平臺(tái)下的專用組態(tài)軟件，界面友好直觀，易學(xué)易用，大大節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期。
編程軟件中備有大量的圖形庫(kù)（開關(guān)、燈、棒圖等）供選擇，還可以根據(jù)用戶需求編輯所需要的工藝圖形，能夠轉(zhuǎn)換BMP文件和AUTOCAD中的DXF文件。
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首先制定所使用的觸摸屏的類型，這里選擇默認(rèn)的UG420（640*480 10.4inches）；下一步指定和觸摸屏通訊的PLC類型及型號(hào)，這里選SIEMENS S7-PROFIBUS；后一步指定系統(tǒng)參數(shù)，首先是讀區(qū)和寫區(qū)，讀區(qū)是指作為從PLC讀入數(shù)據(jù)的緩沖，如果系統(tǒng)中需要顯示趨勢(shì)圖的話那么讀區(qū)應(yīng)當(dāng)設(shè)大一些，一般設(shè)1000個(gè)字就可以了，寫區(qū)用于顯示存儲(chǔ)屏幕的狀態(tài)、頁(yè)碼、畫面層疊以及報(bào)警狀態(tài)等等。
另外在對(duì)話框No.of Word Setting for I/O中需要指出觸摸屏的MPI地址，以及傳輸?shù)膸L(zhǎng)度，MPI地址在PLC的硬件組態(tài)里已經(jīng)定義好了，兩者必須一致，否則會(huì)出現(xiàn)通信錯(cuò)誤。
另外幀長(zhǎng)度為32字節(jié)；奇偶校驗(yàn)為奇校驗(yàn)；數(shù)據(jù)長(zhǎng)度8位；停止位1位；通訊方式RS-485。