3.2 硬件構成

　　本系統包括18臺清花機和54臺梳棉機。其中54臺JWF1204型號的梳棉機和12臺清花機都是采用S7-200的PLC作為單機設備的控制器，另外6臺清花機的控制器采用帶有RS-485通訊接口的自開發模塊。由于一個PROFIBUS-DP網絡中最多可以126個系統從站，每個網段中最多有31個系統從站[3]。因此，清梳聯工序的網絡結構主要是采用S7系列的315-2DPCPU作為系統主站，分別采用EM277通訊模塊和RS-485/DP通訊模塊將各個單機設備通過3個中繼器和1個終端電阻組成4個網段（每個網段包括18個從站），構成PROFIBUS-DP網絡。其網絡結構示意圖如圖2所示。

　　3.3 系統組態

　　安裝西門子的STEP7 V5.3版本的組態軟件，分配系統主站和從站地址，利用PROFIBUS-DP專用電纜和連接器以及中繼器、終端電阻，按照網絡拓撲結構進行系統網絡的物理連接。然后在STEP7軟件上添加第三方設備需提供自己的GSD文件。GSD文件是制造商事前寫好的，已經固化到相應的設備中，不同性能的設備其GSD文件也不一樣。用戶可以讀GSD文件，但不能對其進行修改。進行系統組態時，必須添加設備的GSD文件，只有這樣設備才能被系統所認可。然后在新建項目的菜單中，選擇“SIMATIC 300 Station”，插入CPU315-2DP的系統主站，然后根據從站性質，分別組態EM277和RS-485/DP的通訊模塊[4]。整個系統的組態結構示意圖如圖3所示。

　　3.4 軟件設計

　　軟件系統分別選用工業組態編程軟件STEP7 V5.3和遠程監控軟件SIMATIC WinCC。STEP7運行于Windows環境下，界面友好，完成硬件組態、參數設置、PLC程序編制、測試、調試等。而WinCC包括設置工業流程監控畫面、報警信息記錄、全局腳本、用戶管理、數據的分析、處理及存儲等功能，集控制技術、人機界面技術、數據庫技術、網絡技術等于一體，含有實時數據報表、歷史數據報表、實時曲線、歷史曲線、報表查詢等控件，為系統的進一步的二次開發提供了平臺。另外通過友好的HMI還可以進行系統的狀態監控、參數設置、故障顯示等處理。并且對紡織機械設備的數據讀取，通過在底層PLC控制器中編寫應用程序，通過PROFIBUS-DP網絡，可以在上位機的WinCC監控軟件的數據庫中輸入輸出數據。