橫河CS3000系統(tǒng)與D5MC型離心機(jī)通訊

王朝祥

（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山 063305）

橫河CS3000系統(tǒng)與D5MC型離心機(jī)通訊

王朝祥

（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山 063305）

通過搭建橫河CS3000控制系統(tǒng)與D5MC臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)之間的通訊連接，實(shí)現(xiàn)了離心機(jī)各種參數(shù)的DCS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化水平。

通訊；DCS；離心機(jī)；PLC

唐山三友氯堿有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱三友氯堿）特種樹脂廠生產(chǎn)裝置采用的是日本橫河CS3000控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件主要由人機(jī)界面站HIS、控制站FCS等構(gòu)成，使用Vnet、Ethernet構(gòu)成站間通訊[1]。CS3000結(jié)構(gòu)靈活，可根據(jù)需求配置不同規(guī)模大小的系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)與其他DCS、PLC、ESD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊，提高生產(chǎn)自動(dòng)化水平；另外，還可以與工廠上層管理系統(tǒng)包括PIMS、LIMS、ERP等進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)一體化管理。

三友氯堿干燥生產(chǎn)裝置區(qū)使用的是重慶江北機(jī)械有限責(zé)任公司生產(chǎn)的D5MC型臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)。該離心機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、變頻控制、運(yùn)行穩(wěn)定、操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)，由日本光洋（KOYO）DL06系列DO-06DR型PLC進(jìn)行操作控制。DL06系列PLC為整體式，工作電源為交流185-264V或直流工作電源10.8-26.4V，有2個(gè)串行通訊端口，可連接手持編程器、操作接口或個(gè)人計(jì)算機(jī)。通訊口1為RS-232C口，支持CCM2、MODBUS、編程器協(xié)議等3種通訊的子局通訊功能；通訊口2為RS232C、二線式RS-485或四線式RS-485方式，支持CCM2、MODBUS、編程器協(xié)議通訊、無協(xié)議通訊、M-NET通訊等多種通訊協(xié)議。

1 通訊前現(xiàn)狀

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，PLC通過通訊口 1與Kinco MT4300C人機(jī)界面建立通訊連接，將D5MC型離心機(jī)的主機(jī)電流、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、輔機(jī)電流、故障跳閘、故障報(bào)警、缺油報(bào)警、余液過載、變頻故障、震動(dòng)過大等各種參數(shù)信息就地顯示，中控室無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該公司采取現(xiàn)場(chǎng)專人監(jiān)護(hù)的方式，隨時(shí)記錄參數(shù)信息，保證生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。為進(jìn)一步提升信息傳導(dǎo)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性，有效、有序應(yīng)對(duì)各類突發(fā)事故，建立控制系統(tǒng)與D5MC臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)之間的通訊連接，顯得尤為必要。

2 通訊過程

2.1 CS3000系統(tǒng)與DO-06DR型PLC硬件連接

三友氯堿橫河CS3000系統(tǒng)使用的是ALR121通訊卡，遵從MODBUS協(xié)議，通訊口為RS-485。RS-485采取兩線制或四線制2種接線，最長(zhǎng)通訊距離為1 000 m。四線制是全雙工通訊方式，兩線制是半雙工通訊方式。在RS－485網(wǎng)絡(luò)末端要使用終端電阻，阻值與電纜的額定阻抗匹配（100～500 Ω）。

DO－06DR型PLC通訊口2是15針D型插座。1到15引腳分別為5 V電源正 （+）、TXD傳送數(shù)據(jù)（RS232C）、RXD接收數(shù)據(jù)（RS232C）、RTS準(zhǔn)備發(fā)送（RS232C）、CTS清除發(fā)送（RS232C）、RXD－接受數(shù)據(jù)（RS－422/485）、0V 電源地－（GND）、0V 電源地－（GND）、TXD+傳送數(shù)據(jù)+（RS－422/485）、TXD－傳送數(shù)據(jù)－（RS－422/485）、RTS+準(zhǔn)備發(fā)送+（RS－422/ 485）、RTS－準(zhǔn)備發(fā)送－（RS－422/485）、RXD+接受數(shù)據(jù)+（RS－422/485）、RXD－接受數(shù)據(jù)－（RS－422/485）、CTS+清除發(fā)送+（RS－422/485）、CTS－清除發(fā)送－（RS－422/485）。

兩者在建立通訊時(shí)需要將 ALR121卡件的RX+、RX－、SG端子分別與O－06DR型PLC通訊口2中第9引腳、第10引腳、第7引腳連接。除此之外，還需要將PLC通訊口2中的第11引腳與第14引腳連接，第12引腳與第15引腳連接。在硬件連接好之后，將進(jìn)行CS3000組態(tài)設(shè)計(jì)。

2.2 CS3000系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì)過程

在CS3000組態(tài)過程中，首先要確保與PLC之間的通訊設(shè)置要一致，否則雙方數(shù)據(jù)通訊不上。通訊設(shè)置內(nèi)容包括波特率、開始位、結(jié)束位、奇偶校驗(yàn)、響應(yīng)時(shí)間及從站號(hào)等。

首先，在NODE中建立ARL121通訊卡，點(diǎn)擊右鍵選擇屬性一項(xiàng)，會(huì)彈出對(duì)話框，將里面的Card Common選項(xiàng)中的Connection Device選擇MODBUS一項(xiàng)，然后定義Port1，選擇波特率為9 600 bps，奇偶校驗(yàn)選Even（根據(jù)實(shí)際情況選擇奇校驗(yàn)或者偶校驗(yàn)），Date Bits選8，Stop Bits選1，選擇DR Check，屬性左下框選擇四線制。

在定義完通訊卡屬性后，最重要的一項(xiàng)工作就是在ARL121中定義通訊點(diǎn)的地址。其中，需要定義的關(guān)鍵參數(shù)有 Size、Port、Station、Device&Address、Data Type。Device&Address是PLC編程者提供的MODBUS通訊協(xié)議的起始地址，之后的排列順序必須與PLC提供的地址表相一致，否則通訊不上。由于主機(jī)電流、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速、輸入軸轉(zhuǎn)速、輔機(jī)電流屬于模擬量，故障跳閘、故障報(bào)警、缺油報(bào)警、余液過載、變頻故障、震動(dòng)過大屬于數(shù)字量，所以在定義Date Type參數(shù)時(shí)要根據(jù)不同的輸入類型選擇相對(duì)應(yīng)的模式。對(duì)于數(shù)字量通訊，在定義完通訊點(diǎn)地址后需要記住Element下的%WW地址，然后在Tools下Call %WB Tag number definition中寫入Element地址。例如：在ARL121中Element下的地址是%WW0101，與之在 WBTagDef中 Element下的地址是% WW010101－%WW010116，可以定義16個(gè)數(shù)字量。

最后一步是在FUNCTION BLOCK中組態(tài)設(shè)計(jì)，將相應(yīng)的通道地址引入到PVI塊中，完成后在線下裝即可。然后在流程圖中建立鏈接點(diǎn)，這樣就可以在CS3000系統(tǒng)界面中監(jiān)測(cè)D5MC離心機(jī)的各種參數(shù)。

3 結(jié)論

在諸多工程項(xiàng)目中，企業(yè)會(huì)根據(jù)需求選擇不同的控制系統(tǒng)，作為專業(yè)人員能否正確建立各個(gè)系統(tǒng)之間的通訊連接，是促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的重要手段和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三友氯堿通過建立CS3000系統(tǒng)與DO－06DR型PLC通訊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)離心機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和無人值守。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，二者之間通訊性能穩(wěn)定，不僅有效降低了人工成本，更實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行的集中化、自動(dòng)化控制。

［1］王景芝．儀表維修工實(shí)用技能詳解．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016．3：309－315．

巴斯夫?qū)⒃谏虾＝⑿滤芰咸砑觿┥a(chǎn)裝置

巴斯夫2016年11月宣布將在全球投資超過2億歐元擴(kuò)大塑料添加劑生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，其中的重頭戲是在上海漕涇生產(chǎn)基地建立一套新塑料添加劑生產(chǎn)裝置。這一世界級(jí)裝置每年可生產(chǎn)42 000 t抗氧化劑及相關(guān)產(chǎn)品和混合物，預(yù)計(jì)將于2019年竣工，2020年初開始商業(yè)生產(chǎn)。

巴斯夫特性化學(xué)品部亞太區(qū)高級(jí)副總裁歐達(dá)富表示：“在包裝、建筑、消費(fèi)品和汽車等行業(yè)的推動(dòng)下，亞洲尤其是中國(guó)市場(chǎng)蘊(yùn)藏著巨大的增長(zhǎng)機(jī)遇。新裝置位于上海的漕涇基地，將采用目前最嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和最高效的生產(chǎn)技術(shù)，可充分利用毗鄰的地區(qū)應(yīng)用中心，為亞太區(qū)聚合物生產(chǎn)商和加工商提供技術(shù)支持?！?/p>

抗氧化劑有助于防止塑料在高溫加工環(huán)境下發(fā)生熱氧化反應(yīng)，以及在紫外線照射下發(fā)生光輔助氧化反應(yīng)。氧化會(huì)造成材料強(qiáng)度和拉升率下降、表面開裂和變色，在生產(chǎn)、加工和使用的一個(gè)或多個(gè)階段，幾乎所有聚合物材料都會(huì)發(fā)生氧化降解反應(yīng)。

巴斯夫的塑料添加劑生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)遍布全球，是唯一在歐洲、亞太、中東和北美都擁有塑料添加劑生產(chǎn)基地的供應(yīng)商。

Communication between Yokogawa CS3000 System and D5MC centrifuge

WANG Zhao-xiang

（Tangshan Sanyou Chlor-Alkali Co.,Ltd.,Tangshan 063305，China）

Through the communication connection between Yokogawa CS3000 control system and D5MC horizontal screw unloading and settling centrifuge，the DCS of various parameters of centrifuge can be monitored in real time and the automation level of production can be improved.

communications，DCS，the centrifuge，PLC

TM762

B

1009－1785(2017)03-0034-02

2017－01－11