一、前言
　　中糧屯河伊犁糖業有限公司是一家甜菜制糖企業，公司生產線上的關鍵工序都從德國引進了世界上最先進、自動化程度最高的糖機設備。經過幾年的使用、維護、維修、保養，我公司逐步把握、消化并吸收的這些裝備的先進技術性能，確保了公司日處理甜菜8000噸以上，各項經濟技術指標居全國甜菜制糖行業首位的良好形勢。這些糖機設備都采用了西門子S7系列的PLC控制系統，該系統運行穩定，數據可靠，加之優化的程序設計，強大的通訊功能，使其成為了制糖產業中單機自動化的主控裝置。

　　二、西門子PLC簡介

　　德國西門子公司是世界上研制PLC最早的少數幾個公司之一。歐洲第一臺PLC是由該公司在1973年研制成功的，1975年推出了SIMATIC S3系列PLC，1979年推出了SIMATIC S5系列，20世紀末又推出了SIMATIC S7系列的 PLC。

　　西門子公司目前最新的PLC產品是SIMATIC M7、C7和S7三個系列。M7系列PLC是嵌進式的高檔機，用于解決對時間要求非常高的的技術題目，它既可作為CPU，也可以作為功能模塊使用，目前國內引進比較少；C7系列PLC往往在一個單元中集成一個PLC和一個控制操縱面板（OP），由于PLC和OP同是SIMATIC系列產品，因此，C7控制系統的擴展也很輕易，并可簡便的在SIMATIC自動化網絡中進行集成； S7系列又分為S7-200、S7-300、S7-400幾個子系列，分別為小型、中型和大型PLC，這個系列的PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通訊能力，功能更強，可靠性更高，因此，應用最廣泛，遍布各行各業。

　　三、西門子S7系列PLC的性能及特點

　　西門子S7系列PLC更接近于現場要求：高可靠性，減少了中間接口，具有多中斷、現場總線口、集成電位器、定時器、 計數器、碼盤接口等高級成功能，以及強大的網絡功能：RS232／485接口及多種現場總線標準、遠程I/O，還可以作為DCS的下位站和PC機的下位機。同時支持多種編程語言，多種編程環境和可配套的集成軟件。S7系列PLC系統結構如圖1所示。




　　　　　　　　　　　　圖1 S7系列PLC系統結構

[$page]　　西門子S7-200 PLC是小型化的PLC，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。它可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用，成為當代各種小型控制工程的理想控制器，并且可以十分方便地組成不同規模的控制器。其控制規模可以從幾點到幾百點。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網絡和微機-PLC網絡，從而完成規模更大的工程。它的編程軟件：STEP7-Micro/WIN32。該編程軟件可以方便地在Windows環境下對PLC編程、調試、監控。使得PLC的編程更加方便、快捷。可以說，S7-200也可以完美地滿足各種小規模控制系統的要求。

　　西門子S7-300是模塊化中小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6～0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操縱系統內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數據。S7-300操縱系統自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經答應的復制和修改；S7-300 PLC設有操縱方式選擇開關，操縱方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操縱方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通訊功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通訊組態功能，這使得組態非常輕易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通訊接口，并通過多種通訊處理器來連接AS-I總線接口和產業以太網總線系統；串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。

　　西門子S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。它采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的專用系統。當控制系統規模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足需要。

　　四、西門子S7系列PLC在制糖產業自動化中的應用

　　制糖產業是高度機械化、連續化的現代化生產產業，它的生產品就是我們通常說的食糖。它的生產過程幾乎包括了所有主要的化工單元，是具有綜合化工單元生產過程的食品生產企業，而它的生產規模卻是其它食品生產加工企業無法與之相比的，糖廠天天生產用的原料、材料以及產品與副產品都是以千噸計算的。

　　德國于1802年在庫內恩建成了世界上第一座甜菜糖廠，并創建了甜菜制糖產業。經過200多年的發展，隨著制糖產業的科技要求及工藝指標要求越來越高，對制糖裝備的要求也越來越高。我國由于制糖產業基礎薄弱，技術投進不足，使生產技術水平及裝備水平與發達國家相比，還有一定差距，特別是在規模化生產、裝備開發和自動化水平方面差距較大。

　　由于制糖產業的生產線跨距較長，工序較多，控制點比較分散，但又是一個連續的，相互關聯的整體流水線，每個工序又有各自的特點，因此，