1　項(xiàng)目介紹

   浙江雙林塑料機(jī)械有限公司是一家以機(jī)械制造業(yè)為龍頭的集團(tuán)性國家級高新技術(shù)企業(yè)。總部位于美麗的西子湖畔杭州。雙林始終致力于塑料機(jī)械成套設(shè)備的研發(fā)，主要生產(chǎn)的管材設(shè)備包括：大口徑300～4000mm纏繞增強(qiáng)輸排水管生產(chǎn)線，20～1200mmPE實(shí)壁管生產(chǎn)線，農(nóng)業(yè)節(jié)水滴灌管生產(chǎn)線，PP-R塑鋁穩(wěn)態(tài)管生產(chǎn)線、高速PE-RT地暖管生產(chǎn)線、搭接焊鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)線、對接焊鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)線、一步法PE-Xb管材生產(chǎn)線、PB（聚丁烯）管材生產(chǎn)線、鋁塑PP-R管生產(chǎn)線、玻纖增強(qiáng)PP-R管材生產(chǎn)線、三層/五層防滲氧管材生產(chǎn)線、通訊復(fù)套管生產(chǎn)線、雙壁波紋管生產(chǎn)線、PVC管材生產(chǎn)線、PVC編織增強(qiáng)軟管生產(chǎn)線、不銹鋼P(yáng)P-R復(fù)合管生產(chǎn)線、木塑型材生產(chǎn)線，新型建筑模板生產(chǎn)線，造粒生產(chǎn)線，聚酯薄膜生產(chǎn)線，塑料輔機(jī)，干燥機(jī)，破碎機(jī)，混料機(jī)等。

   設(shè)備介紹：雙林實(shí)壁管生產(chǎn)線主要生產(chǎn)PPR實(shí)壁管，該P(yáng)P-R新型冷熱水管生產(chǎn)線主要用于生產(chǎn)住宅供水系統(tǒng)、工業(yè)用水輸送、壓縮空氣運(yùn)輸?shù)确矫鎻V泛應(yīng)用的各種管徑、壁厚的管材、在國際管材發(fā)展史上，PP-R是最新的推廣產(chǎn)品，具有價廉、無毒、無銹蝕、耐高溫、安裝方便等特點(diǎn)。該生產(chǎn)線是雙林公司引進(jìn)吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)自行研制成功的新產(chǎn)品，其螺桿和機(jī)頭等關(guān)鍵部件均是按 PP-R 的特性專門設(shè)計(jì)的。控制電器采用變頻調(diào)速，主要電器部件采用進(jìn)口名牌產(chǎn)品；整條生產(chǎn)線具有產(chǎn)量高、質(zhì)量穩(wěn)定、制品誤差小等特點(diǎn)，是當(dāng)今塑機(jī)行業(yè)中的一流設(shè)備。同時，該生產(chǎn)線可適應(yīng)PP-C、PE-X交聯(lián)管及聚烯等制品生產(chǎn)。

   SIMATIC WinCC V11軟件平臺介紹：KP700開發(fā)平臺使用最新的SIMATIC WinCC V11實(shí)現(xiàn)。基于TIA Portal（博途）平臺的全新SIMATICWinCC V11，支持所有設(shè)備級人機(jī)界面操作面板，包括所有當(dāng)前的SIMATIC 觸摸型和多功能型面板、新型SIMATIC 人機(jī)界面精簡及精致系列面板，也支持基于PC的SCADA（監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集）過程可視化系統(tǒng)。采用此新型、統(tǒng)一軟件框架，可在同一開發(fā)環(huán)境中組態(tài)西門子的所有可編程控制器、人機(jī)界面和驅(qū)動裝置。在控制器、驅(qū)動裝置和人機(jī)界面之間建立通信時的共享任務(wù)，可大大降低連接和組態(tài)成本。整個界面的設(shè)計(jì)兼顧高效性和易用性，適合新、老用戶使用。TIA博途作為一切未來軟件工程組態(tài)包的基礎(chǔ)，可對西門子全集成自動化中所涉及的所有自動化和驅(qū)動產(chǎn)品進(jìn)行組態(tài)、編程和調(diào)試。

   2　控制系統(tǒng)構(gòu)成

   2.1　硬件配置及工藝描述

  本生產(chǎn)線為PPR實(shí)壁管生產(chǎn)線，控制系統(tǒng)采用西門子S7-200，操作屏為最新的西門子KP700，驅(qū)動器為歐陸直流調(diào)速器，操作方便，既可手動又可全線聯(lián)動，強(qiáng)大的報(bào)警功能，包括溫度斷線報(bào)警，扭矩報(bào)警，熔體壓力上線報(bào)警等。本生產(chǎn)線在聯(lián)動方面可實(shí)現(xiàn)一臺擠出主機(jī)，一臺牽引機(jī)，一臺標(biāo)線機(jī)三臺設(shè)備同步加減速，牽引及標(biāo)線均采用變頻器驅(qū)動異步電機(jī)。當(dāng)牽引速度增加的同時主機(jī)速度及標(biāo)線速度也同步的加速，本生產(chǎn)線最高同步速度可達(dá)1m/min.，為方便操作員在機(jī)旁進(jìn)行操作，選用西門子產(chǎn)品KP700 7" 觸摸屏作為監(jiān)控設(shè)備，并將觸摸屏安裝于操作臺上。

  2.2　KP700功能實(shí)現(xiàn)

  開機(jī)后顯示系統(tǒng)公司LOGO和設(shè)備名稱，經(jīng)過10秒后自進(jìn)入主監(jiān)控畫面。通過KP700上功能按鍵方便地實(shí)現(xiàn)不同畫面間的切換、將主機(jī)電流、轉(zhuǎn)速、溫度實(shí)時顯示、各檢測設(shè)備狀態(tài)實(shí)時顯示、模具溫度、壓力設(shè)定及顯示、通過MMC卡記錄溫度趨勢及故障。

   （1） 口令保護(hù)

   對于系統(tǒng)設(shè)定需有授權(quán)的管理員操作，為此特設(shè)口令保護(hù)，如圖1所示，防止未經(jīng)授權(quán)進(jìn)行操作，造成不合格產(chǎn)品生成，從而嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，導(dǎo)致大量經(jīng)濟(jì)損失。在運(yùn)行系統(tǒng)用戶管理中設(shè)置口令，首先定義用戶組權(quán)限，然后在用戶中定義用戶權(quán)限，并進(jìn)行口令設(shè)置及確認(rèn)。定義了口令，在相應(yīng)的按鈕屬性中添加用戶權(quán)限，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時，點(diǎn)擊該按鈕則自動彈出口令對話框，從而實(shí)現(xiàn)了對主機(jī)轉(zhuǎn)速、電流、扭矩、壓力設(shè)定值的輸入保護(hù)。并添加了用戶管理項(xiàng)，方便用戶更改設(shè)置，如圖2所示。其中，對PID設(shè)置畫面，我們也進(jìn)行了口令定義，根據(jù)不同的操作權(quán)限，進(jìn)行相應(yīng)的操作，如圖3所示。
 
                    
                            圖1 口令保護(hù)畫面
 
                  
                           圖2 用戶管理畫面
 
                 
                           圖3 PID設(shè)置畫面

  （2） 配合功能

   通過添加配方功能，供操作者在HMI界面設(shè)置工藝參數(shù)以及觀察過程值。配方是同一類數(shù)據(jù)的集合，具有固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在組態(tài)階段，對配方的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一次性定義。一個配方中包含有多個配方數(shù)據(jù)記錄，這些數(shù)據(jù)記錄僅在數(shù)值方面有所不同，而非結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)存儲在HMI設(shè)備或外部存儲介質(zhì)上。根據(jù)所需用途不同，配方的組態(tài)有所不同。若需在項(xiàng)目中使用配方視圖編輯配方，則值僅能保存在配方數(shù)據(jù)記錄中；若要在項(xiàng)目中編輯配方畫面中的配方，則值將保存在配方變量中。可以在單個配方記錄中輸入數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要進(jìn)行修改，若工藝參數(shù)已經(jīng)存在，則可以在配方的組態(tài)期間，在“配方”編輯器中輸入數(shù)據(jù)；如果不得不頻繁地修改生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以在HMI設(shè)備上直接輸入數(shù)據(jù)或在機(jī)器上直接設(shè)置參數(shù)，然后再將數(shù)據(jù)從PLC傳送到HMI設(shè)備，并存儲在配方中。使用配方視圖和在配方畫面編輯配方時，在運(yùn)行期間內(nèi)配方視圖中的顯示值可能與相關(guān)變量中保存的值存在偏差。為防止這種情況發(fā)生，必須同步配方數(shù)據(jù)記錄的值和配方變量的值，如圖4所示。

   圖4 配方管理畫面

  2.3　KP700與PLC通訊

  KP700設(shè)備帶有一個RS422/RS485端口兩個以太網(wǎng)通訊端口（帶集成交換機(jī)），通過這兩個端口可以與PC機(jī)及PLC分別以MPI/DP方式及以太網(wǎng)方式進(jìn)行通訊。本套系統(tǒng)是通過西門子S7-200進(jìn)行控制的，考慮到在機(jī)旁操作，通訊距離較近，現(xiàn)場干擾較大，因此采用以太網(wǎng)的方式與S7-200進(jìn)行通訊，確保通訊的暢通。

  3　項(xiàng)目運(yùn)行

  西門子新一代KP700屏第一次應(yīng)用在R&B（橡膠與塑料）行業(yè)，該設(shè)備從2011年六月安裝在PPR實(shí)壁管生產(chǎn)線后，使用至今，運(yùn)行良好，深受用戶好評。實(shí)壁管生產(chǎn)線設(shè)備需要在惡劣環(huán)境下使用，因此硬件的可靠性尤為重要，西門子S7-200PLC與KP700能夠保證系統(tǒng)的可靠。

  4　應(yīng)用體會

  KP700是西門子新推出的適合現(xiàn)場使用的一款鍵控屏，由于鍵控屏國內(nèi)很少有人用，操作不習(xí)慣，所以前期對用戶的培訓(xùn)需要多花點(diǎn)精力，但是KP700設(shè)備上又帶有USB口，操作人員也可以選擇配鼠標(biāo)使用。但是KP700的亮點(diǎn)是毋庸置疑的，高分辨率、高對比度寬屏 TFT 顯示屏 (具有 1600萬種顏色)的可視化區(qū)域比之前設(shè)備高 40%。所有觸摸屏設(shè)備均可使用垂直(縱向)安裝，其現(xiàn)代化工業(yè)設(shè)計(jì)也帶來了更好的視覺感。它通過擴(kuò)大認(rèn)證范圍(例如EX-Zone 2/22，船級社)和 7"以上的壓鑄型鋁質(zhì)前端，即使在最惡劣的環(huán)境條件下也適合使用。當(dāng)然少許遺憾的是我們這套系統(tǒng)中還沒有用到這款屏的兩個新功能：系統(tǒng)診斷瀏覽器和 F（x）控制器。不過我們堅(jiān)信西門子Comfort Panel必定是以后人機(jī)界面的中流砥柱。