采用西门子S7-200 PLC实现远程道岔监控系统的设计

一、摘要

随着时代的进步，社会的发展，工业自动化程度不断的提高，Profibus现场的总线技术不断成熟与完善，可靠性与安全性不断提高，从而应用到各个领域。本文主要论述PROFIBUS现场总线在福建省紫金矿业运输车间矿山机车行车控制及远程道岔应用实例。

二、系统简介

运输车间行车控制及远程道岔系统采用“集中监测，分散控制”的方式，由中控监控站和四个子站(行车控制子站、转辙机D1站、转辙机D2、D3站、转辙机D4站)组成工业局域网。每个子站采用西门子S7-200的PLC对道岔、红绿灯进行监测和控制管理，PLC工况通过通信模块和PROFIBUS现场总线，由中控监控站计算机系统操作和显示。

三、系统组成

四、系统功能

1、远程控制

运输车间采用井下机车运输方式，机车轨道全程5.5千米，轨道分为内环和外环;D1道岔离中控室987米，D2、D3道岔离中控室1645米，D4道岔离中控室2754米;道岔由外环转到内环或者由内环转到外环可以通过中控计算机远程操作。硐口轨道100米到600米设有三个停车区域，停车区域的红绿灯可以根据该停车区域停车状况自动转换，也可以通过中控计算机直接操作该停车区域的红绿灯转换。

2、远程监控

采用远程控制方式时，上位机可以监控远程操作的全过程;采用就地控制方式时，就地可以控制道岔并有相应的指示，同时上位机可以监控全过程;停车区域的红绿灯自动转换，上位机可以监控其转换的全过程。

3、权限管理

因为本系统操作涉及到生产安全、设备安全及人身安全，所以操作员和管理员操作分别具有各自的权限。控制方式的切换和远程操作道岔必须授权以后才能操作。

4、自动联锁和解锁

当机车行驶到道岔前40米时，自动联锁，这时远程控制不能控制道岔。当机车行驶到道岔后80米时，自动解锁，远程控制可以控制道岔。

5、自动报警

机车在行驶过程中闯红灯，这时就地声光报警器发出报警，提示行车司机立即停车，同时调度室声光报警器发出报警，计算机会自动提示那一区闯红灯，调度人员可以通过语音系统呼叫行车司机立即停车。远程操作道岔时，转辙机有故障，计算机会发出报警，并且提示属于那一类故障，为检修人员提供方便。

五、网络特点及其先进性

1、使用EM277将S7-200CPU作为DP从站连接到网络，通过EM277 PROFIBUS-DP扩展从站模块，可将S7-200CPU连到PROFIBUS-DP网络。EM277经过串行I/O总线连接到S7-200 CPU。PROFIBUS-DP网络经过其DP通信端口，连接到EM-277 PROFIBUS-DP模块。这样这个端口可运行于9600波特和12M波特之间的任何PROFIBUS波特率。

2、作为DP从站，EM-277模块接受从站来的多种不同的I/O配置，向主站发送和接收不同数量的数据。这种特性使用户能修改所传输的数据量，以满足实际应用的需要。

3、与许多DP站不同的是，EM-277模块不仅仅是传输I/O数据。而且能读写S7-200 CPU中的定义的变量数据块。这样，使用户能与主站交换任何类型的数据。首先将数据移到S7-200 CPU中的变量存储器，就可将输入、计数器、定时器、或其它计算值传送到主站。类似地，从主站来的数据存储在S7-200CPU中的变量存储器内，并可移到其它数据区。

4、EM277 PROFIBUS-DP模块的DP端口可连接到网络上的一个DP主站上，但仍能作为一个MPI从站与同一个网络上如SIMATIC编程器或S7-300/S7-400 CPU等其它主站进行通信。

六、系统软硬件主要的组成

1、硬件组成

2、软件组成

WIN2000操作系统软件1套

WINCC5.1组态软件1套(西门子)

S7-200编程软件1套(西门子)

七、结束语

整个系统可靠性及自动化程度极高，自系统投入使用以后减少操作人员的操作任务，行车跳轨事件大大减少，生产效率明显提高，也减少维护成本。福建省紫金矿业运输车间矿山机车行车控制及远程道系统应用成功，为矿山机车自动控制开避了新道路。

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