产品规格模块式包装说明全新
西门子6ES7223-1HF22-0XA8一级代理
长期以来.PLC与DCS控制系统各自在离散和过程行业风骚。然而.随着自动化技术的进步,尤其是自动化系统通信技术的飞越式发展,两者正在呈现融合与集成的趋势。这篇来自ARC咨询集团的报告对这一热点加以了较为的探讨。
离散控制系统(DCS)在过程控制行业中占有支配的地位,而可编程逻辑控制器(PLC)在离散制造行业中占有统治的地位。在过程控制行业中,过程控制的功能基本上通过采用专有的离散控制系统(DCS)来进行调节控制,而其停止运行的功能寻址则由可编程逻辑控制器(PLC)完成。本文将对DCS与PLC系统的集成应用前景进行探讨。过提控制行业和DCS轰统炼油厂、化工厂、发电厂、造纸厂和金属冶炼厂等一类过程控制行业,总是离不开采用DCS作为过程中的控制系统。其主要的一类控制功能特性,例如:控制器、历史状态、显示、现场输出数据等都是“分布式”的。包括处理器、v0卡分布、通路和现场连接装置(用于执行命令)在内的分布DCS系统流程图可保证灵活地添加、修正或取消控制点的连接。在某种意义上来说,它们能起到隔离的作用,不致使系统上某单部件的故障影响到其他部件的功能。例如,一个控制闭环的故障不致影响到其他相连闭环回路的功能特性。其工作性能和性确立了DCS系统在过程控制行业中的应用地位。
离散行业和PLC
PLC是来源于离散行业中的应用。PLC不同于典型的DCS系统选项的地方主要在于,它与控制一个系统的逻辑程序有关。PLC采用物理装置代替硬连线逻辑,并借助于处理器来阅读所有的输入值,并执行程序,向编程状态发出输出指令。这一切都是在重复的扫描过程中完成的,每次扫描约持续几毫秒的时间。一般来说,像汽车和建筑自动化、电子和半导体、机械和运输等一类的离散行业传统上都采用PLC可编程逻辑控制器。
OCS和PLC的共同功能特牲
典型的DCS系统除了能起到控制功能以外,还可将其顺序控制的功能特性,应用于逻辑编程之中。在过程控制功能中发挥作用的同一个处理器也能用于逻辑控制。在连续的过程生产工厂中,逻辑控制和工艺控制是要求互相分离的。这也正是典型的PLC可以获得接受的地方(与DCS系统一起使用)。对于逻辑应用而言,采用DCS系统的方案相对要比采用PLC可编程逻辑控制器昂贵些。何况,过程的停产需要采用一种能立于过程控制系统的系统。一个时期以来,在连续过程控制行业的生产中,DCS系统变成了过程控制的同义词,而PLC的功能特性则适合于停工时使用。其中,DCS系统和PLC系统分别用于过程控制和逻辑功能特性,PLC接收来自DCS系统的数据(连续的输人数据)以及来自于现场的数字和模拟输人数据。
PLC驱动现场各装置的情况(工厂过程中的一部分)纯粹是响应其接收的来自现场的硬接线输入数据,其反应动作立于DCS系统的控制动作。由于PLC接收来自DCS系统的连续输人数据,因此PLC起到了一个数据汇集系统的作用。
3C功能通用的硬件、综合性的技术、加强的通信功能
DCS和PLC系统的处理器始终在不断新换代,与其所鼓吹的强大处理功能保持同步。与这两者控制器连接的I/O卡也有很强大的处理器。工厂在控制器和I/O板上同时安设模拟和数字信号处理功能是符合逻辑的,这是一个它们可以共同发挥作用的地方,两者既“统一”但又“相互立”。在某些情况下,这一目标已经实现。在近一届的德国汉诺威博览会上,Yokogawa,ABB、西门子等一类生产厂越来越多地展示了这些产品。DCS和PLC系统的控制器都具有相类似的功能特性,但从应用来看则又是不同的。
在过程生产工厂中,PLC的性是自动化仪表系统(SIS)运行中的一个主要因素。诸如IEC 61508, IEC 71511和ISA SP85一类的标准事实上已经代替了T它V认证机构所采用的DIN 19250标准。这涉及到对整个自动化仪表系统的认证,而不光是逻辑控制器部分。整体水平(SII,)的认证关系到额外的成本,因此,这使得企业用户会尽量设法去降低开发费用,尽t选用的“通用”硬件。对于用户来说,这样做的结果就是节省每一处系统访问的费用。
ARC咨询集团已经注意到了现场总线基金会(Fieldbu: Foundation, FF)和Proftbus用户组织Profibus Nutzer-organisation,PNO )将应用放在的位置上。FF已将其自动化仪表系统(FF-SIS )提交TVV认机构审批,并希望该系统能够在2005年底以前到位。 PNO组织在规范方面也做了类似的努力,近也送交TiJV认机构审批,以便使工厂的产品能够在相同的时间内发货。这些规范的要点就是要求享用共同的平台、公用的网络以及与DCS系统共享软件工具。但PLC系统仍然保留其停工关闭时的功能识别特性,同时,还要保证可以避免的停产时间。
制造企业倾向于采用一种公用的平台解决方案,以代替不同系统单元连接和各自拥有的总线.DCS和PLC系统的工程功能始终处于分离的位置,并根据不同的访问控制模式进行必要的改变,这主要是因为一直受到传统的系统总线概念的影响。可以通过以太网设备那样的通用通信平台,从而采用单一的工程工作站来配置DCS和PLC系统,这样也可使公用报警和事故监控系统安装在单一的位置上,以避免租用昂贵的三方设备来完成源自DCS和PLC两大系统的数据流汇总。通用工程工作站概念有利于公认的标准编程语言(I E C 61134)成为主流语言。PLC与DCS这两种系统在配置的方式上(例如在功能块方面)有许多共同的特点,这为培训人员降低费用方面铺平了道路。事实上,DCS和PLC系统的操作员通用工作站正在不断地得视。至今为止,DCS和PLC系统之间的传统串行接口—Modbus RTU协议接口继续延长向PLC开放,以便从DCS系统提取数据后做进一步处理。在大部分情况下,PLC将能够从DCS系统进行“阅读”,但不用于作为对DCS系统的“写入”。这是因为除了数据的传输速度之外,当数据从PLC写入DCS系统时,通信数据的丢失也可能会影响过程的控制功能。PLC和DCS系统之间的接口通常通过一个位于DCS系统终端的附加“网关”硬件来完成。新的发展趋势是将DCS和PLC系统建立在像以太网那样的公用平台上,并使用TCP/IP协议进行数据交换。这样,不但可省去DCS系统终端的附加硬件,而且还可以保以高的速度来传输系统之间的数据,并将这些数据地建立在系统之中。我们可以想象.具有共同功能特性、应用于不同场合的DCS系统和PLC设置到同一“底板”上,大地发挥两大系统相互之间的潜力。
工厂资产管理
ARC资源公司还特别注意到:“……许多供货商已经开发了有效的工厂资产管理(Plant Asset Management,PAM)解决方案,为用户提供了一个进入过程的有力窗口.使他们能够预先制订维修和操作策略,辨别发生事故前的一切问题,为提高工厂的生产性能和操作优化特性(OpX)提供一个关键的方法。”许多来源于PAM的数据将很有效地从FF HSE或Profibus DP一类的公用总线平台获得,而不是分别通过DCS和PLC系统的通道获得。例如OPC的连通性.保OPC服务器驻留在PLC/DCS操作员工作站上,为一个典型的PAM(客户OPC)提供连续的或历史性的数据。DCS和PLC系统在功能特性方面的结合连同其统一的构建风格,为地发挥PAM优越提供了一个机会。
PC-Based
操作员工作站能够支持基于bbbbbbs风格的工业PC。这种情况在DCS和PLC系统中都是实际存在的。控制方式继续以各自拥有的硬件和软件为基础,而所采用的网络体系是一种为公开的标准。其本身不会转化成以PC机为基础的控制方式。用户仍然对传统的控制系统充满信心,同时还吸收了操作终端和网络部分的变化。然而,目前正在出现追捧和推销PC-Based控制器的情况。尤其对于单个控制器应用,这种情况为显著。PC-Based控制器是否会挤占传统PLC和DCS系统的应用空间还是一个值得讨论的问题.只是不知道PC-Based控制器
攀钢煤化工焦处理工艺采用了施耐德电气公司的Quantum系列控制柜作为过程控制系统。各控制分站负责现场设备的数据采集和控制,并通过操作员站对现场设备的运行情况进行实时监控管理,可对整个系统的设备进行监视和集中控制。
3.1 系统硬件配置
(1) PLC控制柜
施耐德电气公司Modicon Quantum系列I/O架构可用于三种主要体系结构,以满足控制系统的要求:本地I/O、远程I/O(RIO)和分布式I/O(DIO),本系统采用远程I/O结构。由于所控制的设备比较分散、距离较远,另外,系统还采用光纤中继器的点对点RIO通信方式,这样可以增强整个网络的抗杂波干扰能力,提高整个控制系统数据交换的稳定性。
攀钢煤化工厂的焦处理控制系统共有5套PLC柜,其中1#主站安装有一块CPU板,其余均为I/O柜,并且1#、2#、5#柜内各有2个分站,所以本系统共有一个主站和7个分站。
主站有一块CPU板,它可与Concept软件兼容。为了便于与其他设备进行通讯,安装有一块以太网模块是140 NOE 771 11,它使用Ethernet TCP/IP协议与操作员站、工程师站进行通讯,它的传输速率为10/100Mbps。
系统上的每个分站都安装有一个MA-0185-100分支器进行,由于4#站和5#之间的距离较远,为了确保通讯顺畅,我们采用光纤、光纤中继器进行通讯。
(2) 操作员工作站
考虑到现场情况,本系统为实时监控网络结构,在中控室配有一台操作员站,具体配置如下:
CPU: pentium 4处理器,主频2.4GHz。硬盘:80G,内存:512Mb,网卡:100M,底板BP-13L4工业底板PW-300W,显示器:三星21"CRT纯平,52X光驱,1.44M软驱,带键盘和光电鼠标。
它与控制系统、工程师站组成以太网,可通过TCP/IP协议与INTERNET网络互连,使用户可以在任何地方,通过INTERNET对监控设备进行维护。
(3) 工程师站
工程师站的硬件配置与操作员站相同。当操作员站发生故障时,可以马上通过设定操作人员权限,将工程师站转换成为操作员工作站。
3.2 系统软件配置
(1) PLC控制系统软件
本系统采用Concept V2.6版本的软件包,它是基于bbbbbbs 2000平台的工业软件系统,具有功能强大的编程组态功能。Concept非常易于组态,所有地I/O模块均可通过Concept进行配置,在软件中为每个模块I/O地址,使得在配置中添加和改模块为简单,不必因物理位置改应用程序。
具有所有5种IEC61131-3编程语言,分别为顺序功能图表、功能块图、梯形图、结构化文本、指令表。根据工艺需要,我们采用功能块图语言编制应用程序。
(2) 操作员站软件
本系统采用悉雅特公司的1500tag服务器版软件(带有Schneider Quantum IOServer)制作操作员监控画面。它是基于bbbbbbs 2000平台的工业软件,直接从PLC程序级输入标签定义,可以有效的缩短开发时间,达到快速、、准确的目的,它可以自动新标签,确保与控制系统同步进行,并保护数据的完整性,并支持当前所有的网络通讯协议,使得站与站之间的过程数据交换畅通无阻。
4 系统功能
4.1 控制功能
本系统由运输皮带机、振动筛、翻板等基本设备组成,利用控制设备、通讯模块、监控站等装置,达到皮带机、振动筛、翻板集中控制与监控的目的。具体实现的功能如下:
(1) 控制方式分自动、手动、就地三种方式可切换。正常生产时,使用自动方式,设备按工艺要求的顺序和流程由操作员站自动启停;手动时,可在操作员站操作各设备,有联锁和联动关系;在检修设备时采用就地方式,每台设备旁边均设有就地操作控制箱,有工作方式转换开关和就地起停钮便于在现场操作;
(2) 启动设备前由台发预警信号,预警30s后,若现场均满足自动启动条件,设备按顺序自动启动。现场可用停车钮停止启动过程;设备启动前发出预警信号,提示有关人员应立即远离设备;
(3) 按工艺要求,整个焦处理控制系统有22条料线,操作员可以根据来料的情况选择不同的料线,翻板自动切换到位,方便快捷。
(4) 皮带运输机装设拉线开关、跑偏保护、低速保护等,这些信号均接入系统,参加设备的紧急停车和联锁停车;以保证设备和人身;
(5) 对设备故障和工艺参数的异常实时报警,并进行声光提示。一般故障只报警,现场非正常停车或严重故障时,故障设备及其下游设备紧急停车,上游设备顺煤流延时联锁停车。
(6) 可根据皮带机系统的故障性质,进行紧急停机、顺序停机或发出报警声光信号;
4.2 监控功能
为了确保人员及设备的,操作员可在中控室的操作员站上集中监控整个焦处理的生产过程,完成对生产及相关环节的“遥测、遥信和遥控”,实现运输焦处理生产的综合自动化。具体实现的功能如下:
(1) 提供交互式全中文界面的操作平台,实时显示各条料线的设备设备运行状态;
(2) 根据工艺流程及联锁关系实现各条料线的自动/手动控制;
(3) 实时监测所有电机的电流、温度等参数。可以让维护人员及时发现一些机械设备的潜在故障隐患;
(4) 在操作员站上按照故障发生的时间顺序,集中显示所有控制设备的故障状态、故障类型、故障地点、等信息,便于维护查找故障,及时快速的处理故障;
(5) 为了保证人身,对故障报警信息进行确认,只有确认故障后,才能重新启动设备。
5 控制系统的特点
该系列的PLC是施耐德公司推出的综合自动化平台,具有模块化的、可扩充的结构,并且所有的模块都能带电插拔,任何模块没有槽位的限制,它特别适合工业及生产过程的实时控制。具体的特点如下:
(1) 选用的控制器较,系统的实时性好,性高,数据处理速度快;
(2) 采用基于同轴电缆方案的远程I/O的体系结构,系统具有较高的性。系统扩展方便,可随时增加节点;
(3) Quantum系列控制柜内的通讯网络速度快,传输速率为1544Mbps,性高;
(4) 操作员站界面直观友好,操作简便,功能齐全;
(5) 减少布线成本,由于采用远距离通讯网络,使布线加方便,并大大减少电缆用量;
(6) 多种操作方式。控制方式有:集中联动、集中手动、就地手动方式,使系统操作灵活、。在集中方式下,所有设备由中控室操作员通过操作员站进行操作;
(7) 多种流程选择。在联动方式下,可根据工艺选择运输流程,皮带启动按逆流方向,并根据皮带速度、长度延时开车,以免发生堆积焦炭的现象;
(8) 具有实时报警监视、确认机制和数据记录功能。对操作员素质无特殊要求,培训简单。
6 结束语
综上所述,该控制系统在焦处理工艺的实际应用中,性能稳定,网络技术较成熟,能够满足生产的需要。自今年8月投入运行以来,系统运行稳定,抗干扰能力强,操作维护方便,为焦炉的正常生产提供了的保。
、引言:
随着科技的进步,人们已经不满足对同一建筑物内的数据进行采集、分析和处理。在很多场合,我们需要对地理位置分布较散或在几座建筑物内的各种开关及模拟量信号进行联网统一监控的情况。
空调是对建筑物内空气的各种参数(如室内温度、湿度)进行调节的系统,它通过对空调机组(加热、降温、、增湿)、风机、阀门、泵等设备的开、关及连续调节来控制室内的温度、湿度及其它参数指标,使之满足特定场合的要求。
洁净室空调监控系统广泛应用于医疗、生物、试验室、电子、温室、办公大楼等场合,以监控其室内的温度、相对湿度、相对大气压、风量、尘、菌及有害气体的浓度等相关参数及指标。
早期空调的控制设备多为就地式控制器或DDC控制器,控制功能简单、不易联网及信息集成度不高等缺点。随着计算机技术、控制技术和网络技术的发展,现在的空调系统都倾向于采用、实用、的可编程控制器(PLC)来进行控制。提高空调系统的经济性、性及可维护性。
二、Haiwell(海为)PLC在洁净室空调系统中的应用实例
<一>、工程概述及电气控制要求:
1、 本工程应用于大型生物制公司的生产车间及温室。生产车间按功能分为12个(P2洁净等级9个,P3洁净等级2个,共公水系统1个),温室4个;
2、 考虑到各个生产车间的电气室在地理位置布较散,为便于布线及维护,要求每个生产车间均用一套立的PLC控制系统;每个生产车间的运行参数及实时数据要在本地及控制室中设定与读取;
3、 每个温室的运行参数及实时数据要在本地及控制室中设定与读取;
4、 P2、P3洁净等级的11个系统均可设定控制温度、湿度、负压;4个温室可设定控制温度、湿度;
5、 两个P3洁净等级的系统需具备两个或以上的本地数据设定与监控;
6、 控制系统要求节能;
<二>、用Haiwell(海为)PLC的实现方法:
1、 因各个系统的位置较远,为便于布线及安装,每个生产车间(电气控制室)使用1台Haiwell 可编程控制器(PLC);负责对现象各种信号的采集与处理,同时据设定的各种工作参数对现场的执行机构(如电机、阀门、泵等)进行输出控制,以达到的控制效果;
2、 4个温室因信号输入输出比较简单,只有模拟量的输入(温度与湿度的实时值)与输出(风阀的比例调节),考虑到相对距离较远,为节省成本,选用Haiwell(海为)PLC的模拟量扩展模块作为远程IO,用RS-485通讯连接方式与之相近的PLC主机相联接(或直接与上位机相连),通过PLC主机以通讯方式将当前实时数据读出及控制远程模块模拟量输出给执行机构;
3、 为实现可在本地设定及读取数据,每台PLC主机挂一个人机界面(文本或触摸屏),两者之间用RS-232或RS-485相联进行通讯;
4、 对于两个P3洁净等级的系统因需具备两个或以上的本地数据设定与监控,所以可以将两个人机界面(文本或触摸屏)以RS-485连接方式组成一个RS-485网(一台人机界面作为主站,其余的作为从站),作为主站的人机界面与Haiwell(海为)PLC主机的RS-232(COM1)口或扩展通讯模块进行通讯,以达到多个本地设定与监控的目的;
5、 在本系统中,要达到节能的效果,除在工艺控制上进行合理的处理外,在系统硬件配置上,风机、泵的驱动执行机构可采用变频器;变频器的开关可用PLC的DO进行控制,而其运转的频率可用Haiwell(海为)PLC的模拟量输出信号或直接用PLC与变频器通讯的方式进行控制;
6、 因各个车间的电气控制室(PLC)相距较远,且距监控室距离很远,各个Haiwell(海为)PLC主机可用RS-485的连接方式组成1~2个RS-485子网与位于监控室的计算机(上位机)进行通讯,达到从远程对各个控制系统进行监视与控制的目的。
<三>、选用Haiwell(海为)PLC的理由(优点):
1、 节省投资成本:
(1)、Haiwell(海为)PLC的,节省投资成本,除自身带有各种外设接口(开关量输入、开关量输出、模拟量输入、模拟量输出、高速计数器、高速脉冲输出通道、电源、通信端口等)外,还可扩展各种类型的扩展模块,进行灵活的配置,便于日后的系统扩展与升级;
(2)、Haiwell(海为)PLC的主机本身自带有几个模拟量输入输出通道(AI/AO),且其各种模拟量扩展模块均有一个用于通讯连接的通讯口(RS232或RS-485),所以, Haiwell(海为)PLC的模拟量扩展模块支持并行总线(直接用扩展总线挂到PLC主机的扩展接口上)与串行总线(用模拟量扩展模块上的通讯口与PLC主机的通讯口进行通讯连接)两种方式进行对模拟量输入输出通道的扩展,当用串行总线进行扩展时,可作为远程IO模块,不受AI/AO点数的扩展限制;这一点对于有大量模拟量信号(温度、湿度、压差、风量、流量、风机转速、阀门开度等)需要进行采集及监控的洁净式空调其重要;
(3)、在(2)点中提到Haiwell(海为)PLC的各种模拟量扩展模块均有一个用于通讯连接的通讯口(RS232或RS-485),对于本实例中的4个温室的控制就可省去PLC主机,而直接用串行总线的RS-485的通讯方式(距离较远)对温室的模拟量输入输出进行扩展,挂到与之临近的PLC主机的RS-485口或扩展RS-485通讯口中,可大地节省投资成本;
2、 网络通讯功能:
(1)、实例通讯需求:在本实例中,每个控制系统(PLC)均要求同时与远程计算机(上位机)、人机界面(文本或触摸屏)通讯;P3洁净等级的2个系统还需2个或以上的RS-485通讯端口(一个与本地的现场设备组成的485子网通讯,另一个与远程上位机通讯),所以,一台PLC至少要具备两个以上的通讯端口才能满足工程需求;
(2)、Haiwell(海为)PLC具备丰富的网络通讯功能:各种PLC主机内置2个通讯口(一个为RS-232,另一个为RS-485),可扩展至5个通讯口,每个通讯口都可以进行编程和联网,都可作为主站或从站。支持1:N、N:1、N:N联网方式,支持各种人机界面和组态软件,可与任何带通讯功能的三方设备(如变频器、仪表、条码阅读器等)联网;本实例中,两个P3洁净等级的PLC主机要挂两台或以上的人机界面,若一台人机界面与一个通讯端口相连接的话,则该PLC至少需要四个通讯端口方,这样一来,硬件成本肯定要增加,为节省通讯端口,使用两个文本或触摸屏以RS-485连接方式组成一个RS-485网,再与Haiwell(海为)PLC主机的RS-232(COM1)口进行通讯,Haiwell(海为)PLC作为从站。Haiwell(海为)PLC的每个通讯口(包括主机自带的两个通讯口或扩展的通讯口)与三方通讯时均可作为主战也可作为从站;
(3)、Haiwell(海为)PLC的每个通讯口(包括主机自带的两个通讯口或扩展的通讯口)均可用于用于编程和联网,在日后的维护工作中(如修改程序时),可在不停机的状态下进行一边监控当前系统的运行状态,一边对其进行维护,以减少系统的停机维护时间,提高生产效应;
(4)、一次性通讯容量大:一个实时性要求很高且数据交换量比较大的监控系统中,PLC与上位机之间的通讯速度及一次性的通讯容量是决定实时性的为重要的前提与保证。在本实例中,每个系统均有大量的数字量(X、Y、M等)和模拟量需要进行监控与处理,且要以通讯方式上传到上位机中进行监控与处理,这样就要求PLC具有快的通讯速度与通讯容量,否则上位机采集的数据将得不到实时的效果,不能真实反映现场各个系统当前的运行情况。一次向PLC读取的数据容量大:开关量点(如X、Y、M、T、C、SM)可达255个或16位数据(如V、SV、CCV、TCV、AI、AQ)可到48个,有了如此大的数据读取容量后,计算机在向PLC发读取实时数据的命令后,可一次性地将所要监控的数据读取到上位机中,减少了通讯次数,可大地提高通讯效应,增强数据的实时性;
(5)、通讯速度快:
A、Haiwell(海为)PLC内置多种通讯协议:内置Modbus RTU/ASCII协议、自由通讯协议以及海为公司的HaiwellBus高速通讯协议。海为PLC的通讯波特率可高达57600(默认通信格式为19200,N,8,2 RTU);本例中计算机与PLC之间使用Haiwell(海为)PLC内置的Modbus RTU通讯协议,比ASCII方式在通讯速度上来的快,提高数据的实时显示与处理;PLC作为从站用Modbus协议与上位机通讯时,PLC不需编写任何的通讯程序;
B、为便利的通讯指令系统:使您无论使用何种通讯协议都只需一条通讯指令便可完成复杂的通讯功能,编程简单而程序简洁,无须再为通讯端口冲突、发送接收控制、通讯中断处理等问题烦恼,可以在程序中混合使用各种协议轻松完成您所需的各种数据交换;
C、通讯的收发均采用中断的方式:所有通讯的收发均采用中断的方式,编写再多的通讯指令也不会影响用户程序的执行周期及响应速度,而用户程序的执行周期(扫描时间)也不会影响通讯的即时收发,这样,在实际应用中保证了通讯的即时性与性,即使5个通讯口同时进行繁忙的通讯处理,PLC系统将对其进行快速统一地调度;
(6)、组网灵活:本实例中,PLC与外围设备之间的通讯有以下几种:
A、PLC与上位机之间用RS-485,PLC作为从站,通讯协议为Modbus;
B、PLC与单个或多个人机界面(文本或触摸屏)之间用RS-232,PLC作为从站,通讯协议为Modbus;
C、PLC与变频器之间用RS-485,PLC作为主站,通讯协议为Modbus;
D、PLC与远程模拟量扩展模块之间用RS-485,PLC作为主站;
E、PLC模拟量扩展模块(远程IO)与上位机之间用RS-485直接通讯,计算机作为主站;
3、 系统的可扩展性:
一个系统在设计或调试完成后,并不能保证此系统就是完整的,在日后的维护保养中,在很多情况下,随着生产规模的扩大或生产工艺的改变要对原有控制系统进行升级或扩展,此时对于用户来说只有两种选择:一种为重新购置控制系统,另一种为在原有系统基础上进行升级或扩展。重新购置控制系统的成本太高且耗力耗时,为不得不作出的情况;而在原有系统基础上进行升级或扩展的方法,可充分利用原有资源,即节省成本,又可省去大量的因施工和调试带来的不便与时间;所以,作为控制系统中为重要设备的PLC,其扩展性能是为重要的。
(1)、Haiwell PLC采用高速并行总线进行扩展,满足您对实时控制的严格要求。S系列PLC可扩展大为7个扩展模块,各种类型的扩展模块能充分满足各种应用的需求;
(2)、Haiwell(海为)PLC的模拟量扩展模块支持串行总线方式进行对模拟量输入输出通道的扩展,当用串行总线进行扩展时,不受AI/AO点数的限制;这一点对于有大量模拟量信号(温度、湿度、压差、风量、流量、风机转速、阀门开度等)需要进行采集及监控的洁净式空调其重要;
(3)、Haiwell(海为)PLC可带5 个均可用于编程与通讯联网的通讯端口,加上内置的各种通讯协议,可方便地与三方通讯设备进行联接与通讯,为今后的通讯扩展打下坚实的基础;
4、 系统的方便性与可维护性:
对于一个系统有PLC参与控制的控制系统来说,PLC在使用方便性及可维护性方面是关系到整个控制系统的使用方便性及可维护性,而PLC在使用方便性主要体现在编程与调试上。
(1)、Haiwell(海为)PLC编程软件易学易用且功能强大:是一款符合IEC 61131-3规范的PLC编程软件,它支持LD(梯形图)、FBD(功能块图)和IL(指令表)三种编程语言,编程人员可选择自己熟悉的语言进行快速的编写程序,可运行于Win98/Win200X/WinXP操作系统环境下;为便利的通讯指令系统,无论使用何种通讯协议都只需一条通讯指令便可完成复杂的通讯功能,无须再为通讯端口冲突、发送接收控制、通讯中断处理等问题烦恼,可以在程序中混合使用各种协议轻松完成各种数据交换;程序项目结构模块化,可建立共32个程序块(主程序)、子程序、中断程序,任意选择您喜欢的语言进行编程,程序块的执行顺序可任意调整;
(2)、Haiwell(海为)PLC编程软件在调试过程中显得为方便:具备内置器,是国内个带内置器的PLC编程软件,实现PLC程序的运行。在编程过程中间或程序编写完成后,可用器在脱离PLC的情况下运行PLC程序,以检查程序执行是否正确;同时,具备强大的在线联机与在线监控调试功能,可选择网上的任意一台PLC进行在线监控等操作,并可将监控到的数据以曲线图的方式显示,大地减少现场调试时间,降低调试难度,提高调试效率;
(3)、Haiwell(海为)PLC的硬件与软件均采用模块化结构,在日常的维护中,只要对需进行处理或修改的模块进行相应的升级与修改,减小了因误操作或修改不当造成的风险,增强了整个系统的可维护性;
1、所有Haiwell(海为)PLC以RS-485方式与上位计算机相连,计算机作为主站,PLC作为从站,上位机定时向每台PLC发读取数据的命令,PLC接收到该命令后,立即组织相应的数据并发送到通讯端口中上传给上位机,上位机对接收到的数据进行处理并显示,完成远程集中监控的要求;当上位机向的Haiwell PLC发写入(设定)数据的命令时,PLC接收到该写入命令后,对相应的寄存器进行数据的设定,并立即组织相应的数据发送到通讯端口中上传给上位机,上位机对接收到的数据进行处理并判定数据设定是否正确,完成远程集中设定数据的要求;
2、位于监控室或办公大楼内的工程师站用于对整个控制系统的日常维护,工程师站可通过以太网或其它办公信息网络及监控室主机对所有的设备进行在线监控,从而达到远程维护的目的;
3、配挂一台人机界面(触摸屏或文本)的Haiwell PLC系统(P2系统1~P2系统11),用PLC的RS-232口(COM1)与人机界连,PLC作为从站,人机界面作为主站,利用Modbus通讯协议可轻松实现Haiwell PLC与人机界面的通讯连接;
4、配挂两台或以上人机界面(触摸屏或文本)的Haiwell PLC系统(P3系统1、P3系统2),先将两台或以上的人机界面组成一个RS-485网络,并将其中的一台作为通讯的主站,其余的作为从站,后再把作为主站的人机界面的RS-232口与PLC的RS-232口(COM1)相连,PLC作为从站,利用Modbus通讯协议可轻松实现一台Haiwell PLC与人机界面的通讯连接;
5、为节省投资成本,对于有多台变频器、配挂有Haiwell 模拟量扩展模块或三方通讯设备的PLC系统,使用主机本身自带的RS-485口(COM2)或扩展通讯模块端口(RS-232/RS-485可选),相连接进行通讯控制,PLC作为主站,其它设备作为从站,通讯协议可用Modbus或自由协议;
6、模拟量扩展模块在本实例中的应用:
A、用并行总线扩展作为PLC主机的本地扩展IO:如上图中的P2系统1,用模拟量输出通道直接控制变频器的运行频率;
B、用串行总线扩展作为PLC主机的远程扩展IO:如上图中的P3系统2,PLC主机通过RS-485通讯对远程模拟量输入输出通道进行控制;
C、用自带的通讯口(RS232或RS485可由用户自行选择)及内置的通讯协议直接与上位机连接:如上图中的温室3,由上位机通过通讯命令采集模拟量输入通道的值或设定模拟量输出通道的值;
注:在通讯能力方面,因海为的每种机型的PLC主机、扩展通讯模块、模拟量扩展模块均内置有Modbus RTU/ASCII协议、自由通讯协议,所以可非常容易与三方通讯设备(包括计算机、触摸屏、文本、变频器、变送器、智能仪表等)进行快速的通讯连接,目前,就用于工业上的控制设备,基本上都支持Modbus通讯协议,即使不支持Modbus通讯协议的设备,也可用Haiwell PLC的自由通讯协议对其进行通讯。
<五>、通讯方面的编程:
从上面的示意图可看出,PLC所涉及到的通讯比较多:PLC即要与人机界面、变频器、远程IO通讯,还要与远程上位机进行通讯,每种设备的通讯还要非常即时,否则将影响实际控制的效果,对于此类控制系统,PLC的通讯能力及对通讯方面编程的方便性是至关重要的。
1、 Haiwell(海为) PLC与人机界面的通讯实现(RS232或RS485):因海为的每种机型的PLC主机、扩展通讯模块、模拟量扩展模块均内置有Modbus RTU/ASCII协议,所以只要利用相应人机界面的界面编程软件编写要进行监控的画面及数据(在该数据的属性定义窗口中填写PLC寄存器或位地址的相应Modbus通讯地址)后,下载到人机界面中运行,即可实现PLC与人机界面的通讯,而对PLC进行编程;
2、 Haiwell(海为)PLC与变频器实现、远程IO的通讯实现:因海为PLC作为主站,所以要在程序中编写通讯的控制程序。实现起来很简单,只要利用一两条MODR和MODW指令即可实现,象什么通讯中断、通讯标志位、级、数据的收发等,属于通讯底层而又难于理解与掌控的东西全由Haiwell PLC自己统一处理与完成操作,编程人员只要关心发送前的数据准备及接收到数据后从接收数据的寄存器中取出数据进行处理,大大降低了编程与调试的难度,提高编程效应,简化了程序;
3、 Haiwell(海为)PLC模拟量扩展模块与上位机的通讯实现:Haiwell(海为)PLC模拟量扩展模块也与Haiwell PLC主机一样,内置有ModbusRTU/ASCII通讯协议,上位机作为主站,模拟量扩展模块作为从站,不需要对模块进行其它的程序处理;
4、 Haiwell(海为)PLC与上位机的通讯实现:Haiwell PLC与上位机(计算机)通讯时,若PLC作为从站且选用Modbus RTU或ASCII通讯协议,在对读取或设定的寄存器地址是连续的情况下(如要读取或设定M0~M255),在PLC上是不需要进行编写通讯程序的;在本例中,因考虑到数据的实时性要求,且要进行监控的PLC数据地址又不连续,为了节省通讯时间与通讯次数,将要进行上传到上位机的数据在PLC中进行处理与优化,方法如下(操作简单、方便):
A、 新建一个离散位地址表,添加要进行上传到上位机的各种离散的位地址(如Y0、M100等);
B、 用BTOW指令将刚建离散位地址表中的所有离散的位地址转换到地址连续的寄存器中;
C、 (若只要读取的位地址,此步可省)新建一个离散寄存器地址表,添加要进行上传到上位机的各种离散的寄存器地址(如V0、V100、CCV12等);
D、 用WUNW指令将刚建离散寄存器地址表中的所有离散的寄存器地址转换到地址连续的寄存器中;(注意:在B步与D步中转换后的寄存器地址要连续)
E、 OK,完成!就这样简单,用户只做了添加了两个指令使用表及两条数据转换指令,即完成了所有要监控的PLC数据上传到上位机的通讯操作,其它的让Haiwell PLC去处理。
F、 至于上位机向Haiwell PLC设定数据,因大部分情况下,上位机向PLC设定数据时,为起见,一次通讯只设定一个数据,在此情况下,对PLC进行任何的编程。
http://zhangqueena.b2b168.com