Rockwell自动化技术在回转窑控制系统中的应用

1、.Rockwell自动化技术在回转窑控制系统中的应用rockwell自动化技术在回转窑控制系.中国铝业青海分公司韩敏青海大学水电系刘春艳摘要：针对回转窑煅烧过程的工艺特点及技术要求，本文介绍了应用Rockwell自动化技术成功实现其优化控制过程的方法。表达了其控制系统的构造、功能和以降低烧损率为目的的控制策略。到达了石油焦煅烧消费过程的优化控制、优化运行效果。1引言石油焦煅烧工艺控制比较复杂，产品产量、质量及煅烧实收率完成情况受煅烧带温度、煅烧带位置、挥发份浓度、氧气浓度、窑头窑尾负压、燃料补给量、物料运动速率等各项工艺参数及窑内工况的综合影响，就煅烧实收率而言，由于没有一套完善的窑内情况自动

2、化监控系统，煅烧温度、煅烧带位置、挥发份浓度、氧气浓度、窑头窑尾负压、燃料补给量、物料运动速率等各项工艺参数不能到达良好配置，在实际消费中，只根据操作人员的实际经历进展调整，往往存在煅烧带温度，窑头窑尾负压，给料量，窑体转速，二三次风及燃料配比，煅烧带稳定性等不合理，不标准现象。易造成煅后焦热处理波动较大，煅后焦真比重、电阻率、CO2及空气反响速率、晶体尺寸等指标存在较大波动，直接影响到阳极理化性能，假设石油焦热处理不充分，煅后焦比电阻偏高对阳极真假比重、导电率、抗热震性能等都会带来直接影响；石油焦热处理过于充分，将加大煅后焦的抗氧化性能。阳极在电解槽内选择性氧化现象更加突出，同时对燃料消耗，

3、煅烧实收率，阳极导热率，焦子空隙度等带来不利影响。也对产量、窑内衬寿命、沉降室寿命、燃料消耗、窑尾烟气净化、窑体转动、机械设备运转都带来不利影响。因此，对于降低消费本钱、进步产品质量、减少环境污染和资源消耗只能通过全流程自动控制系统的优化设计来实现。采用计算机控制系统是对竖炉焙烧过程实现成功控制的关键，采用新的适宜的控制构造过程综合自动化系统是解决上述问题的关键。采用过程控制、过程优化的综合自动化系统。2煅烧过程自动化系统实现回转窑煅烧过程控制系统是料场均匀化的石油焦和辅助物料通过检验合格后，经过煅烧窑自动监测系统和人工操作系统将原料煅烧前石油焦输送至煅烧回转窑中进展煅烧。在回转窑煅烧过程中，

4、利用燃烧装置和煅烧过程优化监控，对物料煅烧过程及回转窑煅烧区域温度进展控制，使煅烧窑内的物料按照预定的曲线升温，从而使石油焦在预定的温度曲线下完成焦化过程。辅助控制系统是冷却窑施行内喷水全自动调节，外喷水比例调节，原料库和余热锅炉等部分实如今线监控。2.1回转窑煅烧主要技术参数回转窑煅烧控制系统是对整个煅烧过程工艺实行监控，根据工艺标准和回转窑的煅烧温度需求，进展动态调节控制，使其在工艺要求的升温曲线和负压范围内对回转窑内的石油焦进展枯燥、加热、煅烧和冷却段的控制。并对煅烧过程优化燃气配置功能。回转窑实际控制点和测量点如图1所示；其煅烧过程中工艺技术参数如表1所示。表1 6t/h回转窑煅烧过程

5、主要技术参数图1回转窑控制点和测量点示意图在回转窑大窑正常消费情况下，系统的调节器众多，仅依靠独立闭环的单回路控制系统是不可能实现最优消费控制的。另外，主要调节对象变频器、负压挡板执行机构、余热锅炉的给水控制阀门等装置控制都是动态调节，其动态特性决定了它的控制复杂性，且消费工艺对调节质量的要求又较高。因此，只有采用多回路控制系统才能完成回转窑的最正确消费状态调节控制任务。2.2总控制系统构造随着炭素消费过程回转窑控制技术的改进，其过程控制向着大型、连续和多复合功能方向开展，对消费工艺操作规程的要求更加严格，参数间互相关系更加复杂。产品的品质指标的不断进步，直接要求控制系统的精度和功能均要有较大

6、的提升，同时对能源消耗和环境污染也有明确的限制。在这种情况下，回转窑控制系统必须采取新型控制方式-多回路控制系统。回转窑煅烧过程控制系统构造如图2所示。图2总控制系统构造图2.3控制策略回转窑控制系统调节对象的动态特性决定了其控制的复杂性，而工艺指标对调节质量的要求又很高。从回转窑控制单元器件而言，调节对象的动态特性虽然并不复杂，但控制的关联性却高度集中，故单回路控制系统是指用1个调节器、1个输入信号、1个闭环控制。难以满足工艺消费要求。在回转窑多回路控制系统中，关键的控制方式是由多个测量值、多个调节器、补偿器和解耦器等组成多回路控制系统。在回转窑多回路控制系统中，采用串级控制是改善调节过程较

7、为有效的方法。回转窑控制系统中，煅烧带为主控制调节，二次风变频调节量和三次风变频调节量为副控制调节。物料自回转窑尾部下料溜子进入窑体，经煅烧后从窑头底部排料口排出，其煅烧过程中产生的热量在负压作用下经过沉降室，进入余热锅炉系统，再通过除尘器、烟道外排。为了保证煅烧产品质量，必须严格控制挥发分最大析出温度和煅烧最高温度。为此，采用负压挡板开度和二、三次风变频器调节，调节对象是挥发分最大析出温度、煅烧最高温度以及回转窑壁温度考虑回转窑体辐射热量散失。引起煅烧热力场温度变化的扰动因素主要来自2个方面：物料和助燃风量。在物料方面主要是物料下料流量、物料入口温度、物料化学成分和物料停留时间；在助燃风量方

8、面主要是三次风量偏向、二次风量偏向和漏风量。这些扰动量，由于作用地点不同，其对煅烧温度的影响也不一样；当石油焦下料流量波动时，会造成水分枯燥段温度的波动。因此，设计煅烧带即负压控制为主控制回路，三、二次风为副控制回路，窑体变频转速为辅助主变频控制回路，可以较好地满足回转窑的控制工艺要求。在回转窑串级控制中，采用了三级调节控制，这三级调节器串在一起，各有其自己的温升状态响应。三次风调节器为前端的控制，负责物料波动时的"粗调"，而二次风调节器担负物料波动较大情况下的调整，负压为最后的稳定调整。这样就可以在物料方面发生扰动时，可以快速把煅烧温度调节到最正确的状态段内。2.4回转窑

9、煅烧控制原理随着消费过程向着大型、连续和高控制方向开展，对操作条件要求更加严格，参数间互相关系更加复杂，对控制系统的精度和功能有相当多的要求，对能源消耗和环境污染也有明确的限制。这种多回路测量值、多调节器和解耦器组成的控制系统。其回转窑煅烧带优化控制原理如图3所示。图3回转窑煅烧带优化控制原理图在回转窑煅烧带控制系统中，主环PI调节和副环PID调节的波动频率不同，副环频率较高，主环频率较低。在整定时，要尽量加大副调节器的增益以进步副环频率，目的是使主、副环的频率错开，各层副环频率的要求最好相差三倍以上，以减少互相之间的影响。预测控制优点诸多：首先，采用滚动优化的控制策略，通过预测值设计控制算法

10、。预测控制就是不断修正控制作用，在每一步都向最优的目的前进，其目的是随时调整。虽然滚动优化控制的结果可能并非最优，但由于可以适应模型失配、扰动影响诸多因素。因此，是预测控制具有很强的适应性；其次，预测控制采用预测模型。它既产生被控变量的预估值，同时又作为控制器的设计根据。当模型与被控对象一致时，可以使两者的误差为零，当模型失配时，可以通过反响校正，及时调整失配程度。故预测控制具有良好的鲁棒性；此外，预测控制采用基于模型输出的预测和基于估计误差的预测技术，使模型失配和扰动影响下都有很强的校正作用。虽然，从被控过程看，控制系统接近开环控制，但由于对误差施行的控制是闭环控制。因此，控制系统稳定性对系

11、统参数的灵敏度下降，鲁棒性得以进步。2.5煅烧带正常消费控制量和测试量矢量图在煅烧动态区域控制系统中，根据窑头喷嘴位置和二次风供给的风道位置，预置轴向物料温度扫描测试装置，通过计算机控制的高精度煅烧带定位系统，自动扫描跟踪煅烧带温度最高点、煅烧带与加热带的界面。采集两个物理温度点以后，将温度状态电信号传送至中央控制室，进展煅烧带定位系统监控，同时根据角度换算得出煅烧带的间隔 。预置轴向物料温度扫描测试装置是在窑头罩上安装两个高温辐射扫描仪，该扫描仪装置在两个独立的转动煅烧带定位系统上该系统由计算机控制驱动，一个通过计算机控制追踪煅烧带最高温度点，另一个追踪煅烧带的界面，以此方式确定动态煅烧带的

12、位置。通过确定煅烧带的位置和煅烧指标，反响控制燃烧系统的给气量和窑体转速。在通过计算机的对应模型解算，得出对应的煅烧带动态分布状态和温升曲线。同时计算机控制煅烧带定位系统定位，监控煅烧带的主要物理监控点，假设监控点的煅烧带最高温度变化低于1250，那么启动燃气喷嘴提供燃料输入；假设监控点的煅烧带界面温度低于900，那么适当加大引风量，使煅烧带后移；否那么，就适当减小引风量。根据物料排料温度参数、煅烧带高点温度、煅烧带界面温度和窑内负压引力参数，通过控制状态的解析，发出控制火焰长度或二次风供给风量的调节指令，驱动执行机构，完成该系统控制。其煅烧带控制量与测试量分析如图4所示。图4正常消费煅烧带控

13、制量与矢量分析图3系统实现在回转窑煅烧过程中，通过煅烧窑燃烧装置和控制系统，对物料煅烧过程及回转窑煅烧区域温度进展控制，使煅烧窑内的物料按照预定的曲线升温，石油焦产品得以在预定的温度曲线下完成焦化过程，消费出优质的煅后焦，满足后续的预焙阳极消费要求，同时到达降低能耗，减少污染，保护环境的作用。3.1系统硬件构造系统的硬件构造，如图5所示。监控计算机2台均为IBM公司PC机，操作系统为Windowsxp。计算机控制系统采用美国Rockwell公司ControlLogix系统，包括CPU模块，电源模块，开关量输入输出模块，模拟量输入、输出模块、控制网ControlNet通讯模块、设备网Device

14、Net通讯模块等。其系统内通过控制网通讯模块进展通讯，控制室上位机设有以太网网通讯接口，为今后施行设备网络化管理提供方便；智能优化程序将计算结果通过控制网传至各分控制站。中央监控机直接通过控制网与各分站PLC进展信息交换。其控制分站有余热锅炉系统、原料系统、除尘系统、小窑控制系统，燃烧系统、循环水系统等6个站组成，其共有8个机架6个本地站分别设有1个机架；1个远程站设有2个机架。每个站对应1台控制柜和操作控制器Allen Bradley SLC 5/04；Allen Bradley view 1000、触摸屏等控制界面；回转窑中央控制站实现对回转窑燃烧待温度、进料温度和冷却窑温度的检测。各控制

15、站通过独立的控制功能实现本系统内所有控制装置的控制参数的给定、状态参数的显示如变频器的频率设定和状态监测，并将相关数据通过网络传输给回转窑煅烧控制中央上位机。各控制站的处理器通过冗余的ControlNet网，以Producer/Consumer的通信形式实现数据开放。图5回转窑煅烧控制系统硬件构造图3.2系统软件构造整个控制系统所使用的软件均选用RSLogix5000、RSLink、RSNetWorx、RSView32等Rockwell公司的配套产品。监控计算机配有RSLogix5000、RSLink、RSNetWorx、RSView32应用软件，使用Microsoft Windows2000

16、操作环境，编程软件由RSLogix5000和RSView两部分组成，其中RSLogix5000为PLC软件开发环境，RSView为监控画面开发环境，RSNetWorx为网络组态软件。各控制站的控制程序是在RSLogix5000软件根底上开发的8，ControlLogix系统的构造体系是一个技术先进的控制平台，它集成了多种控制功能：顺序控制，过程控制，运动控制等。ControlLogix系统是模块化的，根据其内存量、控制器个数和网络类型均可通过实际应用详细选择大小、类别。这种柔性构造能实如今同一个机架内使用多个控制器、网络通讯及I/O模块。并在多个控制器之间分配资源和划分任务。ControlLo

17、gix数据传输总线利用Producer/Consumer技术是一种高性能的分布式方案。通过通讯接口模块能实现ControlLogix与计算机、分布式处理器和分布式I/O的互连等功能。其每个站的控制程序中，又分别包涵着一个连续任务和一个周期性任务。其中连续任务下有1个主程序，主程序下有分为多个子例程，如故障状态控制、烘窑预消费过程控制、正常消费过程控制等子例程。RSView32是一个功能强大的控制系统监控软件12，可以按用户的要求编制监控程序及友好的操作界面。可以编制复杂的计算处理程序，智能优化模型的开发就是基于VBA软件设计的。本系统中监控画面的主要组成是：回转窑煅烧工艺流程图、自动控制参数总

18、览、设定值及PID参数控制面板、设备运行状态图、故障报警画面等模拟状态图。通过这些操作界面，能准确、及时地实现回转窑煅烧总系统过程的远程监控和操作，实时监视回转窑煅烧工艺中的温度、压力、流量等关键部位参数变化趋势，对设备异常、故障报警及时显示，可以使操作员随时对现场进展消费过程进展准确判断和干预。4应用效果回转窑控制是石油焦煅烧消费过程控制的关键。回转窑消费过程输入有空气量、加热天然气量和石油焦；输出有沉降室温度、煅烧带温度和小窑冷却温度。输入与输出之间具有强耦合，过程机理复杂，如石油焦的进出、热量的传递、化学反响，而且不确定因素多。此外，石油焦成分特性和含水量上下的不同，加热天然气流量的波动

19、，二三次风的给定变化，煅烧带实际温度在线测量困难等因素的存在，使得回转窑煅烧带控制任务更加复杂，合理的系统构造及先进的控制技术是保证可靠控制的关键。回转窑煅烧过程实现智能优化过程控制，通过对回转窑煅烧过程的煅烧带温度、石油焦给定量、二三次风流量、冷却水喷洒量的优化控制，到达了石油焦较为理想的煅烧过程控制目的。其大窑工艺流程监控画面如图6所示，重要参数设定画面如图7所示。图6煅烧回转窑大窑运行状态监控画面图7煅烧回转窑小窑运行状态监控画面6完毕语本文针对回转窑煅烧过程的特点，应用Rockewll自动化技术和智能控制方法，提出了由滚动优化、预测控制和反响校正等控制方法组成的回转窑煅烧消费过程综合自

20、动化系统。本系统在我公司3台石油焦煅烧回转窑上成功应用，实现了回转窑煅烧消费过程的优化控制和优化运行的目的。据统计，其煅后焦的质量明显地得到进步；烧损率降低至7.4%改造前平均11.3%；进步了消费的稳定性，改善了一线操作人员工作环境和劳动强度，减少了资源消耗，进步了设备运转率。参考文献1Developing aLogix5000TM Projects Using RS Logix5000 Software.Rockwell Automation.2001.12ControlNetTM Networks Procedures Guide for Use with RSNetWorxTM for

21、 ControlNet Software,Rockwell Automation.2001.33ControlNetTM Networks Documentation Reference Guide.Rockwell Automation.1998.54Developing Integrated RSView32TM Projects Using RSView32 Software.Rockwell Automation.1998.65RSNetWorxTM Procedures Guide for DeciveNetTM Software,Rockwell Automation.2000.3

22、6石油焦煅烧回转窑设计手册与操作使用说明书，沈阳有色铝镁冶金设计院1987.6作者简介韩敏1967.10-男，高工；先后在电解和炭素从事多年设备技术管理和维修工作；现从事设备状态检测和技改工作。摘要：本文主要介绍了西门子S7-400系列PLC在宣钢回转窑控制系统中的应用。通过人机界面和PLC实现电气设备的启停、仪表参数监控等，并通过PROFIBUS总线将其他厂商的电子皮带秤和变频器连接到系统中。关键词：可编程控制器PLC回转窑过程监控Wincc组态软件PLC control system for rotary kiln Abstract：This paper mainly introduces

23、 the Siemens S7-400 series PLC at Xuanhua Steel Rotary control system.Through man-machine interface and PLC implementation of start and stop electrical equipment,instrumentation,monitoring parameters,and through PROFIBUS bus other manufacturers electronic belt scale and frequency converter to connec

24、t to the system.Keywords：programmable logic controllerPLCprocess monitoring Rotary kiln Wincc configuration software一、概述1.1设计目的基于"集中管理，分散控制"的形式，数字化、信息化工程的思想，着眼于"企业资源方案ERP管控一体化"信息系统的建立，需建立一个先进、可靠、高效、平安且便于进一步扩大的集过程控制、监视、管理于一体并且具备良好开放性的监控系统，完成对整个工艺过程及全部消费设备的监测与自动控制。1.2工程概述本工程是2020年宣

25、钢四大工程之一，年产200万吨球团矿回转窑工程，本工程分二期建立，一期工程建立1座100万吨回转窑于2020年3月投产，二期再建立1座同等年产量回转窑于2020年投建，但相应的辅助设施按2座窑规模一次建成。其工艺是将精粉等溶济原料送入贮仓，各种原料经仓下的托料式给料机和螺旋式给料机供出，经带式输送机转运后送至烘干机加热烘干，然后经带式输送机送入球式润磨机进展破碎加工,润磨后由带式输送机送入造球顶部料仓，经托料皮带送入造球摇盘,摇好的球团经布料小车送往辊筛进展筛分,筛分后铺入链蓖机,经链蓖机预热焙烧再送往回转窑焙烧,焙烧好的球团进入环冷机进展冷却，冷空气在环冷机内冷却物料的同时被加热，经窑头罩进

26、入窑内，作为燃料燃烧的二次空气，回转窑采用煤气燃烧加热，冷却过的不堪团矿供出。窑体装置和辅助设备的运行与监视将在控制室中实现自动控制，并通过人机界面实现电气设备的起动和停顿、仪表参数监测，被控参数的闭环调节、控制系统报警和消费过程报警以及数据归档等功能，使整个回转窑可以实现消费的自动化，大大减少工人的劳动强度，进步了消费率，并合理的节省了能源。二、系统组成2.1 PLC控制系统为了保证整个系统平安可靠和消费的连续性，进步自动化程度，适应回转窑工艺要求。从该系统I/O测点较多等方面考虑到系统对设备的硬件条件要求较高以及以往的使用情况，我们采用以西门子S7-400冗余PLC为核心的集中和分散相结合

27、的计算机控制系统，由中央控制室、配料控制站、窑头控制站组成。中央控制室：设监控计算机、打印机等，负责对整个回转窑工艺参数、电气参数和设备运行状态进展监控、管理、历史数据趋势存储以及报表打印；通过光纤交换机将其它两个过程站环状连接，进步网络强健度,并且可能通过工控网络和企业内部管理网络之间的访问控制,实现ERP数据同步。配料控制室：该系统实现了对4台托料称和4台减量称的显示和控制，系统分别组成相应的控制回路。包括皮带秤的启停、标定、料量给定、调节、计量、反响、显示功能。根据工艺要求，完成相应的设备顺序启停、故障报警、紧急停车等功能，并具备手自动转换功能，同时完成料仓料位的检测。窑头控制室：该系统

28、实现了对回转窑焙烧环节工艺参数温度、压力等施行监控，根据设备启停顺序，控制设备启停，保证设备正常运转。并具备手/自动转换功能。配料站：由DP从站接口模块IM153-2、I/O模块、电子皮带秤和变频器组成，通过Profibus-DP现场总线与现场PLC控制站进展数据通讯。网络拓扑构造如下：2.2 S7-400特点：本系统以PLC和监控计算机为核心，以工业以太网作为系统骨干网络，将现场PLC控制站和监控计算机连接起来，构成一个分布式控制系统。2.2.1先进性本系统不仅采用了先进的软、硬件，而且着眼于企业"管控一体化"的需求，贯彻了数字化、信息化的先进思想，使企业消费数据的进一步

29、智能应用成为现实。该方案使控制系统有机地成为企业整个IT架构的一部分。2.2.2高可靠性控制系统在严格的工业环境下长期、稳定地运行。系统组件的的设计符合真正的工业等级，满足国内、国际的平安标准。并且易配置、易接线、易维护、隔离性好，构造稳固，抗腐蚀，适应较宽的温度变化范围。2.2.3优良的开放性TCP/IP协议是目前开放性最好的协议，可以轻松进展系统扩展。组态软件支持DDE、OPC、ODBC、SQL，且提供丰富的API编程接口，同时也为世界各大厂商，如Modicon、Siemens、AB、GE、Omron等的设备提供了完善的驱动程序库，从而可以将其它系统轻松接入本系统。SIMATIC S7-4

30、00作为DP主站，可通过集成在SIMATIC S7-400 CPU上的PROFIBUS-DP接口选件通过全局数据GD通讯，网络上的CPU之间可周期地交换数据包。应用通讯功能块，网络上各站点之间进展基于事件驱动的通讯。可通过MPI、PROFIBUS或工业以太网进展联网。2.3更稳定更平安的冗余设计SIMATIC Step7采用的冗余控制系统的可靠性比传统的DCS冗余系统有很大进步,主要技术指标有：?S7-400H型中央控制器中预装有冗余软件，用户在组态时可完全忽略其冗余特性，象对非冗余系统组态一样只需输入用户程序。?事件驱动同步功能，对于执行后能引起两个冗余CPU的内部状态不同的所有命令，如更新

31、过程映象区，直接访问I/O，中断与报警，定时器的更新等，CPU之间自动进展同步，而不是以特定的时间周期进展同步。?冗余的两个控制器安装在一个紧凑型机架上。紧凑型机架上采用分立式的背板总线，使电源，通讯卡件及CPU仍然被分成两个独立部分。?冗余的每个控制器上配置一个电源，在需求较高的环境下，可对每个控制器设置两个电源。即使安装在一个机架上，因为背板总线互相独立，仍可对每个CPU装备两个电源。?运行过程中可以更换所有组件，更换CPU时，系统可以将新安装的CPU自动更新为当前状态。2.4平安便捷的工业现场总线现场总线是安装在消费过程区域的现场设备与控制室内的自动控制装置系统之间的一种串行、数字式、多

32、点通信的数据总线。其中，"消费过程"包括断续消费过程和连续消费过程两类。或者，现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用总线相连接，实现互相交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。PROFIBUS是现场总线领域非常流行的一种开放式总线标准，是西门子TIA全集成自动化概念的重要组成部分。PROFIBUS DP用于实现分布式I/O与单元级控制系统之间的高速数据传输功能现场级通讯网络处于工业网络系统的最底层，直接连接现场的各种设备。控制器采用中央控制器CPU414-4与现场智能仪表测量传感器、驱动器、执行器、现场I/O点通过PROFIBUS

33、-DP互相进展通讯，具有很高的稳定性和抗干扰才能。宣钢100万吨/年回转窑PROFIBUS现场总线采用PROFIBUS-DP总线，传输速率在9.6Kbit/s-12Mbit/s之间。根据其通讯协议，可以与分布式I/OPROFIBUSDP进展快速通讯，直接连接基于总线的智能化现场设备，包括电源，符合IEC61158PROFIBUS PA标准。2.4.1 PROFIBUS的优点：1增强了现场级信息集成才能现场总线可从现场设备获取大量丰富信息，可以更好的满足工厂自动化及CIMS系统的信息集成要求。现场总线是数字化通信网络，它不单纯取代4-20mA信号，还可实现设备状态、故障、参数信息传送。系统除完成

34、远程控制，还可完成远程参数化工作。2开放式、互操作性、互换性、可集成性不同厂家产品只要使用同一总线标准，就具有互操作性、互换性，因此设备具有很好的可集成性。系统为开放式，允许其它厂商将自己专长的控制技术，如控制算法、工艺流程、配方等集成到通用系统中去，因此，市场上将有许多面向行业特点的监控系统。3系统可靠性高、可维护性好基于现场总线的自动化监控系统采用总线连接方式替代一对一的I/O连线，对于大规模I/O系统来说，减少了由接线点造成的不可靠因素。同时，系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能，可完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化工作，也增强了系统的可维护性。2.4.2 ET200M

35、站：接口模块IM153用于与PROFIBUS-DP现场总线的连接而组成分布式I/O系统，各种I/O模块插入有源总线模块内,可在线更换模块，实现带电插拔功能。各分站放置在相应的配电室内，便于以后进展扩展，并且大大减少电缆和工程施工量。S7-400与S7-200通过EM277进展PROFIBUS DP通讯，需要在STEP7中进展S7-400站组态，在S7-200系统中不需要对通讯进展组态和编程，只需要将要进展通讯的数据整理存放在V存储区与S7-200的组态EM277从站时的硬件I/O地址相对应。导入GSD文件后，在右侧的设备选择列表中找到EM277从站，PROFIBUS DPàAddit

36、ionalFieldDevicesàPLCàSIMATICàEM277,并且根据通讯字节数，选择一种通讯方式。根据EM277上的拨位开关设定在硬件组态中EM277从站的站地址。S7-400的硬件下载完成后，将EM277的拨位开关拨到与硬件组态的设定值一致，在S7-200中编写程序将进展交换的数据存放在VB0-VB15，对应S7-400的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7。通过对step7的软件编程，在操作站反响S7-200中的数字信息，并可对S7-200中的变量进展写操作。STEP 7软件中执行·在S7程序中插入诊断功能块·导出硬件组态cfg文件将模块变量传送至WinCC。WinCC软件中执行·在WinCC画面中中插入诊断OCX控件·将传送过来的模块变量与诊断OCX控件连接·指定所导出的硬件组态的途径cfg文件。三、监控系统上位机监控系统设一台工程师站和四台操作员站，选用原装西门子工业控制计算机，每台机器上装有网络通讯卡CP1613，它们各通过工业以太网与三套S7-400系统的通讯处理器CP443-1通讯口连接，实现了数据交换。监控组态软件不仅有监控和数据采集SCADA功能，而且有组态、开发和开放功能，是自动化系统集成中不可缺少的关键组成部分。我们在此监控系统中采用西门子公司的WINCC6