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工程概述：
该项目是为某化纤厂改造原有的原料卸料和输送系统。主要用于输送车的原料卸载和存储，以及将原料输送到生产工段。卸料和输送过程分为两个独立的子系统。
原系统为传统的仪控系统，使用比较老的技术，并且没有友好的人机界面系统。上海西门子工业自动化有限公司负责为对原系统进行彻底翻新，并增加新的控制功能。由于是改造项目，为尽少影响生产，时间上要求迅速和准确。承接的工程范围包括：硬件供货，系统集成，现场调试，客户培训等。
控制对象：
控制现场设备(泵、阀门等)的开、关、停、运转;电动阀门的开启、关闭;关键设备的连锁;以及部分顺序控制来实现料卸载，原料输送过程的生产自动化。
系统配置：
采用 SIEMENS公司先进的 SIMATIC S7 过程控制系统作为全厂的自动化系统硬件平台。整个系统由2套S7400现场控制器，2台操作员站(其中一台兼工程师站组成)。PLC和上位机的通讯为100M以太网，鉴于部分信号为防爆信号，又引入S5的成熟卡件作为扩展来接入这些信号。
卸料和输送 S7 过程控制系统如图所示:
系统功能：
SIMATIC STEP 7 拥有良好的用户界面及强大而丰富的编程工具，能大大节省系统编程组态的时间和费用。
系统的所有硬件都基于统一的硬件平台， 所有软件也都全部集成在 SIMATIC 程序管理器下，具有同样统一的软件平台。
系统大量采用了新技术， 在网络配置上使用标准的工业以太网和 PROFIBUS 网络。
通过和 10 Mbps 工业以太网相连接，分别将信号传送至中央控制室，全厂主要运转设备的开、停和故障信号都在中央控制室的上位机上显示。
上位机采用SIEMENS的专用SCADA系统WinCC作为人机接口，显示画面和操作方式均以原系统的模拟屏为蓝本，以使操作人员可立即进行操作，而无需额外的培训时间。
采用专用的S5Ex输入卡件，使须防爆处理的信号可直接接入PLC系统，而无需额外的安全栅及其机柜，这样大大节省了项目造价和工作量，并缩短了现场调试时间。
S7系统和S5系统的自如而方便的组合满足了自控领域的各种需求。
系统全部采用S7 400的高性能卡件，使组态，集成更为方便。
1、引 言
锦纶厂聚合车间粒料输送装置是整个锦纶生产装置中的一套重要的设备。随着微处理器，大规模和超大规模集成电路的迅速发展，过程控制领域中，传统的常规仪表监控设备、继电逻辑控制器很大程度上被PLC所取代。如何充分利用PLC硬件、软件资源，用较低费用获得高性能的自控系统便是自动化人员面临的现实问题。由于锦纶厂原系统采用继电逻辑控制，控制系统性能不稳定，故障多，维护困难，须对原设备进行改造。本文应用SIEMENS公司生产的SIMATICS7-200型可编程控制器，研制了一套符合锦纶厂聚合车间生产工艺要求的PLC控制装置。设计过程中，充分利用PLC本身资源，大大减少设各故障率和设备占地面积，发挥系统的高性能。
2、工艺流程
锦纶化纤生产过程中的聚合车间，是整个生产过程中的一道关键工序，当上道工序把其加工出来的粒料送入聚合车间的下料罐后（如图1），通过控制下料阀，使物料进入输送罐，利用压缩空气把加工好的粒料输送至下一道工序。整个工艺过程中须考虑到与上、下道工序的协调控制问题：1.检测空压机是否正常运行，压缩空气压力是否正常，以便加工后的物料迅速送走。2.检测下一道工序所要求的氮气压力是台正常，在系统无故障时，控制装置可工作于手动或自动工况，否则以声光报警，提示操作人员，以便进行处理。
3、PLC控制系统硬件设计及工作原理
按系统要求，保证操作人员的现场控制能力，设计“手动”和“自动”两种控制方式进行控制，用一个方式转换开关进行转换。
“手动”方式时，需采用对应的按钮“手动下料”、“手动”输送去控制相应的电磁阀。“自动”方式时，要求系统在启动后按规定的时间与顺序，依次进行“下料”与“输送”。即EV1阀得电，开启“下料”阀，一定时间后关闭，启动EV2进行“输送”，再过一定时间后再启动EV1，如此周而复始，直至接到“停止”指令。系统在EV1得电时，EV5亦得电，EV2得电时，EV3亦在}电，以便进行氮气的“充气”与“排气”（如图l）。
按系统要求，为便于整个工艺流程操作管理的集中性，我们设计了既可在现场进行近地“启动”与“停止”的方式，也可远地进行“启动”与“停止”。
该方案配置体现了分散控制系统的优点，即控制功能分散，操作管理集中。控制功能分散意味着实时响应快，操作管理集中，便于集中管理。
控制系统框图如图2所示，PLC通过系统的现场状态输入、控制面板和外部输入指令决定系统运行方式，并能显示系统状态。
4、PLC软件程序流程图与梯形图设计
我们选用的SIMATICS7-200型可编程控制器I/0点数多，编程指令丰富，程序内存大，并配有相应的编程软件STEP7-Micro/WIN，可通过PC进行编程，下载输入PLC，这种软件还能在PLC运行时监控其运行状况。指令系统具有很强的通讯功能，可与上位机或PLC之间进行通讯。
根据系统要求，编写了系统软件。程序流程图和梯形图分别如图3、图4所示。程序由主程序和两子程序组成，主程序实现系统初始化、检测、判断，子程序分别实现手动和自动控制。程序中编写了定时程序，使内部定时器按规定的时间动作，去控制下料阀和输送阀以及脉冲和旁路阀的开通和关断时间。为了方便现场人员调整下料时间和输送时间，本文利用CPU215主机配置的模拟电位器作为下料和输送时间的设定，软件编程时将模拟电位器对应的特殊存储器内容送入相应定时器。调节电位器可调整定时器定时值。
在程序的编写过程中，充分考虑到PLC的特殊的程序执行方式。由于PLC采取的是顺序扫描方式，PLC语句放置的顺序将会影响到输出结果，有时会偶尔出现与平常不一致的结果，甚至可能会出现与设计逻辑结果完全不同的结果。本文所讨论的程序充分考虑到这种情况。
5、结论
实际结果证明，将PLC应用聚合工艺输送装置可大大减少设备占地面积和设备故障率。具有功能完备、操作简便和安全可靠等优点，符合生产工艺要求。
PLC（Programmable LogicController）即可编程序逻辑控制器是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统，也是现代工业自动化系统的重要组成部分，那么它是怎么诞生的呢？我们来捋一捋。
工业需求催生PLC诞生
二战后，美国凭借汽车、钢铁、飞机等领域的优势成为世界制造业霸主，1948－1966年期间，美国一直是全球大的贸易顺差国，在强大的制造业驱动下，美国需要更先进的生产工具来推动其制造业的发展。
在此背景下，1947年12月23日，美国贝尔实验室正式地成功演示了个基于锗半导体的具有放大功能的点接触式晶体管，标志着现代半导体产业的诞生和信息时代的开启，为后续的工业自动化控制飞速发展奠定了基础。
1968年，美国通用汽车公司在对工厂生产线调整时，发现继电器、接触器控制系统修改难、体积大、噪声大、维护不方便以及可靠性差，于是提出“通用十条”招标指标，意在取代继电气控制装置。
成立于1957年的DEC公司（美国数字设备公司），一直专注于开发小型计算机系统，看到通用汽车的招标要求后，创始人之一奥尔森接标，终DEC开发了一套全新的控制系统——PDP－14，用于控制齿轮磨床，这就是世界上台可编程逻辑控制器。
来源：菲尼克斯电气
PDP－14本质是把DEC成功的“迷你机”PDP－8增加了工业I ／O接口，由一个控制单元和几个外部接口盒组成；控制单元包括一个可变大小的ROM，多包含4k的12位指令；存储器分为256个字节；通过扩展多可以处理256个输入输出。
但DEC的PDP－14有一个缺陷，就是修改程序需要把产品发回DEC公司，整个处理过程耗时一周，导致它运行至1970年后被替换。
PDP－14的诞生，其实只是PLC出现的开胃菜，与DEC竞标的还有信息仪表公司（3－I）和贝德福德协会（BedfordAssociates），他们也分别推出了相应的产品。
信息仪表公司（3－I）为通用交付的设备为PDQ－II，其大的优势是能提供逻辑运算功能，适用于正离合器生产线的控制。但该产品也存在修改程序不便的缺陷，在GM一直运行到1971年后，被Modicon084全面替换。
图片来源：菲尼克斯电气
主角诞生了，由Dick Morley和George Schwenk于1964年成立的贝德福德协会（BedfordAssociates）也获得了通用的原型机测试资格。DickMorley只因厌倦了重复的机床操作员工作，想要发明一个集所有功能于一个编辑器的“神器”，于是写出了自己的梯形图逻辑。
1968年Bedford成立了第七家控制公司，取名Modicon（莫迪康），其在DickMorley领导下于1969年成功推出了自己的PLC产品，基于该产品是Modicon的第84个项目，产品取名“Modicon084”。