一．引言

當(dāng)前工廠制造設(shè)備的自動(dòng)化程度不斷提高，單機(jī)臺(tái)的自動(dòng)控制和方便的人機(jī)對(duì)話界面使得生產(chǎn)更加穩(wěn)定可靠，操作也變得簡(jiǎn)單。但生產(chǎn)管理的日益復(fù)雜使得許多廠家迫切需要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的生產(chǎn)管理。

[某棉紡廠細(xì)紗車間現(xiàn)場(chǎng)]

二．系統(tǒng)要求

通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊，將各個(gè)紡機(jī)的運(yùn)行狀況，生產(chǎn)情況等現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送到中央監(jiān)控中心；中央監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有紡機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)視，對(duì)生產(chǎn)情況進(jìn)行記錄、統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)一控制換班，統(tǒng)一管理生產(chǎn)工藝，自動(dòng)報(bào)表打印，并與上層管理網(wǎng)絡(luò)ERP的數(shù)據(jù)交換。以達(dá)到及時(shí)設(shè)備維護(hù)，合理利用資源，提高生產(chǎn)效率，把握生產(chǎn)進(jìn)度，降低生產(chǎn)成本等目標(biāo)。

三．方案介紹

現(xiàn)眾多紡機(jī)采用SIEMENS S7200控制系統(tǒng)，具備現(xiàn)場(chǎng)總線聯(lián)網(wǎng)的條件，以下就以SIEMENS S7200控制系統(tǒng)的紡機(jī)為例，介紹紡機(jī)聯(lián)網(wǎng)方案。

系統(tǒng)主要，分為兩個(gè)部分：一是硬件部分，主要解決怎樣采集現(xiàn)場(chǎng)紡機(jī)數(shù)據(jù)，并送到中央監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)；二是軟件部分，主要解決怎樣將收到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，記錄，分析處理等。

傳統(tǒng)解決方案：硬件部分，如采用Profibus網(wǎng)絡(luò)，則每臺(tái)S7200PLC需要增加一個(gè)EM277（PROFIBUS通訊模塊），監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)加裝CP5611（PROFIBUS通訊卡）組成PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)；如采用以太網(wǎng)10M/100M網(wǎng)絡(luò)，則每臺(tái)S7200PLC需要增加一個(gè)CP243-1（以太網(wǎng)通訊模塊），監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)加裝普通網(wǎng)卡組成以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。軟件部分，如果中央計(jì)算機(jī)僅需設(shè)備監(jiān)視，則需要安裝WINCC（西門子監(jiān)控軟件），STEP7（西門子PLC編程軟件），WINLC（西門子軟PLC）及SIMATICNET軟件。如需要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)管理系統(tǒng)，則需要專門的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，如MS VisualStudio2008和SQLServer2008。

新解決方案：硬件部分，每臺(tái)S7200PLC上增加一個(gè)BCNet-PPI（北辰以太網(wǎng)通訊模塊），計(jì)算機(jī)上需要普通網(wǎng)卡，組成以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)；軟件部分，計(jì)算機(jī)上安裝BCNet OPCServer（OPC服務(wù)器軟件）以及WINCC，組態(tài)王，MCGS等組態(tài)監(jiān)控軟件或紡機(jī)聯(lián)網(wǎng)專用軟件。

方案比較：

1、 網(wǎng)絡(luò)性能比較：以太網(wǎng)適合遠(yuǎn)距離通訊，可以直接利用企業(yè)局域網(wǎng)，布線難度低，綜合成本低，網(wǎng)絡(luò)故障容易定位，易于將來(lái)擴(kuò)展；Profibus網(wǎng)絡(luò)不適合遠(yuǎn)距離通訊，抗干擾弱，大量設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)需要專用通訊電纜，布線難度大，不易擴(kuò)展，維護(hù)困難；

2、 成本比較：傳統(tǒng)方案需要增加更多的硬件和軟件，成本較高；

3、 軟件操作比較：

傳統(tǒng)方案，增加PROFIBUS通訊模塊，需要斷電停下設(shè)備，需要在PLC中增加通訊程序；組PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，需要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，并編寫相關(guān)通訊程序；如采用CP243以太網(wǎng)模塊，還需要SIMATICNET軟件，而且限制較多。

新方案，即插即用，不影響生產(chǎn)，不需要修改PLC程序；通訊部分設(shè)置在BCNet OPC軟件里進(jìn)行設(shè)定，軟件系統(tǒng)無(wú)任何限制，完全免費(fèi)。

四．系統(tǒng)構(gòu)成

（一）硬件部分：

每臺(tái)S7200 PLC上增加一個(gè)BCNet-PPI以太網(wǎng)通訊模塊，將各紡機(jī)和中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)聯(lián)成以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

[BCNet-PPI在控制柜內(nèi)的安裝]



1、 BCNet-S7（PPI）介紹

功能：BCNet-S7（PPI），為以太網(wǎng)通訊模塊，將西門子PPI協(xié)議轉(zhuǎn)成以太網(wǎng)協(xié)議。此模塊可以通過(guò)BCNet OPCServer與上位機(jī)組態(tài)軟件通訊，也可以對(duì)S7200PLC進(jìn)行編程下載。

端口：模塊的PPI端口（接口形式為D9M）連接到PLC的PPI通訊端口；模塊的以太網(wǎng)端口（接口形式為RJ45母）連接到計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡或交換機(jī)；模塊通過(guò)24VDC供電。