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   1　項目介紹

   浙江雙林塑料機械有限公司是一家以機械制造業為龍頭的集團性國家級高新技術企業。總部位于美麗的西子湖畔杭州。雙林始終致力于塑料機械成套設備的研發，主要生產的管材設備包括：大口徑300～4000mm纏繞增強輸排水管生產線，20～1200mmPE實壁管生產線，農業節水滴灌管生產線，PP-R塑鋁穩態管生產線、高速PE-RT地暖管生產線、搭接焊鋁塑復合管生產線、對接焊鋁塑復合管生產線、一步法PE-Xb管材生產線、PB（聚丁烯）管材生產線、鋁塑PP-R管生產線、玻纖增強PP-R管材生產線、三層/五層防滲氧管材生產線、通訊復套管生產線、雙壁波紋管生產線、PVC管材生產線、PVC編織增強軟管生產線、不銹鋼PP-R復合管生產線、木塑型材生產線，新型建筑模板生產線，造粒生產線，聚酯薄膜生產線，塑料輔機，干燥機，破碎機，混料機等。

   設備介紹：雙林實壁管生產線主要生產PPR實壁管，該PP-R新型冷熱水管生產線主要用于生產住宅供水系統、工業用水輸送、壓縮空氣運輸等方面廣泛應用的各種管徑、壁厚的管材、在國際管材發展史上，PP-R是最新的推廣產品，具有價廉、無毒、無銹蝕、耐高溫、安裝方便等特點。該生產線是雙林公司引進吸收國內外先進技術自行研制成功的新產品，其螺桿和機頭等關鍵部件均是按 PP-R 的特性專門設計的。控制電器采用變頻調速，主要電器部件采用進口名牌產品；整條生產線具有產量高、質量穩定、制品誤差小等特點，是當今塑機行業中的一流設備。同時，該生產線可適應PP-C、PE-X交聯管及聚烯等制品生產。

   SIMATIC WinCC V11軟件平臺介紹：KP700開發平臺使用最新的SIMATIC WinCC V11實現。基于TIA Portal（博途）平臺的全新SIMATICWinCC V11，支持所有設備級人機界面操作面板，包括所有當前的SIMATIC 觸摸型和多功能型面板、新型SIMATIC 人機界面精簡及精致系列面板，也支持基于PC的SCADA（監督控制和數據采集）過程可視化系統。采用此新型、統一軟件框架，可在同一開發環境中組態西門子的所有可編程控制器、人機界面和驅動裝置。在控制器、驅動裝置和人機界面之間建立通信時的共享任務，可大大降低連接和組態成本。整個界面的設計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包的基礎，可對西門子全集成自動化中所涉及的所有自動化和驅動產品進行組態、編程和調試。

   2　控制系統構成

   2.1　硬件配置及工藝描述

  本生產線為PPR實壁管生產線，控制系統采用西門子S7-200，操作屏為最新的西門子KP700，驅動器為歐陸直流調速器，操作方便，既可手動又可全線聯動，強大的報警功能，包括溫度斷線報警，扭矩報警，熔體壓力上線報警等。本生產線在聯動方面可實現一臺擠出主機，一臺牽引機，一臺標線機三臺設備同步加減速，牽引及標線均采用變頻器驅動異步電機。當牽引速度增加的同時主機速度及標線速度也同步的加速，本生產線最高同步速度可達1m/min.，為方便操作員在機旁進行操作，選用西門子產品KP700 7" 觸摸屏作為監控設備，并將觸摸屏安裝于操作臺上。

  2.2　KP700功能實現

  開機后顯示系統公司LOGO和設備名稱，經過10秒后自進入主監控畫面。通過KP700上功能按鍵方便地實現不同畫面間的切換、將主機電流、轉速、溫度實時顯示、各檢測設備狀態實時顯示、模具溫度、壓力設定及顯示、通過MMC卡記錄溫度趨勢及故障。

   （1） 口令保護

   對于系統設定需有授權的管理員操作，為此特設口令保護，如圖1所示，防止未經授權進行操作，造成不合格產品生成，從而嚴重影響產品質量，導致大量經濟損失。在運行系統用戶管理中設置口令，首先定義用戶組權限，然后在用戶中定義用戶權限，并進行口令設置及確認。定義了口令，在相應的按鈕屬性中添加用戶權限，當系統運行時，點擊該按鈕則自動彈出口令對話框，從而實現了對主機轉速、電流、扭矩、壓力設定值的輸入保護。并添加了用戶管理項，方便用戶更改設置，如圖2所示。其中，對PID設置畫面，我們也進行了口令定義，根據不同的操作權限，進行相應的操作，如圖3所示。
 
                    
                            圖1 口令保護畫面
 
                  
                           圖2 用戶管理畫面
 
                 
                           圖3 PID設置畫面

  （2） 配合功能

   通過添加配方功能，供操作者在HMI界面設置工藝參數以及觀察過程值。配方是同一類數據的集合，具有固定的數據結構。在組態階段，對配方的結構進行一次性定義。一個配方中包含有多個配方數據記錄，這些數據記錄僅在數值方面有所不同，而非結構，數據存儲在HMI設備或外部存儲介質上。根據所需用途不同，配方的組態有所不同。若需在項目中使用配方視圖編輯配方，則值僅能保存在配方數據記錄中；若要在項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據，并根據需要進行修改，若工藝參數已經存在，則可以在配方的組態期間，在“配方”編輯器中輸入數據；如果不得不頻繁地修改生產數據，可以在HMI設備上直接輸入數據或在機器上直接設置參數，然后再將數據從PLC傳送到HMI設備，并存儲在配方中。使用配方視圖和在配方畫面編輯配方時，在運行期間內配方視圖中的顯示值可能與相關變量中保存的值存在偏差。為防止這種情況發生，必須同步配方數據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設備帶有一個RS422/RS485端口兩個以太網通訊端口（帶集成交換機），通過這兩個端口可以與PC機及PLC分別以MPI/DP方式及以太網方式進行通訊。本套系統是通過西門子S7-200進行控制的，考慮到在機旁操作，通訊距離較近，現場干擾較大，因此采用以太網的方式與S7-200進行通訊，確保通訊的暢通。

  3　項目運行

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

  4　應用體會

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