PLC與iFIX在遠程通訊中的應用

邱秀中，張東民（江蘇新海石化有限公司，江蘇 連云港 222113）

在自動化日益發(fā)展的今天，PLC越來越多地用于自動控制當中，控制系統(tǒng)功能越來越強大且更齊全，不但能連接多類現(xiàn)場儀表和設備，而且能實現(xiàn)很多通訊功能，RS232、RS485[4]、DP、以太網等。越來越多的應用于化工煉油、冶金、水電等行業(yè)。PLC S7-300等系統(tǒng)，不但能與iFIX、組態(tài)王、Intouch[5]、Wiscon[6]、天工組態(tài)等上位機軟件實現(xiàn)很好的通訊，而且組態(tài)簡單方便易通，大小規(guī)模控制及監(jiān)控都能實現(xiàn)，深受人們的喜愛。

（1）西門子S7-300系統(tǒng)與iFIX連接在遠程通訊中得到了很好的結合運用，真正實現(xiàn)了遠程通訊，節(jié)約了很多時間、人力、物力、資金，同時系統(tǒng)穩(wěn)定性更強大。

（2）越來越多的SCADA[7]系統(tǒng)應用于罐區(qū)監(jiān)控及自動裝車控制方面，應用更方便更靈活。SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，應用領域很廣，它可以應用于電力系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、石油、化工、冶金等領域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域。

1 設計要求

1.1 主要技術參數(shù)

下面主要以江蘇新海石化有限公司遠程裝車系統(tǒng)為例，介紹本文所述遠程通訊如何實現(xiàn)。

1.1.1 罐區(qū)通訊點清單

如表 1所示。

表1 罐區(qū)通訊點清單

1.1.2 如何實現(xiàn)

在罐區(qū)組態(tài)完畢后在畫面上動態(tài)連接好，設置既能在本地操作控制泵啟停和閥開關，同時也能在監(jiān)控畫面上遠程本地按鈕進行遠程控制泵啟停和閥開關，方便快捷實用。只需將內部通訊點組態(tài)在相應的模塊內實現(xiàn)自啟動或自停即可。一二期罐區(qū)通訊實現(xiàn)通過S7A驅動即可實現(xiàn)相互監(jiān)控顯示。

1.1.3 一二期罐區(qū)通訊S7A具體設置

如圖 1所示。

《論領導力》這本大師級別的經典智慧，剛好可以獻給那些愿意沉下心來，為中國夢認真部署下一代中國長壽企業(yè)的領導者。

圖 1 一二期罐區(qū)通訊S7A具體設置圖

1.2 江蘇新海石化有限公司SCADA系統(tǒng)網絡圖

1.2.1 SCADA系統(tǒng)控制網絡

如圖 2所示。

圖2 SCADA系統(tǒng)控制網絡總圖

2 軟件設計

2.1 硬件配置

硬件主要采用西門子S7-300 CPU315或其它系列卡件、MOXA系列EDS-308、NPORT 5630、TCF-142系列模塊、DP電纜及網線若干、操作站電腦按標準配置即可。

2.2 軟件配置

軟件主要采用Invensys上位機軟件iFIX，加MB1驅動，iFIX是全球領先的HMI/SCADA自動化監(jiān)控軟件，集強大功能和安全性、通用性于一身，使之成為可以適用于任何生產環(huán)境下全面的HMI/SCADA解決方案。利用iFIX各種領先的專利技術，可以幫助企業(yè)制定出更快、更有效的商業(yè)及生產決策，以使企業(yè)具有更強的競爭力。

底層編程軟件是西門子S7-300軟件及S7A驅動，S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6～0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統(tǒng)內，對人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其它SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。

通過iFIX數(shù)據(jù)庫變量有效地利用S7A驅動把西門子采集過來的數(shù)據(jù)驅動到IFIX顯示畫面上來顯示。以便供操作員操作。如果液位計采用RS485或RS232通訊可利用MB1驅動設定地址來接受現(xiàn)場液位計過來信號從而實現(xiàn)畫面的監(jiān)控顯示。

2.2.1 西門子系統(tǒng)的設置及MPI連接設置

如圖 3、圖 4所示。

圖3 西門子系統(tǒng)的設置圖

圖4 MPI連接設置圖

2.2.2 遠程通訊的實現(xiàn)

正如上述網絡結構圖所示，所做的工作主要有兩方面，一是在裝車區(qū)進行程序組態(tài)，進入S7-300軟件進行通訊地址的設置，裝車和罐區(qū)地址必須在同一個段上，例如：192.168.200.20和192.168.200.21，然后在程序內調用模塊進行通訊點數(shù)的設置，雙方必須一致。

例如罐區(qū)PLC工程里面有DB10塊里面有DBD0-DBD44，那么裝車PLC工程里面也必須有DB10塊，并且必須有DBD0-DBD44，如圖 5所示。

通過這些點可實現(xiàn)輸入輸出數(shù)據(jù)的讀取、狀態(tài)信號讀取、穩(wěn)壓裝車自動聯(lián)鎖的實現(xiàn)。要想實現(xiàn)裝車系統(tǒng)控制罐區(qū)系統(tǒng)就必須在裝車系統(tǒng)里面進行通訊地址相應設置。

例如將裝車PID（采用SFC68模塊）調節(jié)輸入到罐區(qū)系統(tǒng)就必須進行以下設置，如圖 6所示。

圖5

圖6

如上述所說的SCADA系統(tǒng)網絡圖MOXA NPORT 5630硬件可以連接質量流量計等儀表RS485、RS232等信號，在西門子底層利用MB1驅動可以對通訊地址進行設定，例如：讀取存儲區(qū)地址：流量計信號：42007 BWFloat；油品密度： 42013 BWFloat；油品溫度：42017 BWFloat流量計累積流量：42610 BWFloat。

MB1驅動地址通訊波特率(Baud)：2400 kbps ；數(shù)據(jù)位(Data)： 8 ；停止位(Stop)： 2 ；校驗位(Parit)：None。

MB1設置如圖 7所示。

圖7 MB1設置

3 結語

通過上述簡要敘述及圖片論證，PLC S7-300和iFIX有機結合，真正實現(xiàn)了遠程通訊控制，既方便快速節(jié)約成本和時間，又很大程度上節(jié)約了公司資金成本。上述只是介紹了PLC S7-300和iFIX結合在遠程通訊中的應用，PLC也可與組態(tài)王、Intouch、Wiscon、天工組態(tài)多個上位機軟件實現(xiàn)通訊，并且與多家雷達等液位計通過RS485、RS232、RS422及MOXA CP5611等模塊驅動實現(xiàn)通訊等。

[1]王曙光.S7-300/400入門與開發(fā)實例[M].人民郵電出版社,2009,2(1).

[2]仲工.iFIX 4.0操作手冊[Z]. GE Fanuc公司.

[3]王森,艾紅.儀表工試題集[C].化學工業(yè)出版社2003,4(2).控制儀表分冊.

[4]厲玉鳴.化工儀表及自動化[M].化學工業(yè)出版社,2001,1(3).

[5]Joan Sun.Wiscon 8.2操作手冊[Z].上海黑馬安全系統(tǒng)有限公司,2005,9.

[6]王振明.SCADA軟件系統(tǒng)的設計與開發(fā)[J].機械工業(yè)出版社,2009,1.