Page 73 - 《橡塑技术与装备》2017年22期（11月下半月塑料）

工业自动化 李永平 等·基于 Portal V13 和 S7-200 PLC 的组合式双螺杆挤出机控制系统设计

行参考。 成为一种通用工业标准，不同厂商生产的控制设备可
（6）采用航空插头对接模式，对可拆卸筒体部分 以连成工业网络，进行集中监控。我们采用 ModBus
的温度、压力、加热、冷却等控制实现了插拔式对接， RTU 协议对通讯进行组态， 如图所示，采用自带
极大提高了拆卸便利性，避免了重新接线容易产生的 RS485 通讯接口的 OMRON E5EZ 系列温控表和晧力
错误和繁琐，保证了准确性和可靠性。 德系列压力表，共 42 块，分两路分别接入 CPU 226
（7）增加了筒体加热超温保护断电功能，避免了 CN 上的 PORT0 和 PORT1 通讯接口，由于每个接口
温度失控后持续加热带来的各种风险。 允许的设备最多接入数量为 32 台，因此为了保证通讯
（8）使用 SIWAREX 称重模块和称重传感器实时 速率我们采用均分原则使两个口的仪表接入量基本一
对料罐进行计重并自动控制上下游加料和卸料阀打开 致。这样，对接入 PORT0 的 22 台仪表，通讯地址从
或关闭，实现自动加料控制。 1-22 进行设定，PORT1 接入 20 台仪表，通讯地址从
2.2 硬件配置 1-20 设定。
2.2.1 S7-200 PLC 架构 通过调用 S7-200 编程软件中 Modbus 协议库中
CPU 采用西门子 S7-200 系列 226 CN，其余扩 Modbus RTU 主站初始化子程序 MBUS_CTRL 和 主
展模块包括 ： CP243-1 以太网 通讯模块、EM221 开 站读写子程序 MBUS_MSG，如图 2。其中波特率设
关量输入模块、EM231 模拟量输入模块、SIWAREX 为 9 600 bps、零校验，停止位为 1，与此同时，设置
称重模块。其中 CPU 226 CN 带 2 个 RS485 通讯口， 每块仪表的通讯参数与之相同，只有通讯地址与其相
分两路连接所有温控表和压力表 ； CP243-1 用来与工 对应的读指令中设置一致即可。这样就建立起来 CPU
控机建立以太网通讯 ； EM231 模块采集变频器反馈的 对每块仪表的数据通信，根据仪表制造商提供的各类
电机转速和电流信号 ； SIWAREX 采集称重传感器反 参数的 Modbus 通讯地址，可以实时采集现场反馈的
馈的现场料罐重量信号。如图 1 所示。 温度和压力等信号，也可以实现监控运行和报警状态，
设定参数等功能。

图 1 控制系统架构
图 2 Modbus 通信子程序
2.2.2 Modbus 通讯配置
Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用 2.3 PLC 与工控机的通讯方式
语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网 本控制系统在常规仪表 + 继电器控制的基础上需
络（例如以太网）和其他设备之间可以通信。它已经 要增加数据长期记录归档和保密要求以及根据实时称

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