郑州西门子模块代理商电源供应商

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引言 

    活性石灰是钢铁行业的材料，近几年我国的钢铁行业发展，因此钢铁行业对活性石灰的需求相当的大，石灰品质的好坏直接影响着钢铁的质量，因此，采用的自动控制系统，对于提高炼铁炼钢的产量和质量，有十分重要的意义。 

    当前可编程控制器（PLC）是专为工业环境下应用而设计的工业控制计算机，已经成为电气控制系统中应用为广泛的装置，它不仅能实现复杂的逻辑控制，还能完成各种顺序或定时的闭环控制功能，并且抗干扰能力强、性高、稳定性好、体积小，能在恶劣环境下长时间、不间断运行，且编程简单，维护方便，并配有各类通讯接口与模块处理，可方便各级连接。
  
1.石灰窑监控系统概述

    石灰窑生产的原料主要是石子（石灰石），成品是生石灰。在竖窑的加料口加入石灰石和焦碳，经过煅烧成生石灰，输出到成品料仓。控制系统主要包括石灰石和焦碳运输系统、给料系统、称量系统、上料系统、布料煅烧系统、冷却空气循环系统、助燃空气循环系统、废气除尘循环系统、成品出窑、运输系统。并要求在主控室能打印报表，显示窑体相关温度，各分系统的运行状态，电动机的运行电流等。

     新建石灰窑工艺设计，自动化程度高，所有设备具备机旁手动、主控室手动、主控室自动三种控制模式，并具备设备故障诊断报警功能。
  
    根据用户和工艺设计的要求，石灰窑生产的过程监控部分采用典型的两级监控方式：生产管理级和现场控制级。上位机以标准的工业控制计算机（IPC）作为主要的人机界面（Human-Machine Interface），为生产管理级，完成对下位机的监控、生产操作管理等，主要面向操作人员；下位机由ABB AC500系列PLC构成，为基础测控级，完成生产现场的数据采集及过程控制等，面向生产过程。

    （1）生产管理级

    面向生产操作人员，在HMI的监控画面上显示各种设备的工况参数，并通过HMI来对生产过程进行控制调节。根据生产情况可选择机旁手动、主控室手动、主控室自动工作模式。当生产中出现异常时，在HMI上显示报警信息。对生产中的各种数据进行存储、管理、产生各种生产报表。

    （2）现场控制级

    面向生产过程，由可编程控制器以及现场智能I/O处理器、各种模板构成，为基础测控级。完成生产现场大量压力、温度、流量的采集和处理，对生产过程进行控制。自动控制系统通过对由振动给料筛、料斗提升机、电子秤量斗、单斗提升机，拖板出料机、卸料闸板、振动给料机构成的竖窑筛选、加料、卸料系统的自动控制，实现原料的筛选、加料、卸料的自动化。在出料过程中为保石灰竖窑的密闭型，确保上下卸料闸板只有一个同时处于开启状态。通过助燃空气压力、冷却空气压力的PID调节，达到恒压控制的要求。

    根据以上的控制要求，下面我们将详述为满足石灰窑过程监控系统所需要的硬件和软件组态。

2.系统硬件配置

    为了满足上面提到的石灰窑过程监控系统的控制要求，我们采用ABB公司的AC500系列可编程控制器，AC500采用模块化设计。

    （1）研华的工业控制计算机（IPC），操作系统为bbbbbbs 2000 Professional,采用Pentium Ⅳ处理器，2.66GHz主频，256M内存，80G硬盘。

    （2）CPU模块：ABB公司的AC500系列可编程控制器CPU有PM571、PM581、PM591三个不同的等级，本系统采用PM581，在CPU上带有：LCD的显示、一组操作按键、一个SD卡的扩展口和两个集成的串行通讯口， CPU底板集成以太网接口，并保留CS31通讯接口，具有与AC31系列PLC兼容性好的特点。

    （3）本地扩展模块：ABB 16通道AI523模拟量输入模块2个， 8输入/8输出通道AX522模拟量输入/输出模块1个， DX531开关量输入/输出模块（可设置）4个。

    （4）分布式扩展：ABB DC551远程扩展模块1个，带CS31接口，并有8点24V DC开关量输入，16点24V DC可设置的输入/输出，DX531开关量输入/输出模块2个，DC523开关量输出模块1个。

    （5）电源模块：ABB CP-S电源，输入AC85-264V/输出DC24V，10A、各1个，单安装。 

3.组态软件

    在本系统中采用Inbbtion-iFIX组态软件，Inbbtion公司是专门从事软件工作的,现属GE公司, iFIX具有以下特点：

    （1）图形功能很强，支持多种图形格式，其追加的图形库，内容丰富，解决了原来图形过大的问题。可同时使用256种颜色，其中有64种颜色可用彩虹色调色，组成各种调色方案，嵌入图形中不会因放大缩小而失真。

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    （2）iFIX提供多种数据类型，有很多现成的功能块；历史记录块、趋势块、计算块、PID块、计时块，这对于设备运行时间计算，数据转化等工作可以不必在画面中去做，同时iFIX还提供十多种信号发生器，在调试中帮助很大，实现非常方便。

    （3）网络功能强，iFIX只要物理上保持联结就可以自动寻找网络结点，不必人工设定，是个基于Client/Server HMI软件，具有C/S架构软件的所有功能，可以监视远程节点的所有数据点而不用增加任何的Tag可以在线增加、修改、删除远程节点中的数据库点，真正实现远程组态。

    （4）通信功能好，iFIX是基于组件对象技术（COM、DCOM），几乎针对工业应用的所有硬件都有接口，是从事软件的公司，适用于现场，应用上稳定性好。

    （5）管理方面，iFIX只要直接组态（设置）就可以不重新启动软件即可生效，其他软件有较为复杂的操作、设定，而且还要系统重新启动方起作用；iFIX采用的是控件组态方式，相对灵活一些，还提供了一个历史报警的记录阅读程序，这里同时包含着登录操作的记录；由于iFIX有内嵌的VBAiFIX还带有SQL语言，支持ADO，RDO，所以对于常用的办公软件如Office 以及一般的数据库软件如SQL Server、Access、Oracle、FoxPro等都能很好的访问和操作。

    （6）加锁方法，iFIX采用硬件狗，避免由于操作系统（软件）自身的稳定性不好，使用软狗给人的一种恐慌。

    在上位机上用iFIX软件设计了标准的人机界面，主要包括以下几个方面的内容：

    （1）工艺流程图：如图4所示，在该画面中通过编程实现动态模拟显示整个石灰窑的现场上料和出料过程，并且在窑体上实时显示了各燃烧带的温度，以便于操作者能及时准确的掌握窑内的燃烧情况。能够对现场设备的故障进行实时诊断。

    （2）系统操作功能：它有自动和手动两种工作方式，在故障和设备安装调试阶段一般用手动操作方式，正常运行时采用自动方式，以实现对一些重要的模拟量数据的控制。 

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    （3）报警记录：对于如煤气流量、压力等一些重要的模拟量输入参数进行实时报警，当处于监控下的任何一个变量出预先设定的值时，报就会立即闪烁，同时会自动弹出一个报警对话框，在该对话框中操作者可以检查报警出的范围以及错误的出处，并对此采取相应的措施。 

    （4） 实时曲线：在线监视所有重要参数的实时变化，以便提前采取维持正常参数的措施和手段。

    （5）历史趋势：在此画面中除了实时显示变量的变化趋势，操作员还可以检查过去的过程数据记录，通过对过去历史趋势的比较进而可以对变量未来的发展趋势做进一步的预测。历史曲线：检查过去的数据记录，以便发生故障时，分析出故障原因。

    （6） 报表打印：按不同的时间段实现统计与计量，以便于生产管理。

    iFIX有多种驱动方式，本系统采用MBE驱动，很方便的进行连接、通讯。

4.PLC编程 

    系统控制软件由主程序和多个子程序模块组成的，它是以ABB Codesys v2.3编程软件为开发环境，Codesys v2.3这套编程软件符合IEC61131-3的标准，可支持IL、LD、FBD、SFC、ST五种不同的编程语言。可完成AC500系统的全部设置，包括所有的总线接口，而且还有的自诊断功能、报警处理、可视化调试工具和开放的数据接口。另外还可在没有连接PLC硬件的情况下进行，对用户程式进行调试，包括相关的手动功能。调试后的程式再下载到CPU 控制系统中使用。

  本文中采用的是梯形图方式编程。本系统的控制分主控室集中和机旁两种工作方式，在主控室的操作界面中，又分为手动和自动方式。整个控制程序是用ABB Codesys v2.3实现的，大致分为如下几部分：小车上料、配料、称重、布料、出灰、风量控制、电机电流、温度、压力、流量等模拟量的显示报警，其中配料称重和上料控制是本系统的控制难点，在编程中需要考虑的因素较多，并利用一些技巧，如称重时的偏差及偏差的修正，石灰石给料机的工备切换，石灰石给料、焦炭给料的连锁，给料量的设定、累计，上料与配料的连锁，各种故障及误操作的处理等，图5为配料、上料部分在自动工作方式下的主流程图。

    PLC的一个显著特点就是进行逻辑控制，可以把这种控制有效的应用在处理模拟量数据中，如模拟量数据的采集与变送。对于象温度、压力、流量等这样的模拟量输入输出参数实时在线采集和测量，检测部分由一次仪表构成，即测量温度的热电偶或热电阻，测量流量的孔板，测量压力的电动差压变送器或压力变送器等。信号处理部分包括变送器、转换器、变换器等，作用是将传感器的输出信号进行放大、线性化、转换等处理后，变换成标准信号输出给PLC，通过PLC程序的运行，转换为界面可显示的、并与实际值相符的各类值。在本文中经过变送器转换的信号为4－20mA的标准的电流信号输出。

5. 通讯方式 

    ABB PM581 CPU上除了集成的两个Modbus通讯接口和可选集成的以太网或ARCNET网络接口外，还可多扩展4个通讯接口：ProfibusDP-V1 、DeviceNet、CANopen和以太网等总线接口。两个串行接口，用于编程、ASCII通讯、Modbus通讯，或CS31通讯（只能用于主站）。 

    CS31现场总线从1989年研发至今，一直起着承先启后的作用。通过这个总线，把前后多套系统的联系在了一起。CS31总线便于设置和通讯简单，总线的连接只需通过三个接线端子来实现，省去其它总线所需的额外连接成本。AC500控制系统的COM1口集成了CS31主站功能。CS31总线是一种点对多点的RS485串行通讯。每个通讯系统由一个主站和大31个从站组成。通讯距离不加中继为500米，加中继大可达到2000米。总线带有自诊断功能。通讯介质为: 屏蔽双绞线。

    可通过以太网和ARCNET 网进行编程，还可通过DDE和OPC方式和外部进行数据交换。。工业以太网（Industrial Ethernet）是一个用于工厂管理和单元层的通讯系统，被设计为对时间要求不严格用于传输大量数据的通讯系统，可以通过网关设备来连接远程网络。本系统通过以太网与上位机连接，进行编程、界面操作和现实。

6. 结论

    本文讨论了基于ABB AC500型PLC的石灰窑过程监控系统的设计与实现。本控制系统是由潍坊中兴电气自动化公司设计制作，已在潍钢生产线上得到实际使用,为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。在该系统中PLC控制充分发挥了其配置灵活、控制、编程方便和可现场调试的优点，给整个系统的稳定性带来较大的益处。 这种方法对其它生产线或设备的控制有一定的参考作用。 

    本控制系统功能，操作简单实用，提高了劳动生产率，避免了由于操作人员操作失误而造成的事故，改善了现场操作人员的劳动条件，对提高活性石灰生产的管理水平，保证设备稳定运行起到了很好的促进作用。

摘要：目前国内在桥式起重机上使用行星齿轮减速器的企业非常多，行星齿轮减速机的优点是可以解决两台电机转速不同步的问题。但是行星齿轮减速机在高速侧发生故障后，由于差速的关系，在低速侧容易发生溜钩现象，是非常危险的。本文着重介绍了在高速侧发生故障后，如何避免在低速侧发生溜钩事故的解决方案。

关键词：生产 桥式起重机 行星齿轮减速机 PLC

    1 前言

    可编程序逻辑控制器PLC产生于1969年，初只具备逻辑控制、定时、计数等功能。英文名称为：PROGRAMMABLE LOGICAL CONTROLLER，简称PLC。随着现代电子工业的快速发展，在各个领域的应用越来越广泛，其性能指标也进一步完善，适应起重机等工作场所的需要。可编程控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程序的存储器，在其内部存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算数运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。它代替了传统的硬接线的逻辑控制电路，实现了生产的自动控制。

    本文中所涉及的是西门子S7系列PLC，它的特点是体积小、功能强、时间相应快、控制精度高、性好、控制精度可以随工艺而改变同时具有较大的灵活性和可扩展性，因此被广泛应用到机械制造、冶金、交通、电子纺织、印刷等工业领域，作为通用的自动控制设备，它既可以用于单一机电设备的控制，也可用于工艺流程的控制。它易与计算机连接，维修方便，这是传统的继电控制系统远远比不上的。

    2 行星齿轮减速机

    2.1行星齿轮减速机的工作原理

    行星齿轮减速机的齿轮，它们的转动轴线是不固定的，而是安装在一个可以转动的支架上，行星齿轮除了能象定轴齿轮那样围绕着自己的转动轴转动之外，它们的转动轴还随着支架（称为行星架）绕其它齿轮的轴线转动。绕自己轴线的转动称为"自转"，绕其它齿轮轴线的转动称为"公转"，就象太阳系中的行星那样，因此得名。

    也如太阳系一样，成为行星齿轮公转的那些轴线固定的齿轮被称为"太阳轮"， 在一个行星齿轮上、或者在两个互相固定连接的行星齿轮上通常有两个啮合点，分别与两个太阳轮发生关系。内齿轮轴线与外齿轮轴线重合，也是太阳轮。

    2.2行星齿轮减速机的缺点

    由于一套行星齿轮无法满足较大的传动比，有时需要二套或三套来满足用户对较大传动比的要求。由于增加了行星齿轮的数量，所以二级或三机减速级的长度会有所增加，效率会有所下降。另外，由于行星齿轮减速机安装有差速器，如果是多台电动机驱动，它可以调节每台电动机在转速上转速差，保输出的稳定。但是由于差速的原因，当高速侧发生故障后，低速侧就失去了控制，因为制动器是安装在高速侧，这是相当危险的，如果这时起重机正在吊运重物，那么重物就会在没有任何保护和制动的情况下，坠落到地面。

    由于行星齿轮减速机存在的这些缺点，对企业生产的影响是非常大的，因此，针对它存在的问题，采取必要的措施，以保证企业的生产。我厂所属的几部80T以上的大吨位起重机，其起升系统均采用的是行星齿轮减速机，作业任务是吊运液体金属，对其性要求相当高，因此国家要求在吊运液体金属的、属于行星齿轮减速机的起重机上安装利用PLC控制的制动系统。

    3 解决方案

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    3.1方案原理

    采用可编程控制器及编码器采集电动机和卷筒上的转速信号，通过内部程序进行计算，推导出系统目前是否工作在正常状态，并做出相应的判断。如果出现机械方面故障，切断起升机构的电源；同时发出指令，通知卷筒上的液压盘式制动器动作，对卷筒进行制动，来避免事故的发生。

    3.2工作原理

    ，选择一个（1＃卷筒）卷筒的编码器信号作为基准，每当采集到80个脉冲信号，便将此信号同其他编码器采集到的信号进行比较。如果没有误差或错误，则重新开始下一次计数与比较，如果发现存在误差或错误，就会发出动作信号，控制液压制动器动作将低速的卷筒抱死。

    1＃卷筒如果 采集并发出80个脉冲信号，那么对应2＃卷筒也应该是80个脉冲信号，我们考虑到机械传动中存在的误差，所以给出了故障动作的信号范围是：≤60或者≥100,即采集信号正常的范围是在60～100个脉冲之间。1＃、2＃卷筒之间做比较，如果这时两个卷筒有一个发生了故障，则脉冲信号的这个对应关系便会被，制动器就会动作保护。

    同时，卷筒和电机的脉冲信号也在做比较，比较计算的数值为：80个脉冲×173.5＝13880个脉冲（注：173.5是减速机减速比）。这是为了高速侧的信号，当高速输入出现断轴等故障时，也会脉冲信号的对应关系，制动器也会动作保护。同样考虑到机械传动中存在的误差，我们给定的范围是：≤12000或者≥15000，即高速侧的脉冲工作的正常范围是：12000～15000。

    由于采集的数据比较小，经过我们的计算，得出：若以1＃卷筒为基准，当高速侧发生故障时，反映到卷筒钢丝绳上的长度仅有40cm，可以看出机构的动作是灵敏的。

    3.3硬件组成

    该系统的硬件组成分为机械部分和电气部分。其中机械部分包括：液压系统、液压盘式制动器、油路等组成； 电气部分包括：西门子S7－200 PLC、差分脉冲编码器、电气控制箱、编程用笔记本电脑、屏蔽电缆线等

    3.4安装及维护

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    由于该系统的特殊作用，因此在安装时要特别的仔细，特别是编码器和油路方面的安装。编码器一共有四个，分别安装在两个卷筒和两台电机上，安装时一定要将编码器固定牢固，否则将会对数据的传输造成很大的影响，另外，在和卷筒与电机的轴连接时要注意，轴的要尽可能的在一条直线上，如果安装不好会造成编码器的损坏以及信号传输的错误。其次，在冶金企业里面，环境比较恶劣，所有的电气设备一定做好防尘工作。

    制动器是为了在机械传动故障时，防止起重机发生事故的后一道防线，因此维护工作是相当重要的，应注意以下几点：

    设备的卫生状况要良好；

    检查编码器的工作是否正常；

    PLC的输入输出指示灯，工作良好；

    人为的制造故障，制动器是否可以起到保护作用。

    所有的油路和油管连接牢固，密封良好。

    4 结束语

    我们利用了的一段时间在我厂80T以上的起重机上，凡是起升机构是行星齿轮减速机的起重机，全部安装了液压盘式的制动器。经过了几年时间的运行，除了个别车辆由于参数设置的不太准确发生了几次误动作以外，其他车辆均运行良好，为企业的生产奠定了良好的基础。

一、 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：

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    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：

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 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。

三、 工程应用总结
    1、 利用Haiwell（海为）可编程控制器（PLC）便利的通信功能及强大的通讯扩展能力（一台PLC大可达5个通讯端口，每个通讯端口均可用于编程与联网通讯监控），轻易、经济的实现了与各种外部设备的通讯（计算机、变频器、人机界面、远程IO模块），使生产过程中的数据能快速实时地传送到本地或远程监控，实现了信息的集中处理与分散控制及数据的共享；
    2、 利用Haiwell（海为）可编程控制器（PLC）易学易用人性化的编程软件与平台，可轻松实现各种功能的工业控制（开关量的逻辑控制、模拟量的连续控制等）程序的编写，加上的内置程序及远程上下载程序与在线监控功能，对工程的程序编写与调试工作，大大降低了其难度，节省了工程调试时间；
    3、 利用Haiwell（海为）可编程控制器（PLC）的模拟量扩展模块的串行连接功能，可作为远程IO，对模拟量的采集量与控出量要求很多的情况，轻板实现无限制点的扩展，大地提高了控制系统的配置灵活度及日后的控制扩展能力，减少了模拟量信号的布线量，同时也减小了因模拟量信号线过长带来的干扰问题，节省工程投资成本；
    4、 利用Haiwell（海为）可编程控制器（PLC）强大的与三方设备通讯的能力，其容易地化解了较难实现的工艺控制要求（如一台PLC同时要与计算机、变频器、两台以上的人机界面通讯），大大节省了工程投资成本，为企业提高市场竞争力提供了先机。

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