一、导言
仪征化纤股份有限公司九万吨长丝项目已于一九九八年十月十八日建成投产。长丝出产的操控选用了德国西门子公司先进的PC，S7进程操控体系。运用S7-400作为主站，凭借PROFIBUS现场总线，选用德国BECKHOFF公司I/O端子作为从站，完成了长丝出产中的很多操控、连锁、监督、报警使命。
二、工艺流程
仪征化纤股份有限公司九万吨长丝项目选用PET熔体直接纺丝工艺，合计分为十一条出产线。其间POY五条，FDY六条。熔体由聚酯侧送到纺丝侧，经过熔体过滤器、增压泵，再经过热交换器、静态混合器至纺丝箱体，经过喷丝板、纺丝甬道冷却成型，最终经卷绕机卷成丝饼。别的，为了长丝出产、操作人员、工作设备及制品包装的需求，共配套规划了15套空调设备，以便送出具有适宜温度、湿度、压力的空调风。为了操控熔体管道、静态混合器及纺丝箱体中的熔体温度，以确保熔体具有杰出的可纺性，整个设备共规划了22台汽相热媒炉，7台液相热媒炉。整个设备的首要操控及连锁使命有：热媒炉的温度操控及连锁，增压泵的转速操控及连锁，热媒循环泵的连锁，空调送风的压力、温度、湿度操控，以及很多的显现、报警等，所有这些都是由PCS7体系来完成的。
三、操控体系的拓扑结构
整个体系分为三层。第一层包含服务器、工程师站、操作员站。第二层包含三套主操控站。第三层包含多个从站。服务器、工程师站、操作员站皆为西门子工控机SIMATIC-RI45-PII。21英寸显现器为SIEMENS-SCM2196-1。服务器设备WindowsNT4.0-SERVER版，工程师站、操作员站设备WindowsNT-4.0-WORKSTATION版。主操控站为SIMATIC-S7-400-416-2DP。从站为BUSCOUPLER的BK3100加各类端子排。
四、现场总线及产品选型
跟着通讯技能、计算机网络技能在工业出产进程中的不断推广运用，工业操控进程对现场信号的收集、传输和数据转化提出了更高的要求。因为数字通讯技能、网络技能和微处理技能的迅猛发展，把传统的数字信号和模拟信号混合的体系变成全数字信号体系成为可能。现场总线就是在这种布景下发生的，并成为当时工业进程操控范畴的焦点。PROFIBUS是德国开发的一种现场总线规范，得到欧洲许多大设备制作商的支撑，并在国际上得到越来越多的推广运用。
因为现场总线首要是面向进程操控的实时性要求，它将ISO/OSI参阅模型简化，选用3层体系结构：即物理层、数据链路层和运用层。物理层首要是对信号进行编码与发送，媒体可取导线型、无线型或光纤型。本项目中选用的PROFIBUS电缆为两芯屏蔽型。数据链路层供给同享介质的多个设备间的数据传输，完成对介质同享的操控，决议何站在何时能够占用总线进行通讯，防止抵触，并担任树立、撤除通讯链路，查看过错并监督不同设备间的通讯进程。运用层含本地数据库、分布式数据库保护、工业信息服务和集成信息通用服务4部分功用，把实践目标映射为PROFIBUS能辨认的通讯目标。
PROFIBUS现场总线根据令牌协议加主从总线的介质存取方法，主站以主从方法与从站通讯，各主站之间由令牌协议决议总线操控权。PROFIBUS现场总线的物理层遵从的最常用规范为RS485，数据传输速率为9600到12Mbps，传输量长距离为4800米，最多可支撑127个站点的牢靠数据通讯。BECKHOFF是德国一家制作电子主动化产品的公司。该公司出产的I/O端子是敞开的I/O体系，包含以I/O光导总线为代表的各种现场总线体系及其接口卡、现场模块、总线耦合器等。该公司在我国区域的署理组织是北京科诺科电子有限公司，能够供给杰出的本地技能支撑。现场总线体系是对I/O层面完成离散化操控的最佳计划，但是现在的现场总线体系还存在着功能和结构的差异。BECKHOFF公司的I/O端子弥补了这方面的缺乏，并为现场总线技能树立了新的规范。这种I/O“电子端子排”可嵌装在规范的滑轨上，构成并行摆放的、高度模块化的现场总线端子排。运用了BECKHOFF的I/O端子，能够节约联接电缆、操控室的空间、施工费用和其他资料。该产品已成功地在主动化工业、食品工业、制作工业、资料工程、环境保护等范畴得到运用。
在技能“术语”上，若干个I/O端子排叫做一个“站”，一个站由一个“BUS-COUPLER”和最多64个电子端子块组成，“BUS-COUPLER”是一个以CPU为中心的电子模块，它担任信号的转化及与上位操控器的通讯。它与上位操控器的通讯协议有PROFIBUS-DP/FMS、IN-TERBUS-S、LIGHT-BUS、CAN-BUS。I/O端子块能够根据需求恣意组合设置。它的面板上有状况显现器，它的接线端子与现场信号相连。I/O端子有下列类型：数字量输入：电压等级有5VDC，24VDC，48VDC，230VAC及24VDC、100KHZ计数器。数字量输出：电压等级有5VDC、24VDC，48VDC，230VAC及24VDC、20KHZ方波输出。模拟量输入：信号类型有-10V～+10V，0～10V，0～20mA，4～20mA，热电阻，热电偶。模拟量输出：信号类型有-10V～+10V，0～10V，0～20mA，4～20mA。方位丈量和通讯模块：方位增量编码器接口，SSI传感器接口，RS232C/485，4～20mA串口，NEWALL传感器接口模块。
五、运用状况
公司九万吨长丝项目共运用了585块BECKHOFF端子排。具体型号有KL3052（4～20mA模拟量输入，带电源），KL3022（4～20mA模拟量输入），LK1012（数字量输入24V），KL2622（数字量输出220V），KL2012（数字量输出24V），LK3302（铂电阻输入），KL3064（0～10V模拟量输入），KL4002（0～10V模拟量输出），KL4022（4～20mA模拟量输出）。585块BECKHOFF端子排共分红33个从站，别离运用总线耦合器BK3100，经过三条PROFIBUS-DP总线DP[1]、DP[2]、DP[3]别离挂在三个主操控站上。硬件组态：硬件组态要运用BECKHOFF公司供给的组态文件，将其加载到工程师站里。
每一家出产契合PROFIBUS协议产品的厂家都会供给相似的文件，以便它们的产品能便利并被广泛的运用。软件组态：因为BECKHOFF产品不属于西门子宗族产品，所以PＣS7要求用户自己编写特别的输入、输出转化模块，运用PCS7的CFC软件进行操控程序的完成。自一九九八年八月份开端设备调试以来，只是在回路调校中损坏了几块KL3052模拟量输入卡外，体系运转六个多月来一切正常。操控平稳、连锁牢靠、显现精确，能够说BECKHOFF的现场总线产品在我公司九万吨长丝项目中运用是十分成功的。
