洗煤厂PLC通讯系统联网技术方案

洗煤厂PLC通讯系统联网技术方案[日期：2007-04-24][来自：本站原创]一、洗煤厂PLC系统联网技术方案1、洗煤厂控制网络现状：目前洗煤厂共有五套控制系统组成：⑴主厂房：主厂房采用GE9070系列PLC作为控制主机,实现对整个重介系统，压滤浓缩系统的集中控制，其中央处理器CPU786FLOAT具有较强的运算能力,存储能力为512KB,完全满足生产控制需要.两个扩展分站的连接采用的是BEM711扩展模块,从而保证了该系统的稳定运行。PLC配置图如下：在集控室装置有两台高性能上位机，PLC通过CMM742以太网模块与两位上位机通讯，上位界面采用IFIX软件进行组态。两台上位机互为备用、平等关系。⑵三套加压过滤机：三套加压过滤机控制系统:该系统中,三台加压过滤机采用的是完全独立,配置相同的三套PLC控制系统,该控制系统采用的是ROCKWELL公司的AB系列PLC,CPU为SLC5/04,整个加压过滤机的所有信号通过CPU上的DH+端口直接与上位机进行通讯,上位机上装有1784-PCMS通讯板卡,用来采集来自现场的信号。以下是三套系统的配置图：⑶装车系统：装车系统采用的是ROCKWELLAUTOMATION公司的Controllogix控制器作为控制主机,其CPU为1756-L55M13,Controllogix控制器通过以太网通讯模块连接到交换机,再连接到上位计算机。以上是洗煤厂现状。2、目前存在的问题：⑴设备保护及故障检测点多，各个系统相对独立，不利于设备的保护及选煤厂的管理。⑵在主厂房集控室不能监视到加压过滤系统和快速装车系统设备的运行状况，不利于全面掌握全厂生产情况。⑶由于Internet病毒干扰，控制网络不能进入全厂信息管理系统，厂领导在办公室不能实时掌握全厂生产情况。⑷重介系统由于电缆桥架设计问题，引起电磁干扰，导致现场仪表信号不准确。3、我们的工作目标：⑴把以上五个控制系统连接成网，把所有设备运行状况在一台工控服务器上显示出来，实现所有系统在集控室均可监控。⑵预留足够软硬件扩容接口，以便于将来系统升级及生产能力的扩大。⑶洗煤厂数据以只读方式发送至洗煤厂信息管理系统，有效地屏蔽掉Internet病毒。厂领导在办公室可以观察到设备运行。⑷增加高性能隔离器，屏蔽电磁干扰，保证现场仪表信号准确。⑸节约投资、便于施工、提高网络安全性能。4、具体方案：在本次方案设计过程中本着节约投资、便于施工、先进科学以及方便以后系统扩展的原则，进行方案的编制，将5套完全独立PLC系统全部连接起来，纳入一台上位机，简化原来的操作步骤。方案说明：1．三套单独的过滤机控制系统用双绞线连接成网，通过长距离光纤连接至装车系统PLC机架上的1756-DHRI模块上。2．装车系统和主厂房集控室中的交换机用光纤连接。3．主厂房GE9070系统通过APP-ESR-GT网关与装车系统交换数据。4．集控室与企业局域网通过光纤连接。5．主厂房集控室放置两台高性能上位机进行整个控制网络的监控。设备介绍：1756-DHRIO，此模块支持下列通信类型：1、DH+信息传送2、控制信息协议（CIP）下的信息传送3、RemoteI/O用户可以在DH+网络上的设备与其它网络上的设备（如ControlNET,Ethernet,或另外一个DH+网络）之间传递信息。如果用户使用RIO功能，1756-DHRIO通道就处于扫描器模式，与远程I/O设备交换离散量数据和块传送数据。这个模块可以连接多个远程I/O适配器。此模块具有在多达4个通讯网络和3个框架的系统如选择路由的能力。这仅仅是对一个路由选择的限制，并不是对系统中通信网络和机架总数的限制。二、软件介绍1、ControlLogix编程软件RSLogix5000RSLogix5000–用于5000系列的处理器包括多控制律集成控制平台ControlLogix，分布式控制FlexLogix，紧凑型一体化控制CompactLogix，基于PC技术的开放式控制SoftLogix等。罗克韦尔自动化软件素以设计人性化，易用、功能强大著称。系列编程软件均运行在Windows操作环境下，具有友好的引导性的使用界面、可靠的通讯、高级诊断功能等。具体有以下特点：?自由格式的梯形图编辑器，它使用户在书写程序时专心于应用程序的逻辑而不用注意语法的对错。?强有力的工程校验器，用户可用其创建错误清单，从而可以在方便的时候进行修改。?拖放式编辑功能，使用户能够在数据文件之间快速移动数据表元素，在子程序或工程之间快速移动梯级，或者在一个工程内部的梯级与梯级之间快速移动指令。?查询和替换功能，能够快速改变特定地址或符号的值。?用户数据监控器功能，可同时显示独立的数据元素以观察它们之间的相互作用。?柱状图功能，以文本或者时间图表形式监视数据表位或字。?基干IEC1131－3标准的SFC和Structured（结构）文本编辑器，具有和通用梯形图逻辑编辑器同样简单的拖放式编辑功能2．网络组态软件RSNetWorx™RSNetWorx是开放网络ControlNet和DeviceNet通讯的组态工具。提供实现网络设计、网络设备参数设定、通讯规划、在先监测、故障诊断等功能的友好的操作界面。通过RSNetWorx组态，可以很好地发挥ControlNet和DeviceNet网络优异的性能，实现同一网络的多处理器结构，端到短的互锁，预定和非预定通讯以及共享输入等功能。充分利用CIP协议的优点，把过去以处理器为核心的网络组态模式变成了单一界面的软件网络图形设定的方法。3．PLC数据通讯服务软件RSLinx™RSLinx™是专门为Allen-Bradley品牌的系列PLC产品所开发的数据通讯服务软件。运行于Window95/98/2000操作环境下，提供PLC产品和其它基于PC的应用软件如编程软件、HMI软件等的数据通讯驱动和接口。其示意图如图所示。其功能包括：•广泛的设备连接能力。提供Allen-Bradley品牌的全系列PLC产品连接能力。从老的PLC-5产品到最新技术的ControlLogix集成网关系统，从自有协议到开放的现场总线协议；•提供集成网络设备浏览环境，提供驱动设置、故障诊断等功能。提供网络、站点、DDE/OPC通讯诊断功能；•OPC通讯驱动支持。RSLinx™可以作为OPC服务器，向其它的OPC客户机应用数据存取暴露必要的接口。除此之外，RSLinx™还提供通用DDE、FASTDDE、AdvanceDDE等多种数据通讯方式。•远程网关连接能力。RSLinx™提供PLC产品企业级的连通能力。RSLinx™客户机能够通过TCP/IP网络访问RSLinx™网关设备，数据的通讯同样可以通过DDE/OPC实现，而且支持远程OPC应用，可以和车间级进行动态数据交换，实现数据的显示、记录、趋势图等。4．人机界面软件RSView32RSView32™是组件化集成人机接口软件（HMI），用来监视和控制自动化工艺过程。可适用于Windows95/NT2000操作系统。RSView32支持英、汉、法、德、意、日、韩、西、葡登多种语言。RSView32通过开放的技术扩展视野，提供和罗克韦尔软件其它软件产品、基于微软平台产品和其它第三方的应用。先进的HMI软件技术RSView32以技术创新为特色，在下述技术的应用上都是首创者：•将图形画面作为ActiveX控件的OLE容器。从数以千计的第三方获得的ActiveX控件都可以很容易地集成到特定应用中，大大扩展应用的功能;•开发了对象模型，将部分核心功能暴露出来，使得RSView32很容易就能够集成到其它基于组件的软件产品而又不像其它一些软件那样产生结构臃肿的问题;•完全内嵌集成了微软公司颇受欢迎的VBA技术(VisualBasicforApplications)，采用标准的编程工具定制RSView32应用;•最早支持OPC标准，可以同时最为OPC服务器和/或客户机，提供与众多硬件设备之间的快速可靠的数据通讯;•采用插件技术AOA(Add-OnArchitecture)扩展RSView32核心功能，直接在RSView32软件集成新的特性。广泛的第三方系统连接能力RSView可以通过多种类型工业网络和广泛的第三方工业控制系统连接，实现集成监控。透明的数据集成在RSView的应用中，您不必担心您的数据是从哪个地方哪个控制站中采集来的。因为所有的数据对于服务器、开发人员以及运行人员客来说都是透明的。数据并不需要用某一特定控制器的特定物理内存格式来描述，而是用更为容易理解的符号描述。数据通讯的冗余热备RSView支持数据服务器热备冗余。当一台数据通讯服务器发生故障时，另外一台可以自动切换。保证数据采集和下载的可靠性。工厂管理系统也需要相关的生产运行数据。RSSql是基于Windows2000，在控制系统和企业数据库系统之间提供双向连接的工业数据事务管理系统。RSSql是罗克韦尔软件RSBizWare系列在制造企业应用的产品模块之一。在控制端，RSSql可以连接RSLinx，RSViewSE，AdvancedDDE和OPCServer等。在企业数据库端，RSSql可以通过OLE-DB连接MicrosoftSQLServer7.0，通过OCI连接Oracle，或者连接任何支持ODBC接口的数据库。RSSql服务通过TCP/IP协议互相连接。即使当组件分布在网络上的多个计算机，它也能象一个系统一样进行操作。事务管理器是整个系统的大脑，控制与连接器的连接。一个事务管理器支持多个企业连接器和控制连接器，方便大系统的扩展需求。为了支持大系统更高的需要，一个RSSqlGUI能够组态和控制多个事务管理器。在一个RSBizWare项目实施过程中，RSSql的部分功能也可以通过RSBizWareEnterpriseManager管理。RSSql结构RSSql的主要优点之一就是它的可扩展结构，它允许用户将自己的RSSql系统配置在单机上或是通过网络分布到整个系统中。RSSql基于可靠事务管理技术，即使在分布式系统中也非常可靠。RSSql包括四个基本组件：一个用户图形界面(GUI)和三个Windows服务(事务管理器，控制连接器，企业连接器)。用户图形界面用来操作和组态RSSql。Windows服务是真正工作的后台进程。事务管理器主要执行事务管理和控制数据的采集、处理和存储。?建立事务管理在RSSql中组态一个工业事务管理，就是通过把控制系统中的数据点捆绑到数据库列表中的列或存储程序中的变量里，只需在屏幕上简单地拖拽一个控制数据点并把它释放到正确的列或变量上即可。当控制系统到数据库的绑定完成后，再给该事务管理分配一个触发器，事务管理组态即完成。在RSSql的事务管理定义界面中将控制点对应到数据库对象中?双向事务管理RSSql有两种方式支持双向事务管理。对于只需对数据库列表进行简单的插入或刷新的情况，RSSql有一个选项可以将返回结果提供给控制系统，告知数据成功地添加到数据库中。双向事务管理也可以是以存储程序为基础创建的。当一个连接到存储程序的事务管理执行时，绑定到输入变量的控制数据点会从控制系统中重新得到数据，并把它传送给存储程序。当存储程序完成后，返回值再写到控制数据点中。写到控制系统完毕后，可以选择将事务管理结果写到控制系统中来确认整个事务已完成。a)触发器RSSql提供了三种主要方法来触发事务管理：基于时间的事件、控制数据事件和外部请求事件。一个基于时间的事件可以触发任何用户自定义、基于时间事件的事务管理。RSSql提供定义时间事件的功能，例如：“StartofShift”或者“EndofShift”。使用这些事件，可以将RSSql组态为以StartofShift和EndofShift之间一定的时间间隔执行事务管理。基于时间的事件可以定义成任何可能的时间周期，从每分钟到每天。控制系统能够利用控制数据事件控制事务管理的执行。当控制点的值改变时，触发事务管理，可以只在数值升高时触发，也可以只在数值降低时触发，等。还可以在控制点数值升高时，组态成以确定周期的方式运行