超薄电子玻璃是目前在微电子、光电子和新能源等高新技术中应用最广、发展最快的特种玻璃之一，是平板显示器的基础核心材料之一，广泛应用于科技含量极高的智能手机（如Iphone）、电视与平板电脑触摸屏（如Ipad）等领域。目前超薄电子玻璃行业前景非常广阔，在全球市场拥有庞大的潜在需求。河南省海川电子玻璃有限公司集玻璃生产、研发于一身，致力于建设国内起点最高、规模最大的电子玻璃生产企业，主要生产0.3~1.1mm用于手机、平板电脑盖板、触屏及ITO导电膜行业基板玻璃。
项目中的工艺设备是应用于浮法玻璃成型区段的全自动拉边机，拉边机作为超薄浮法成型的关键核心设备，在生产中这些拉边机将机头压在锡槽内玻璃带的边缘上，与玻璃带边部接触转动后，将玻璃带宽度方向拉伸，使其边变薄。拉边机的摆放姿态，成型区段两侧每对的对称性，拉边轮的速度变化，各动作的控制精度，以及故障处理的便捷和及时性，都对玻璃的质量稳定影响极大。
控制系统构成
此次全自动拉边机控制系统采用西门新一代S7-1500 系列PLC，完全采用基于PROFINET 和PROFIBUS-DP 网络的分布式I/O 系统。网络分为两层，集中控制PLC和监控计算机（WINCC）通过PN网络与控制各子设备的PLC通讯完成集中管理和监控，各子设备分别由一台单独的PLC控制，并采用DP网络连接G120C变频器以及其他现场元件，构成现场级网络。
一台DELL商用机作为上位监控计算机，配置WINCC构成操作管理站，该计算机通过基于PROFINET的上层监控管理网络访问各控制站，下发控制数据给各控制站，各控制站将采集的现场实时数据及报警信息上传至上位计算机，做集中监控管理与显示。控制站通过DP网络以数字通讯的方式链接主旋转变频器、绝对值编码器和现场HMI，从而完成对拉边机速度、进退、压深、摆角的精确控制。
控制系统中产品类型及作用特点：
（1）CPU1511-PN ：作为西门子新一代S7-1500 系列PLC，内部集成有两个端口的PN接口，这两个端口具有相同的 IP 地址，共同形成现场总线级别的接口，方便组网及连接编程终端。相比S7-300系列1500系统响应时间更短，更完善的系统自诊断功能，增加了维护性和可靠性。对玻璃生产而言，拉边机属于连续不间断使用的设备，易于在线维护和高可靠性就显得尤为重要。
（2）CM1542-5：构成基于PROFIBUS-DP分布式I/O 设备网络，链接分布在电气柜内和现场机体内的远见，既增加了可靠性又节省了布线。
（3）G120C：与同类变频器相比有着紧凑的外形尺寸、便捷友好的调试和维护方式。DP组网方便，编程方式上与MM440类似。参数调整上既可以通过面板进行操作，也可以使用调试工具（Starter）进行。
（4）HMI：考虑实际使用资源，HMI采用KTP600。在博图软件中组态方便。
网络结构和配置
除PC及主控PLC 外，每对拉边机的控制系统原理和结构基本相同，单个PLC 控制系统主要由S7-1500 作为主站，将HMI、变频器、 绝对值编码器等模块集成到安全可靠的PROFIBUS-DP 网络中。
整个控制系统又通过PN网络进行连接。
主要功能及实现
1.玻璃生产中拉边机在成型区段的工作特性，要求拉边轮的旋转速度精确、运转稳定，每一对拉边机的拉边轮旋转速度一致。项目中采用一台变频器拖动两台旋转电机的方式，在Starter中可进行设置，硬件辨识操作中Starter可支持选择两台并联的工作方式，参数按照单台电机的铭牌输入。电机试运行中可使用Starter软件的跟踪功能，进一步优化运行参数。
使用博途组态PLC项目中，将该变频器DP通讯报文类型与Starter设定的一致。在TIA Portal V12中使用DP从站读写指令对G120C通讯传递数据，保证通讯数据传递的一致性。
2.人机交互方面，系统在集中控制层面设置有一台上位PC机（WINCC），每对拉边机现场操作箱配置有两个面板。面板通过DP连接进子站系统，上位PC通过PN网络与各子站进行交互。在实际实施中，面板组态与PLC无缝集成，变量及报警信息调用非常便捷。但PC机组态因是原有项目移植的缘故，WINCC没有采用博途集成的版本，采用的是V7.2版本。实际组态时，由于没有使用西门子的1613卡件，子站过多时（大于16个）需要配置多块以太网卡。
3.如前所述，拉边机工作性质为连续不间断使用，项目程序的容错、故障预估及在线诊断就显得尤为重要。在PN及DP网络子站状态诊断上，博途软件提供有DeviceStates指令，DeviceStates指令通过 STATE 参数，输出由 MODE 参数选择的 DP 从站的状态（bool类型）。在用户程序中可以使用该指令实时读取各DP子站的状态，进而判断从该DP子站传输的数据是否可用，并及时给与提示，避免误动作。
项目运行
项目完成后已稳定运行近两个月，运行指标均达到了预期的目标，也提供给了最终用户良好的使用及维护体验。
应用体会
新一代S7- 1500的使用相比原来使用的S7-300系列而言，软件和硬件的集成度更高，系统全部采用西门子部件的话，在项目组态时TIA 博途软件提供了许多便捷的组态方式，网络及其他硬件组态时，几乎所有的设置均可一次设定完成。
博途软件更多的采用了类似于windiws的拖拽方式，编程体验更好，在组态时利用该方式，不容易出现错误。
博途软件采用全符号编程方式，检索更方便，在DB及函数运行时可优化系统资源的利用，加快系统的运行速度。而且在编程过程中修改变量的定义，程序中所有用到该变量的位置均自动进行了修改，无需再费时查找。
在线调试时，提供了良好的在线诊断功能，尤其在网络调试时详细的诊断信息，有助于方便快捷的完成调试。
数据跟踪功能并不是一个非常新的功能，但博途提供的跟踪功能相较之前使用过的来说更强大些，信息更多，在线调试时使用会更灵活。
此外，随着西门子Profinet产品线的补充，个人认为可以进一步优化现有方案，不断创新。
