近几年来，PLC(可编程序逻辑控制器)技术在工控行业发展迅速，应用广泛，它具有投资较少、功能较强、组成灵活、安全可靠等优点，同时也具有集中操作管理、分散检测采集信号及控制等结构特点。因此在中小型水泥企业应用PLC集成的DCS系统代替老式继电器控制系统或传统的DCS系统对水泥生产线进行改造已成为一种最常用的可靠的合理性方案之一。中国联合水泥集团曲阜中联水泥有限公司1 000 t/d特种水泥熟料生产线为l 989年设计建设，核心生产设备为Φ3 m×48 m五级旋风预热器窑外分解回转窑，主要产品为硫铝酸盐特种水泥及相关工程材料。厂址位于山东省泗水县境内，电气控制系统原为老式继电器控制系统，于2000年改造为SIEMENS公司的S7—300/400 PLC系统，主要是根据特种水泥回转窑煅烧系统工艺流程的生产需要，以实现对生产线的工艺设备进行全面、可靠、合理、完善的监视、测量与控制，并有效地监控和管理，确保工艺设备处于高效、节能、安全可靠的最佳运行状态，使用时间已接近十年。
1 自动控制系统的硬件结构
该自动控制系统的核心硬件结构主要由SIEMENS公司的S7-300/400 PLC系统硬件构成，从空间架构上可以划分为现场控制站、操作站(及工程师站)和网络系统三部分。
(1)现场控制站的核心部分为PLC系统，采用的是SIEMENS公司的高性能模块化S7—300/400系列PLC，完成生产过程中各过程参数的采集、调节以及工艺设备的启停控制，放置在生产现场控制室内，以缩短与现场一次检测元件和执行机构的距离。多种模块化部件以不同方式便捷组合在一起并适合密集安装，结构形式规范，提高了自控系统设计的灵活性及运行的可靠性，由于需要处理的信号量较多，采用了多机架安装。
详细硬件配置为：中央处理单元(CPU)模块：各种CPU模块有各种不同的性能，例如，有的CPU上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI-BUS-DP通讯接口等，该生产线自动控制系统CPU特地提高了一个档次，采用的CPU为413型号(后来因雷击原因其中一块更换为CPU412-2)
信号模块(SM)：用于数字量和模拟量输入/输出，是PLC系统和生产过程之间的接口；现场设备的启动、停止、极限报警、故障报警、操作及运行状态以及温度、压力(差压)、流量、电压、电流、转速等重要参数均是通过这些信号模块与PLC系统相连的。本系统采用的DI信号模块为SM321，DO信号模块为SM322，AI信号模块为SM331，AO信号模块为SM332。
通讯处理器(CP)：用于连接网络和点对点连接；本系统在现场控制站采用TCP443-5通讯模块。
功能模块(FM)：用于高速计数，定位操作(开环或闭环控制)和闭环控制，本系统根据实际情况没有选用该类型功能模块。
负载电源模块(PS)：用于将SIMATIC S7-300连接到120/230 VAC电源。本系统采用了PS4074A及PS307 5A两种电源模块。
接15模块(IM)：作用是将S7-300 PLC背板总线从一个机架连接到下一个机架，亦即用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。本系统采用了IMl53-1接口模块。
(3)操作站位于中央控制室内，以较先进的设备和友好的人机界面提供生产过程的实时数据及历史数据的管理，上位机接受来自现场站PLC系统采集的现场报警信号及运行状态信号、操作状态信号，并具有画面显示、报表打印、历史数据及趋势图显示等功能，报警功能还包括声音及报警点报警，报警的确认及消除等功能。通过上述实时控制与显示，实现对生产过程的集中操作、集中监视和集中管理。
主要硬件配置为：IPC/PII330研华工业控制计算机作为上位机，32M以上内存，2.1G硬盘，PHILIPS-21″彩色监视器，Laserjet 6LHP打印机及其附件组成。
(3)网络系统连接系统内现场控制站及操作站的各个站点，以满意的通讯速率实现现场控制站与操作站之间的数据通讯。
上位机上插有数据通讯接口CP5613，通过带有终端电阻的PROFIBUS接头及PROFIBUS屏蔽双绞线电缆与现场站的PLC系统相连，实现两者之间的数据交换。
通过上位机的协调控制，可对PLC系统实现优化控制及监视。
网络系统具有较先进的技术指标，通讯速率可达10Mbps。
