S7―200主从通讯在运丝线上的应用

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【摘要】本文详细论述了多个s7-200CPU之间的多主站PPI通讯，以及其在丝饼运丝线上的应用，实现自动运丝的过程。减少了人工运丝过程中对丝饼的污染，减轻了工人的劳动强度，自动运丝是机械与电气自动化的完美结合。

【关键词】自动运丝；电机控制；多主站PPI网络

自动运丝线是机械与电气自动化的完美结合，是今后自动化行业的发展方向。化纤公司的一纺车间有后处理生产线，各纺丝车间的丝饼都要经一纺的后处理线进行后处理，二纺的东西纺距离一纺的后处理大约有500米，西纺距离一纺近1000米；基于现状，在自动控制领域大胆设想，经过构思和详细论证，在一纺、二纺、五纺之间的连廊的上空安装机械的滑道，丝饼经传送带送到后处理生产线。

1.现状调查与分析

丝饼后处理生产线是对各纺丝车间的纺出的丝饼进行压洗和烘干处理工段，二纺的东、西纺距离一纺的后处理有500多米，五纺距离后处理1000多米，运丝工每天要推大量的装满丝饼的车运送丝饼，每车的丝饼重量一千多公斤，劳动强度非常大。基于此，人工推丝改为机械化自动运丝非常必要。从东纺、西纺和五纺车间到后处理都需经过同一段走廊，纺丝间外面是长长的连廊，利用连廊上部东西很少的特点，初步决定在走廊上方安装皮带传送装置，把丝饼从最远的五纺运到一纺。

2.方案论证

运丝线的距离较长，用几个电机传送实现不了，经机械设计人员设计至少要40多台电机，才能实现匀速传送功能，电机分布到整个运丝线，如采用一个CPU控制，要敷设大量的电缆，为此，采取小型经济的S7-200系列的CPU224分散安装来控制电机，在后处理安装一个主CPU，在电机分布相对集中的东纺、西纺和五纺分别安装从站CPU，控制局部的电机启停，并且和主CPU通过一根通讯线进行通讯，安装中节约了大量的电缆，且安装方便。

3.具体实施

在后处理安装一个主控制柜，有主站CPU和一个触摸屏还有控制电机启动的启动器，在其它纺丝车间分别安装3个从CPU和触摸屏，对每个CPU和触摸屏分别编制控制程序，控制与之相连的电机，在丝饼的车间出口，安装了光电开关，检测丝饼的个数，在各自CPU的程序中进行计数，并在触摸屏上显示。

三个车间有一部分公用运丝线，避免在运送丝饼过程中出现交叉，丝饼同时挤到公用运丝皮带上，必须在程序中对电机进行连锁，就要求主CPU能读取从站CPU的数据，并向各从站发出指令，从站之间也要读取电机的状态。

主站控制柜设有5个按钮，分别向各纺发出进丝指令，在触屏上可设定需要丝饼的数量，当后处理需要丝饼时，按下相应的按钮，车间的人员收到信息，便向皮带线上放丝饼，同时相关皮带电机启动，其他车间的运丝电机停止，当检测到丝饼数量等于设定数时，电机全部停止。为实现这些功能，在CPU224间采用了PPI点对点通讯。使用STEP 7-Micro/WIN编程软件进行编程。

4.通讯原理

S7-200支持多个主站和多个从站进行通讯的PPI网，STEP 7-Micro/WIN和HMI可以对任意S7-200 CPU从站读写数据并能在网络中充当主站或从站，而STEP7 Micro/WIN只能作为主站，网络上的主站器件可以向网络上的其它器件发出要求。

主站也可以对网络上其它主站的要求作出响应。

在向其它S7-200发出请求以获取信息时，S7-200是作为主站的，配置为从站的器件只能对其它主站的要求作出响应，自己不能发出要求。作为从站，S7-200响应主站的要求。作为从站时，S7-200将负责响应来自某网络主站器件（如操作员面板或STEP 7-Micro/WIN）的请求。STEP7-Micro/WIN和HMI共享网络。

在同一个网络中通讯的器件必须被配置成相同的波特率，网络的最高波特率取决于连接在该网络上的波特率最低的设备。

在网络所有设备（主站和从站）有不同的网络地址，要为每个设备指定唯一的站地址。唯一的站地址可以确保数据发送到正确的设备或者来自正确的设备。S7-200支持的网络地址为从0到126。如果某S7-200带有两个端口，那么每个端口都会有一个网络地址。S7-200的波特率和站地址存储在系统块中。在为S7-200设置了参数之后，您必须将系统块下载至S7-200中。

该项目中的CPU有两个通讯口Port0和Port1。Port0口用于和触屏通讯，触屏做主站。Port1口用于各CPU之间通讯，地址分别设置为2，4，6，8，地址2为主CPU。因CPU间距离远，为使通讯正常，加装了中继器。STEP 7-Micro/WIN程序中，通过网络读写指令NETR/NETW，主CPU读取各从站的电机状态和丝饼个数的数值，放到指定的数据区，并把电机状态和控制指令传送到从站CPU的数据区，主从站通过接收到的数据，在程序中进行电机联锁控制。

5.结论

自动运丝线项目自调试成功，已经运行3年多的时间，大大减轻了工人的劳动强度，得到了领导和员工的好评，是机电一体化的完美产物。对于距离长的自控系统，点数不是很多，可以考虑多主站通讯系统，经济实用。

参考文献

[1]SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册[S].版本08/2005.