目前工業中通訊有很多種。西門子plc支持以太網和PROFIBUS都是可行的。那就要看西門子plc與HMI數據交換放在那個地址或者寄存器中了，一般的說明書中都有。今天就以西門子plc實例整理以下說明，希望對你有幫助!　　

        分布式plc控制系統設計通常用于當前的高爐自動化控制中。這種方案具有現場布線多，施工量大，調試周期長的特點。鑒于高爐自動化的設備特點，系統控制方案由“模擬現場總線控制; “分布式plc控制系統”，更適合高爐自動化控制系統。

　　一、仿現場總線控制概念

　　　該系統采用傳統的布式I/O結構，用于高爐體儀表和爐膛設置，熱風爐，氣體凈化(袋)系統采用模擬現場總線方式，框架式配料系統。這樣，上述三個系統根據系統中的單個單元進行現場小型PLC控制和電氣控制，單功能控制和電氣操作由現場PLC完成，生產過程過程協同控制由上級PLC實現。現場西門子plc子系統和上位總PLC通過以太網通訊連接。

　　二、方案的提出基礎和可靠性分析：

　　該方法的呈現基于現場設備的特征。從功能和分布的方面來看，它分為兩類：

　　1：適用于分布式plc控制系統的設備 第一類是許多單一功能組件或設備的系統。該類具有該裝置的單一和不同分散功能的特征。同時，這些設備具有復雜的控制系統，不適用于控制系統和現場設備。

　　2：該系統由許多具有相同功能的設備組成。它們在高爐生產的總體框架下統一，并且它們相對獨立，每個子單元是一個完整的小系統。如框架罐成分，氣體凈化(袋)，熱風爐。這些設備適用于模擬現場總線控制。以下是詳細說明：

　　2.1熱風爐系統： 高爐熱風爐系統主要由多個(一般為3~4個)熱風爐組和燃燒空氣設備組成，共用閥門實現高爐熱風供應。在熱風爐系統中，每個單元具有相同的設備組成，每個熱風爐是一個完整的獨立功能單元，可以實現燃燒爐和供氣的任務;同時他們統一了熱風爐的生產過程在聯合工作下，高爐的熱風供應工作完成。此外，每臺熱風爐的配置對于儀器和電氣設備都是相同的;

　　2.2氣體凈化(袋)系統： 該系統由幾個袋和主設備組成，完成高爐煤氣的凈化，并為熱風爐提供清潔氣體。組合物中的每個袋子都是一個完整獨立的功能單元，具有相同的設備組成，可以實現凈化，反吹，灰化和充氣的任務;同時，在袋系統中統一凈化高爐煤氣，熱風爐在生產過程中輸送清潔氣體。

　　2.3框架式配料系統： 該系統由輸送帶組，液壓站和進料設備組組成，實現高爐配料功能。進料設備組由筒倉，進料器，進料振動篩，量箱和液壓閘除塵閥組成，完成獨立的物料篩選，計量任務，進料功能，工程除塵。 正是由于上述三個系統的這些特性，提供了三系統仿制現場總線控制模式的應用前提。因此，與高爐爐體儀器和爐子設定設備的控制系統一起，形成“高爐模擬現場總線控制加上分布式plc控制系統的自動控制系統”。

　　3、系統的硬件實現 該系統的整體自動化配置仍保留現有結構，使用三個CPU，由高爐爐體，高爐進料和熱風袋系統控制。高爐爐體采用分布式plc控制系統，高爐進料爐控制設備控制部分(含液壓站)采用分布式plc控制系統，高爐進料箱架料槽配料采用現場總線模式和熱風爐。而布袋采用仿制現場總線方式。如下內容：

　　3.1框架罐配料： 主爐CUP與爐設定設備共用，并根據倉庫組的數量設置相應的S7200PLC子站。每個子站通過通信與主站CPU交換數據。

　　主站功能：

　　變電站功能： 在每個變電站中，實現了振動，測量，卸載和除塵的功能;同時，接受主站的控制指令：測量相關設定值和合作成分指令，同時做出相應的響應。每個子站都配有獨立的控制箱，集成了PLC控制系統，低壓控制系統和儀表測量系統。每個控制箱都放在現場。同時，皮帶組是一個單獨的變電站。 該系統具有以下S7200變電站： 11套振動材料子系統(現場14個測量室) 皮帶輸送機系統：1套

　　3.2子站通過通信與主CPU交換數據。

　　主站功能： 只有按照生產過程的說明完成工作的發布，如：完成工藝參數的發布，發布包合作指令(如機柜之間的供氣開關)，各種分發布功能(如反沖，卸載)，公共閥門發出通氣功能命令，并發出灰化系統設備的工作指令。

　　變電站功能： 每個PLC系統獨立完成袋體的凈化，供氣，反吹和灰化功能。每個子系統根據主站的指令進行響應并完成特定控制。每個子站都配有獨立的控制箱，集成了PLC控制系統，低壓控制系統和儀表測量系統。每個控制箱都放在現場。 該系統具有以下S7200變電站： 10套袋體系統(現場10袋) 公共閥門子系統1套 灰系統1套

　　3.3熱風系統： 使用與氣體凈化系統相同的主站CPU，并設置熱風爐單PLC系統，普通閥系統，燃燒空氣和液壓系統變電站。子站通過通信與主CPU交換數據。

　　主站功能： 只有按照生產過程的說明完成工作的發布，如：完成工藝參數的發布，釋放熱風爐合作指令(如供氣切換)，釋放各種熱風爐子功能(如爐子，陰燃爐，吹掃)，燃燒空氣鼓風機開始切換，液壓系統開始切換。

　　變電站功能： 每個PLC系統獨立完成袋體的凈化，供氣，反吹和灰化功能。每個子系統根據主站的指令進行響應并完成特定控制。每個子站都配有獨立的控制箱，集成了PLC控制系統，低壓控制系統和儀表測量系統。每個控制箱都放在現場。 該系統具有以下S7200變電站： 熱風爐單變電站4臺(4個熱風爐) 燃燒試驗站1套 液壓站變電站1套

　　3.4系統網絡結構 系統的網絡結構如下圖所示。圖1顯示了整個系統的網絡結構，圖2顯示了子系統的網絡結構。

　　圖1：總系統網絡

　　圖2：子系統網絡結構

　　4、系統的軟件實現 這樣，它不會給系統控制程序的編寫帶來困難。不同之處在于，在實施過程中，根據具體控制的設備組(如振動材料組，袋體，熱風爐)進行相應的功能塊分配。因此，該編程方法還便于類似現場總線模式的編程。 在具體應用中，原始程序中的功能塊實際上已固化到現場的S7200中，過程控制程序保留在上部PLC中。 (有關詳細信息，請參閱有關西門子成為手動功能塊的部分) 因此，仿制現場總線的使用不會造成編程困難，仍然可以使用成熟的程序。

　　三、電氣系統配置和結構

　　在plc控制系統中，設備采用傳統的控制工藝方法，用于熱風爐，袋除塵，框架箱配料，配電室配電，現場控制和操作。

　　1、現場控制柜的設計 現場控制柜采用雙層防雨防腐門結構，操作區域設計在柜門上，使用防塵原件或防塵防水。同時，為了進行維護，維修和保養，機柜配有低壓照明和維護插座。 操作區域：用于設計放置在控制柜中的設備的手動操作元件(其他設備控制仍由本地盒控制) 電磁控制區：子系統中電磁設備的完整初級配電和二次電磁控制。 西門子plc控制區：完整的西門子plc系統模塊和電源，輸入輸出隔離。為了減少電磁干擾，PLC供電點采用直流模式，隔離變壓器用于電磁隔離。對于輸入和輸出，使用繼電器隔離，并根據需要隔離模擬量(因為現場主要部件直接進入現場控制柜，干擾很小，所以適當時選擇自由裁量)。

　　2、現場控制柜的安裝 由于現場空間和設備分布，現場控制柜的安裝應考慮到現場的空間要求。電氣控制應首先讓位于空間機械操作的便利性，并且方便機械操作。因此，你應該選擇一個寬敞的空間。如果空間合適且不符合電氣安全要求，請在電氣柜中采取措施或采取其他措施。

　　2.1項目中電氣柜安裝位置的設計

　　2.1.1袋系統：系統控制柜由10個箱柜控制柜，1個歧管閥控制柜和1個灰控制柜組成。

　　(1)箱式箱控制柜：設計安裝在箱式系統的二層平臺上。這是中灰平臺。同時，在箱體上設計了袋卸裝系統的本地操作。袋體的其他設備(支氣管到閥門，方形閥門)是單獨設計的現場控制，并引入袋控制柜。

　　(2)主管閥現場控制柜：安裝在外網平臺上。外部網絡平臺上的燃氣管閥(主管閥，熱風爐閥，外網閥)的操作裝置設計在柜門上。凈氣體和廢氣排放閥由現場箱控制并引入主閥控制柜。

　　(3)防灰柜：設計安裝在灰加濕器平臺上。所有灰化的設備都位于機柜門上。

　　2.1.2熱風爐系統包括以下：

　　(1)熱風爐現場控柜：它包括熱風爐的燃燒閥，燃氣切斷閥，燃燒空氣截止閥，氮氣吹掃閥，以及熱風閥的控制和操作。上述設備設計用于在門上操作。熱風爐的冷氣閥，充氣閥，煙氣閥和廢氣閥均勻設計。操作箱放置在閥門附近，并引入熱風爐的單個控制柜。

　　(2)燃燒風機閥控制柜：所有燃燒控制風機供氣管閥(燃燒風機出口閥，風機供氣切換閥，燃燒空氣釋放閥)本機控制裝置設計在機柜上。

　　(3)液壓站控制柜主要完成液壓本身信號的采集。根據具體情況，可以在控制室或液壓站中進行設計。同時，機柜還包括一個普通閥(回流修復閥，混合空氣閥)

　　2.1.3框架式油箱配料系統：包括10個礦用倉庫振動配料控制柜，1個焦炭倉振動配料控制柜，1個輸送帶控制柜，1個液壓站控制柜。

　　(1) 礦用倉庫振動配料控制柜：控制柜包括礦箱料斗，振動篩，斗式計量，倉庫切割閘門，振動除塵閥設備的控制和操作。本地操作設備設計在柜門上。

　　(2)現場配料控制柜，本地操作設備設計在柜門上。

　　(3) 輸送帶控制柜：控制柜包括返回焦點，返回角度，返回礦井，返回角度和采礦帶等設備的控制和操作。本地操作設備設計在柜門上。 (根據具體情況，可以在控制室或液壓站中進行設計。 上述三個系統中的控制柜電源取自相應的控制室配電盤，PLC通過通信電纜與中央控制室CPU串聯。

　　四、西門子plc與HMI數據交換優點

　　由于該解決方案的特點是每個功能設備都用作單獨的系統并使用單獨的機柜，因此它具有以下優點：

　　1、減少項目總投資： 在這種方案下，控制柜和控制室之間只有兩根電線：一根電源線和一根通信線。因此，可以節省很多錢。

　　(1)在材料方面有很大的節省,有原來的幾百根信號線換為一根光纖,大大節省了成本，電纜：無論是電源線還是控制電纜，都可以節省近50%或更多。 橋梁：無論是從控制室還是現場，都不再需要安裝大型橋梁或樹干，可以統一成200個小型干線，大大減少了鋪設儀表的數量。

　　(2)節省安裝成本：在此方案下，由于橋梁和電纜的使用大大減少，安裝，布線和校準的工作量大大減少。因此，施工時間短，人數少。將工作時間減少約60%。它可以提前有效地投入生產時間，并利用時間創造更大的利益。

　　(3)可以單獨在本地完成編程。在控制室中，有大量的控制柜分為兩個(一個用于主電源柜，一個用于配電柜)。因此，在土木建筑方面，基礎設施投資大大減少。

　　2、分散控制為工作帶來方便

　　(1)調試方便 由于控制的分散，系統可以分成較小的單元進行調試。

　　(2)抗干擾能力強

　　(3)控制風險低，可靠性高 由于控制是分散的，大大降低了整個系統因單個設備或設備故障而關閉的可能性，提高了系統的可靠性，并且可以充分保證系統的連續運行。同時，由于主站cpu的工作量大大減少，工作壓力降低，使設備運行時更加可靠。

　　(4)易于維護和檢修 由于分散控制，控制組件可以在系統操作下單獨修理和維護，而不必安排高爐進行大修。

       總結：以上就是西門子plc與HMI數據交換在高爐行業的分布式plc控制系統設計的說明實例，希望對大家有幫助。我們為客戶提供量身定制的自動化解決方案,西門子plc,三菱plc,歐姆龍plc,人機界面系列產品是專業的自動化控制系統集成服務商.歡迎來電咨詢訂購!