Page 72 - 《橡塑技术与装备》2017年22期（11月下半月塑料）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (Plastics)

基于 Portal V13 和 S7-200 PLC 的

组合式双螺杆挤出机控制系统设计

Control system design of combined twin screw extruder based on
Portal V13 and S7-200 PLC

李永平，薛凯
( 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司，甘肃 兰州 730060)

摘要 ： 针对组合式双螺杆挤出机及其配套加料系统 , 采用仪表控制结合西门子 S7-200PLC 与 Portal V13 中组态系统 WinCC
RT advanced 建立以太网通讯，应用 Modbus RTU 协议采集现场信号并做数据记录和加密处理，结合筒体加热超温保护机制及航
空电连接器，保证了设备拆接的可靠性和便利性以及工艺参数的保密性。
关键词 ： S7-200 PLC ； WinCC RT advanced ； Modbus RTU ；超温保护 ； SIWAREX
中图分类号 ： TQ320.663 文章编号 ： 1009-797X(2017)06-0056-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2017.22.011

组合式 SHJ-90 双螺杆挤出机及其配套加料系统 表的 RS-485 通讯方式将实际值和人为设定的偏差值
为食品行业某重点研发试验项目，其多处结构为创新 采集到工控机上，计算出真实值。
设计，综合了分区附带测量环检测熔体温度和压力模
式、可拆分式筒体及机头，筒体拆卸非常简易，通过 2 控制系统简介
移除后面几段筒体并重组机头，抽换螺杆的方法达到 2.1 控制系统特点
一机两用的目的，大大降低了做中试装置的用户需采 该项目控制系统设计的特点主要包括 ：
购两台设备的成本。相应地，该实验装置的控制系统 （1）采用常规按钮加继电器控制方式与西门子
综合采用了多种控制模式，从而不同与常规的继电器 S7-200 I/O 点结合，实现对现场电机的起停控制。
控制模式或 PLC+HMI（触摸屏或工控机）模式。下 （2） 采 用 Portal V13 内 置 WinCC RT Advanced
面简述该控制系统的控制要求及设计方案。 组态软件和 S7-200 PLC 通过以太网通讯，实现对数
据的监控和记录。
1 概述 （3）选用触摸式工控机而不是常规触摸屏做为上
挤出机控制系统设计一般采用两类模式 ：常规的 位机，可以存储数百 GB 的庞大数据并进行长期记录，
仪表 + 继电器方式，配套固态继电器及各种温度、压 弥补了触摸屏存储空间小的不足。
力检测传感器对现场信号进行监控。PLC+HMI 模式， （4）温控表和压力表通过 RS-485 通讯方式与
也是目前的主流控制模式，其不仅能够实现对转速、 S7-200 CPU 上两个串口连接，实时采集温度和压力
温度等实现精准控制，还能实现各种复杂系统连锁、 数据。
故障提示、趋势记录以及与其他上下游装备的通信， （5）通过随时可改变偏差设定值的方式对工艺温
实现对整套系统的监控。由于该试验装置有较特殊要 度进行加密，实际工艺参数只能通过登录工控界面进
求，需要在常规继电控制模式的基础上实现对控制参
数的长期归档记录和数据保密性，要求温控表显示与 作者简介 ：李永平（1983-），男，硕士，主要从事双螺杆
挤出机及相关配套设备的自动化控制系统设计和调试工作。
实际值有偏差的假值，这样我们采用对温控表和压力
收稿日期 ：2017-08-31

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