1 引言
　　過去的卷煙制絲生產線采用集中式的PLC控制系統，這種系統要求每一個現場電控設備都必須用導線直接連接至PLC。如果機器尺寸大，設備分布區域廣，則耗費的電纜特別多，設備安裝調試時間長，設備故障點多，不容易維護。對設備的升級和改進非常不方便。由于卷煙行業爭激烈，要求生產設備不但性能先進，可靠性高，而且要易于改造。原有的電控系統已不能滿足需要，采用現場總線是最佳選擇。Profibus-DP是用于分散外圍設備的過程現場總線的簡稱，是開放結構的現場總線系統的標準化規范(EN5D170)。下面介紹運用Profibus-DP實現卷煙生產自動化的具體方法。
　　
　　2 電控系統硬件構成
　　卷煙制絲工藝流程如圖1所示。電控系統將整條制絲線分為10個工藝段。硬件模塊架構為主-從形式，具體組成如圖2所示。
　　
　　
　　
　　
　　
　　每個工藝段采用一個內置DP接口的S7-400 CPU作為主站，ET200S、帶DP接口的水份儀、TP系列觸摸屏、變頻器每個各自作為一個從站。核子稱自帶電控系統，它采用S7-300 CPU，選用CP系列網卡將其聯入PROFIBUS-DP網。光電開關、限位開關、電磁閥等作為普通I/O點，每20點左右組成一個ET200S子站，安裝在現場控制箱內。每個ET200S子站控制的負載饋電器一般不超過8個。
　　各個工段之間可以用聯鎖信號聯絡，亦可以用SIEMENS Industrial Ethernet連網。
　　
　　3 用戶程序設計
　　用戶程序設計是構建一個電控系統最為復雜繁瑣而且最重要的工作。用戶程序包括硬件組態和控制程序兩部分，用STEP7軟件完成開發。
　　
　　
　　
　　
　　
　　3.1 硬件組態
　　硬件組態的目的是改變硬件模塊的預置參數，如地址、量程等，使之符合實際使用要求。用STEP7中的Hwconfig程序先組態主站，再組態從站。無論是主站還是從站，配置列表中模塊的排列次序必須和實際安裝次序一致，模塊的訂貨號也必須和硬件模塊相一致，否則下載到CPU會提示出錯。
　　
　　3.2 控制程序設計
　　STEP7是模塊化的設計軟件，使用模塊化設計，可以大大減少編程工作量。在編寫每個工段的控制程序時，可將整個控制任務拆分成若干個子任務，每個子任務編成一個FC或FB模塊，然后在組織塊OB1中調用它們，便可完成完整的自控任務。
　　在編寫模塊程序時，可以遵循以下幾個原則:(1)將具有通用特性的功能做成一個模塊，如電機順序控制塊，調速控制(變頻器控制)塊;(2)將一個機臺的控制程序編寫為一個模塊，如倉式喂料機電控塊，HT 葉絲膨脹機電控塊;(3)將溫度、水份、蒸汽流量等模擬量的PID參數控制各自編成一個模塊;(4)將某一類功能做成一個模塊，如故障檢查和警報塊，電機群組起動塊。在這些模塊當中，電機順序控制塊和調速控制(變頻器控制)塊對于所有工段都適用，下面作簡單介紹。
　　(1) 電機順序控制程序
　　電機順序控制程序如下所示，前面帶有#號的為形式變量，被程序調用時需要具體賦值。該程序具有控制電機順序起動和停止，電機過載保護功能。
　　
　　A #Isolator_in
　　FP #Mid_sign1
　　= #Mid_sign2
　　AN #Contactor_control_out
　　A #Mid_sign2
　　O(
　　A #Contactor_control_out
　　AN #Mid_sign2
　　)
　　A #Manual_sign
　　O(
　　A #Run_condition
　　O #Start_pulse
　　A #Forward_condition
　　A #Auto_sign
　　)
　　A #Stop_pulse
　　A #Isolator_auxiliary_in
　　AN #Breaker_auxiliary_in
　　A #Contactor_feedback_redy
　　A #Mains_switch_in
　　= #Contactor_control_out
　　
　　
　　
　　
　　
　　(2) 變頻器控制程序
　　該模塊程序較長，限于篇幅不能將程序全部列出，圖3是該程序的結構框圖。調用該程序時對其形式參數賦值便可改變電機運行狀況。本例使用的是西門子MICROMASTER 440系列變頻器。它有狀態字、控制字、速率(頻率)字各兩個。其中狀態字2、控制字2幾乎不用，速率字一個用于輸入另一個用于輸出。狀態字1具體各位反映變頻器的具體狀況，包括控制請求、準備運行等信息。控制字1的各位包含操作狀況，故障確認等信息，決定能否開機。
　　
　　4 結束語
　　由于電控系統都是由扦插式模塊組成，硬件模塊功能集成程度高，而且更換模塊時不用接線，因此系統故障點少，查找和排除故障更加容易方便。本廠采用PROFIBUS總線以后，提高了產品質量，故障停機很少，取得令人滿意的運行結果。該總線是大中型電控系統的理想選擇。