S7—200PLC在光纤制造控制系统中的应用

唐天晓

【摘 要】根据光纤制造工艺控制要求，阐述了西门子S7-200 PLC控制系统的硬件要求和软件设计。

【关键词】光纤制造控制系统 S7-200 PLC

0 引言

当前光纤制作中使用的电气器械的控制，监测方式有PLC控制，继电器控制，单片机控制等。其中PLC控制系统在大型设备上的应用最为广泛。光纤制造系统不仅要求控制系统具有较高的可靠性，还要有较高的运算速度，而PLC的控制性能能够很好的满足设计工艺的要求。

1 光纤制造系统及制造工艺

光纤制造系统一般是由拉丝塔，预测棒，加热炉，裸纤测径仪，涂覆装置，固话装置，二次测径仪，牵引轮，收线机，控制系统等设备组成，如图1所示。

制造过程分为两步：

（1）预制棒的制作：又称制棒，是将SiCl4等原材料制成与光纤拥有一样的折射率散步，径直1～3cm的预制棒（preform）的流程。制做方式有多种，一般使用的有：MCVD法（改良的化学汽相沉积），VAD法（汽相轴向沉积），OVD法（外部汽相沉积），PCVD法（等离子体化学汽相沉积）等。这几种方法都是立足于汽相沉积，但却有很大的差异。

（2）光纤拉制：由拉丝机将预制棒加高温融熔而拉成外径为125μm的光纤的过程。石英光纤拉丝机高达10m以上。在加热炉顶拉丝机上设置预成型体，温度上升到2200℃左右，杆尖粘度降低，重量逐渐下降成细纤维，光纤直径由激光监控仪测量，然后进入涂覆固化系统。涂覆的光纤经牵引辊再到卷筒上。90年代初国际上石英光纤的拉丝速度一般为300m/min，最高可达1000m/min。其拉丝过程如图5所示。裸光纤的激光测径与牵引辊是连动的自动控制系统，可以保证裸光纤外径在范围内变动，整个拉丝车间需超净恒温，尤其是光纤涂覆以前，要避免任何尘埃的附者以免影响光纤的强度。

2 PLC控制系统设计

2.1 硬件选型

S7-200 是一种袖珍的可编程序控制器，适用于各类各业，各种场所中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强力能力使其不管在独自使用中，或连接而成网络皆能达到繁杂的控制功能。所以S7-200系列拥有极高的机能/性价比。这里选择的是西门子SIMATIC S7-200系列PLC，为CPU222 CPU模块、数字量输入模块EM221，电源模块PS207-5A，数字量输出模块SM222，扩展机架模块IM260.IM261，模拟量输入模块SM231，模拟量输出模块SM232，高速计数模块FM250；分布式站点通讯模块IM153-1。

2.2 控制程序

光纤制造系统的主程序设计流程图如图2所示PLC硬件体系组态，所用硬件系统组态软件为西门子STEP7编程软件。

光纤制造系统程序设计主要分为：送棒器控制程序，加热炉控制程序，主牵引控制程序。整个光纤制造工艺系统中，裸纤直径是一个非常重要的控制参数。

3 结语

PLC如今迅猛发育，向高集成、高性能、高速度，大容量发展微处理器技能、存储技术的发展非常迅猛，功用更强大，价钱更便宜，而研发的微处理器针对性更强。向普及化方向发展。向模块化、智能化发展。对plc控制系统软件开发编程软件的硬件配置、硬件结构和参数设置，比如设立各框架各个插槽上模块的型号、模块的参数、各串行通讯接口的参数等。向通信网络化发展。随着科技发育，许多产业控制产物都加设了智能控制和通讯功能，如变频器、软启动器等。可以和现代的可编程序控制器通信联网，实现更强大的控制功用。

【参考文献】

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[2]张柱香，耿长清.基于PLC的升降横移式立体车库自动控制[J].自动化仪表，2013，34（7）：35-37.

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[责任编辑：朱丽娜]