原OMC1涂布機(jī)采用的舊有PPD直流調(diào)速系統(tǒng)裝置控制精度差，調(diào)試及監(jiān)控不易,且設(shè)備日漸老化，無(wú)原廠技術(shù)支持及備品已無(wú)法采購(gòu)取得，故障維修不易；控制反應(yīng)及可靠度低,為提高機(jī)臺(tái)之運(yùn)轉(zhuǎn)性能和可靠性,因此決定采用一套新的控制系統(tǒng)進(jìn)行替換。要求新的控制系統(tǒng)不但能實(shí)現(xiàn)原控制系統(tǒng)電氣聯(lián)鎖控制、電機(jī)控制等過(guò)程控制功能，同時(shí)還要求實(shí)現(xiàn)各傳動(dòng)點(diǎn)過(guò)程的監(jiān)控、速度電流過(guò)程數(shù)據(jù)的歷史存儲(chǔ)等操作功能。本文通過(guò)實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)明這一當(dāng)前采用較多的控制系統(tǒng)。通過(guò)再三的權(quán)衡比較，最終決定采用德國(guó)西門(mén)子公司的SIMATIC S7-400PLC新型CPU416-2DP作為控制系統(tǒng)的過(guò)程控制站，配置一臺(tái)PC機(jī)安裝德國(guó)西門(mén)子公司SIMATIC WinCC V6.0版RT 1024過(guò)程監(jiān)控軟件作為控制系統(tǒng)的操作站。同時(shí)配置一臺(tái)PC機(jī)安裝德國(guó)西門(mén)子公司SIMATIC STEP7 V5.3版PLC編程軟件及SIMATIC WinCC V6.0版RC 1024過(guò)程監(jiān)控軟件做為工程師站，用于系統(tǒng)維護(hù)平時(shí)可兼做操作員站。工程師站、操作站與過(guò)程控制站通過(guò)PROFIBUS-DP總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
二、 系統(tǒng)構(gòu)成
　圖一、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
傳動(dòng)方式：直流調(diào)速分部傳動(dòng)，控制方式：三級(jí)控制
Ⅰ、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)： 主要傳動(dòng)點(diǎn)采用SIEMENS公司全數(shù)字6RA70系列整流器單元，自身具有光電編碼器接口，利用變頻器自身的速度調(diào)節(jié)器，實(shí)現(xiàn)真正的高精度速度閉環(huán)控制。擴(kuò)展通訊總線接口（CBP2）與PLC系統(tǒng)連接。
輔助傳動(dòng)點(diǎn)（如引紙繩、導(dǎo)輥等）采用MM440系列變頻器，不帶編碼器，速度開(kāi)環(huán)控制。利用MM440專用的PROFIBUS DP模塊與PLC系統(tǒng)連接。
Ⅱ、控制級(jí)：PLC控制中心
PLC采用SIEMENS公司S7-400系列產(chǎn)品，用于對(duì)6RA70整流器和MM440變頻器的控制，PLC作為主站，整流器和變頻器作為從站，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的啟動(dòng)、停止、運(yùn)行/爬行選擇、微升、微降、緊紙、速度鏈和張力等功能的控制。通訊采用PROFIBUS DP現(xiàn)場(chǎng)總線。
Ⅲ、管理級(jí)：在操作臺(tái)上配備SIEMENS的TP270彩色圖型化人機(jī)界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)的監(jiān)控，同時(shí)也可以在上面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。WINCC上位機(jī)監(jiān)控。
傳動(dòng)工藝控制主要特點(diǎn)
1、 速度協(xié)調(diào)控制:涂布機(jī)以兩缸調(diào)態(tài)速度為基準(zhǔn)（不允許打滑），其它傳動(dòng)點(diǎn)需與之協(xié)調(diào)同步運(yùn)行；整機(jī)具有全數(shù)字速度鏈功能，傳動(dòng)系統(tǒng)停機(jī)再啟動(dòng)時(shí)的速度和控制參數(shù)將保持停車前的狀態(tài)。
2、 整機(jī)控制功能:整機(jī)啟動(dòng)/停止操作功能；整機(jī)總運(yùn)行速度/總爬行速度給定功能；總爬行/總運(yùn)行轉(zhuǎn)換功能；緊急停車功能。
3、 分部控制功能:單點(diǎn)具有啟動(dòng)/停止、微升/微降、故障復(fù)位等操作功能； 包角較大的傳動(dòng)點(diǎn)還有緊紙操作功能。TP270操作面板具有分部微調(diào)比例、設(shè)定車速SP、實(shí)際車速PV、負(fù)荷率的數(shù)字和棒圖顯示，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)設(shè)置、命令給定、事故報(bào)警顯示等。
三、控制站
過(guò)程控制站CPU采用的新型CPU416-2DP是西門(mén)子公司采用革新型標(biāo)準(zhǔn)CPU的技術(shù)規(guī)范制造的緊湊型CPU，性能比較相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
存儲(chǔ)器空間、計(jì)數(shù)器定時(shí)器、程序塊數(shù)量、輸入輸出通道等這些性能技術(shù)指標(biāo)的提高，使得處理器可以連接更多的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備同時(shí)可以寫(xiě)入更多的程序用于生產(chǎn)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，也就意味著可以控制更多的生產(chǎn)過(guò)程，大大提高了系統(tǒng)的性能價(jià)格比。
新型CPU416-2DP采用了一個(gè)作為數(shù)據(jù)和記憶存儲(chǔ)的MMC，這樣無(wú)需后備電池用來(lái)防止斷電時(shí)程序及過(guò)程數(shù)據(jù)的丟失。同時(shí)可以將一個(gè)包括符號(hào)和注釋的項(xiàng)目存儲(chǔ)在MMC中，從而使維護(hù)工作更為方便。
過(guò)程控制站的I/O模塊是S7-300的I/O模塊，其采用模塊化設(shè)計(jì)，無(wú)排風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，所以易于實(shí)現(xiàn)分布。它有大范圍的各種功能模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)控制任務(wù)。由于簡(jiǎn)單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活。當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展。并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活且易于維護(hù)。
四、通訊總線
　　過(guò)程控制站與工程師站、操作站、各變頻器之間通過(guò)PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線是世界上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，主要包括最高波特率可達(dá)12M 的高速總線PROFIBUS - DP和用于過(guò)程控制的本安型低速總線PROFIBUS - PA。DP 和PA 的完美結(jié)合使得PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線在結(jié)構(gòu)和性能上優(yōu)越于其他現(xiàn)場(chǎng)總線。PROFIBUS 既適合于自動(dòng)化系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)單元的通訊，也可用于可以直接連接帶有接口的變送器、執(zhí)行器、傳動(dòng)裝置和其它現(xiàn)場(chǎng)儀表及設(shè)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行采集和監(jiān)控，并且用一對(duì)雙絞線替代了傳統(tǒng)的大量的傳輸電纜，大量節(jié)省了電纜的費(fèi)用，也相應(yīng)節(jié)省了施工調(diào)試以及系統(tǒng)投運(yùn)后的維護(hù)時(shí)間和費(fèi)用。
將過(guò)程控制站中CPU416-2DP上集成的PROFIBUS-DP接口設(shè)置為控制系統(tǒng)的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)主站，同時(shí)在工程師站及操作站PC機(jī)PCI插槽上安裝西門(mén)子公司的CP5611通訊處理器，將工程師站、操作站作為PROFIBUS-DP從站連接至PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上。這樣建立了用于過(guò)程控制站與工程師站、操作站之間數(shù)據(jù)通訊的PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊的波特率為6MBit/s。