SCALANCE X005是非网络管理型交换机，有5个RJ - 45接口，价格低廉。
    2)  SCALANCE X-100系列是非网络管理型交换机，带有冗余电源和信号触点。
    3)  SCALANCE X-200系列是网络管理型交换机，可以用于环形冗余网。
    4)  SCALANCE X- 2001RT是网络管理型交换机，可以用于具有严格的实时要求的网络。
    5)  SCALANCE X-300是网络管理增强型千兆交换机。
    6)  SCALANCE X-400是高性能模块化的千兆交换机，可扩展。
    如果在系统的快速性和冗余控制方面没有什么要求，现场环境较好，工业以太网可以使用普通的交换机和普通的网卡，反之则应选用西门子公司的交换机和网卡。
程序采用模块化设计，分为主程序、子程序和中断程序3大部分。主程序根据不同的条件随时调用不同的子程序，例如采样子程序、温度控制子程序、PID调用子程序等。在具体调用这些子程序时，只需赋予子程序接口的具体参数和存储地址，这样可大大提高代码的使用效率，并减少代码的编写量，提高程序的可移值性。由于本生产线对实时性要求较强，所以中断采用了优先级较高的硬件中断( OB40)，即当印刷信号、糊口信号、色标信号、定位信号中任何一个到来时，立即产生硬件中断并调用高速定时器定时，以计算2个信号之间的时间差，调用同步调速控制算法，实现印刷与糊口部、底贴色标与糊口部传动电动机的同步。其算法如图7-22所示。
由于该包装机生产线比较复杂，切刀、凸轮等不规则器件比较多。所以每次停车这些器件所处的位置都不一样。从而导致再次开车时的负载不尽相同。例如停机停在切刀的刀口处时，开机时的负载就比平时大，反之则小。而通常的PID控制算法针对恒负载对象，其参数一旦整定好就固定不变。对于这条生产线，若采用传统PID控制器就难以满足工艺要求，而且整定出的参数只能是针对包装机某次停车时的负载较优，并不能使得全局较优。为此，通过反复摸索和试验，采用模糊控制技术与PID控制相结合的控制思想（即所谓的模糊PID控制算法），用于对电动机转速的准确控制，收到比较满意的控制效果。
模糊PID控制器是一种在常规PID控制器的基础上，应用模糊集合理论建立参数并通过查表的方法，以实现对于不同的误差和误差变化率在线调整比例、积分和微分系数，使其根据对象的变化而变化以满足工业控制的要求。由于模糊PID可以根据实际被控对象的变化，通过其规则库不断地自动整定PID参数，因此可以解决本套设备负载变化较大的问题。为此选用增量式旋转编码器与变频器形成闭环控制，PLC通过PROFIBUS-DP总线从变频器速度通信口上读取实际转速，并与给定转速比较产生误差|e|，误差变化率|ec|，模糊推理机通过误差和误差变化率得出新的比例、积分和微分系数，再经过PROFIBUS-DP修改变频器的PID参数以实现模糊PID控制。
    对于模糊控制规则的制定，需要以实际的工程经验为依据，对于不同的|e|和|ec|，被控对象对参数Kp、Ki和Kd有不同的要求。
根据实际的工程经验得出的、不同负载下较优的PID参数为依据，建立数据块(DBl)，PLC通过查表的方式，根据模糊化后的不同的误差和误差变化率：按照规则If |e| is A and|ec| is B，then Kpis c，Kiis D，Kd isE（其中A和B为实际转速与给定转速的比较值，C、D、E为新的PID参数）。从DB1中找出新负载下的PID参数。通过西门子专用功能块SFC 15 DPWR-DAT（写参数功能块），将整定后的PID参数写入到变频器中，达到优化控制，满足工业要求。其流程如图7-21所示。
在该系统中，由于控制精度要求较高。因此电动机速度必须从通信口给定，这样控制精度可以达到两万分之一，选用PROFIBUS-DP作为通信媒介。
    以糊口操作台为主站，印刷操作台、5台变频器为从站，分别设置不同的站地址，使得PLC和变频器、操作台之间建立主、从关系。由于CPU313C-2DP有自带的DP通信口，因此触摸面板可以通过PROFIBUS-DP与PLC进行通信，即从触摸面板输入工艺参数，由TP270B经过MPI口传递给PLC，PLC经过数据运算处理，通过PROFIBUS-DP将数据发送给各个变频器来控制各电动机转速。PLC再从变频器、温度变送器等采集有关数据，通过计算传给TP270B进行显示。

(1)变频器的容量
高炉卷扬系统具有恒转矩特性，重载启动时，变频器的容量应按运行过程中可能出现的较*作电流来选择，即：

式中，瓜为变频器的额定电流；/Mmax为电动机的较*作电流。
变频器的过载能力通常为变频器额定电流的1.5倍，这只对电动机的启动或制动过程才有意义，不能作为变频器选型时的较大电流。因此，所选择的变频器容量应比变频器说明书中的“配用电动机容量”大一挡至二挡；且应具有无反馈矢量控制功能，使电动机在整个调速范围内，具有真正的恒转矩，满足负载特性要求。
本系统选用西门子MM440，额定功率55kW，额定电流110A的变频器。该变频器采用高性能的矢量控制技术，具有**强的过载能力，能提供持续3s的200%过载能力，同时提供低速高转矩输出和良好的动态特性。
(2)制动单元
从上料卷扬运行速度曲线可以看出，料车在减速或定位停车时，应选择相应的制动单元及制动电阻，使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内。
(3)控制与保护
料车卷扬系统是钢铁生产中的重要环节，拖动控制系统应****安全可靠。同时，高炉炼铁生产现场环境较为恶劣，所以，系统还应具有必要的故障检测和诊断功能。

    可编程序控制器选用西门子S7-300，这种型号的PLC具有通用性、高性能、模块化设计的性能特征，具备紧凑设计模块。由于使用了MMC存储数据和程序，系统免维护。电源模块为PS-307 2A，插入1号槽。CPU为CPU315-2DP（保留PROFIBUS-DP接口．为今后组成网络作准备），型号6ES7 315-1AF03-OABO，插入2号槽。数字输入模块选SM321 DI16×DC24V，型号6ES7 321-1BH02-OAAO两块，一块插入4号槽内，地址范围为I0.0～I0.7及I1.0～11.7;另一块插入5号槽内，地址范围为I4.0～14.7及I5.0～15.7。数字输出模块选SM322 D016×DC24V/0.5A，6ES7 322-1BH01-OAAO型一块，插入6号槽内，地址范围为Q8.O～Q8.7及Q9.O～Q9.7。

    炼铁高炉主卷扬机变频调速拖动系统在选择交流异步电动机时，需要考虑以下问题：应注意低频时有效转矩必须满足的要求；电动机必须有足够大的启动转矩来确保重载启动。针对本系统100m3的高炉，选用Y280S-8的三相交流感应电动机，其额定功率为37kW，额定电流为78.2A，额定电压为380V，额定转速为740r/min，效率为91%，功率因数为0.79。
在冶金高炉炼铁生产线上，一般将把准备好的炉料从地面的贮矿槽运送到炉**的生产机械称为高炉上料设备。它主要包括料车坑、料车、斜桥、上料机。料车的机械传动系统如图7-1所示。
图7-1料车机械传动系统示意图
图7-1料车机械传动系统示意图
    在工作过程中，两个料车交替上料，当装满炉料的料车上升时，空料车下行，空车重量相当于一个平衡锤，平衡了重料车的车箱自重。当上行或下行时，两个料车由一个卷扬机拖动，不但节省了拖动电动机的功率，而且当电动机运转时总有一个重料车上行，没有空行程。这样使拖动电动机总是处于电动状态运行，避免了电动机处于发电运行状态所带来的一些问题。
    料车卷扬机是料车上料机的拖动设备，其结构如图7-2所示。根据料车的工作过程，卷扬机的工作特点主要有以下几点。
    ①能够频繁启动、制动、停车、反向运行，转速平稳，过渡时间短。
    ②能按照一定的速度曲线运行。
    ③调速范围广，一般调速范围为0.5～3.5m/s，目前料车较高线速度可达3.8m/s。
④系统工作可靠。料车在进入曲线轨迹段和离开料坑时不能有高速冲击，终点位置能准确停车。
图7-2料车卷扬机示意图
图7-2料车卷扬机示意图
    现假定有某钢铁厂100m3高炉，电动机容量37kW，转速740r/min，卷简直径500mm，总减速比15.75，较高钢绳速度1.5m/s、料车全行程时间40s和钢绳全行程51m等。
    料车运行分析：料车在斜桥上的运行分为启动、加速、稳定运行、减速、倾翻和制动共6个阶段，在整个过程中包括一次加速、两次减速。