西门子6ES7518-4AP00-0AB0安装调试

基于PLC的水位测控装置开发与应用

　　4.3 水位信号读取

　　m340 plc和编码器串行rs485通信采用modbusrtu通信规约，这个通讯协议已广泛被国内外各行业作为系统集成的一种通用工业标准协议，有利于系统的维护和扩展。plc为主站，编码器为从站。

　　查编码器技术手册，水位测值的modbus地址是4x0000，根据modbus通信规约信息帧结构读取地址 1传感器的水位测量值，应发送以下通信码：m340 plc读取水位信息主要用read_var功能模块：

　　01 03 0000 0001 840a

　　站地址功能码首地址个数 crc校验码

　　功能模块说明［1］

　　adr

　　通信地址：语法为 addm （`r.m.c.node`机架号。模块号。通道号。站地址）类型。

　　obj 要读取的对象类型

　　● ’%m’：内部位

　　● ’%mw’：内部字

　　● ’%s’：系统位

　　● ’%sw’：系统字

　　num 读取的个对象的索引。

　　nb 要读取的对象的数量。

　　recp输出参数包含所读取对象的值的字表。

　　gest交换管理表：4个字的数组。

　　图4中read_var功能模块实现将地址1传感器水位值送入%mw1，交换管理表置于%mw400：4，%mw401==0，说明通信成功，非零值记录故障代码。通信过程需占用一定时间，保证通信可靠，防止通信阻塞，4个传感器通信分时进行，用上升沿触发。读取交换管理表确认通信是否成功，通信失败应将故障代码上送上位机并报警，将水位值保持为上一次正确通信时读取的值。

　　4.4 上位机监控软件设计

　　上位机系统与plc之间通过以太网连接，水东电厂的计算机监控系统采用南瑞集团公司的nc2000系统。narinc2000计算机监控系统是南瑞集团面向水利水电领域的新一代计算机监控系统软件［2］。nc2000具有良好的人机界面和网络功能，与施耐德plc网络通信采用tcp/ipmodbus规约。在组态环境下，设计人员对plc进行驱动配置，运行环境以图形画面形式的人机界面监控水位信息、故障报警，对有关数据存储历史库，生成报表，同时利用web功能使系统具有在线监控功能，即在授权的情况下在任何一台联网的计算机上用标准的浏览器可远程监控。限于篇幅，上位机程序不再详述。

5 结束语

　　系统的设计结构合理，采用多圈值编码器采集水位，以可编程控制器为控制核心，**了系统的自动化程度，保证了系统运行的可靠性；硬件、软件模块化设计具有良好的扩展性和灵活性，可根据现场实际需求更改系统的配置规模。该系统在福建水东电站现场运行表明工作稳定，在监视报警、综合计算、信号输出等各方面满足电站的运行要求，取得了很好的效果，有较高的推广价值。

GE PLC与iFIX 4.0控制系统在矿井排水处理站中的应用

1 概述

　　寺河矿矿井排水处理站改扩建工程是寺河矿井工业场地供水系统的重要组成部分。矿井排水处理站改扩建的目的是完善现有矿井排水处理站工艺设施，增加部分辅助处理设施，**处理量及自动化水平，保障矿井排水处理站良好运行，**出水水质达标率，满足工业厂区的用水需要。因此，对排水处理站的生产运行实施全方面自动控制与远程监控，对降低运行成本、加强生产管理、减员增效、确保排水处理工艺的正常高效运行和水质达标排放、**企业运营管理的效率和品质具有十分重要的意义。寺河矿矿井排水处理站改扩建工程工艺流程如图1所示。

2 系统描述

　　根据寺河矿矿井排水处理站实际情况，生产集中控制系统由上位监测管理系统、以太网、genius网以及下位机plc控制系统、现场设备、仪器仪表等组成，是一个以网络通讯为基础的集管理、监测、控制一体化的生产系统［1］。上位监测管理系统由两台工业控制计算机组成，通过以太网和plc主站连接通讯。plc主站与两个分站之间的通讯采用ge专用的genius工业总线网及远程扩展方式实现。整个plc控制系统采用多地分站加本地主站的结构形式，在三个车间配电室设置三个控制站：1#站设置在水处理间、2#站设置在加药消毒间、3#站设置在污泥浓缩及脱水间，其中1#为主站，2#和3#为分站。按照相对独立的工艺划分设置控制区域，各控制站间又相互通讯联系，组成一个完整的控制网络。系统控制通过上位监测管理系统的监控/组态软件将相关的控制命令和状态设置下传给下位plc，并由plc完成设备控制。系统监控的设备主要是各车间的生产设备，另有现场各种仪器仪表的模拟量数据通过plc上传给上位监测管理系统，包括电流、**、液位、浊度等信号。

GE PLC与iFIX 4.0控制系统在矿井排水处理站中的应用

3 系统架构

　　3.1 上位监测管理系统

　　硬件构成：研华工业控制计算机、交换机、不间断ups电源、打印机等。

　　软件构成：bbbbbbs xp操作系统、microsoft office 2003、监控组态软件ifix4.0等。

　　上位监控管理系统采用由研华工业控制机与美国ge公司的ifix4.0实时监控组态软件构成的平台。该平台分为1个操作员站和1个工程师站，布置于排水站控制室中，用ifix4.0实时监控组态软件编制的上位监控程序能够完成整个控制系统的数据采集、控制系统组态、工艺参数的在线修改和设置，也可实现远程监控系统中各设备及各种仪表的运行状态和实时参数的采集，并以动态图形显示，还能实现历史数据查询及调用、系统状态诊断等功能，同时也具备系统报警显示查询、生成数据库、数据报表及打印等功能。该平台提供标准的hmi运行画面，使全厂整个生产情况能够在显示器上实时地显示出来，不仅使调度指挥人员能够对控制系统进行观察和操作，还能迅速了解现场设备的运行情况，并及时作出正确决策［2］。上位远程监控主画面如图2所示。

　　3.2系统网络构成

　　整个控制系统由以太网和genius网两层网络组成。plc主站通过以太网与上位机连接通讯，通过genius总线网和远程扩展方式分别与3#和2#分站连接通讯。以太网既是监控层网络，也是管理网络，主要由网络交换机、上位机以太网卡、下位机以太网通讯模块等组成。这样上位机和下位机就实现了基于tcp/ip通讯协议进行100mbps的高速数据通讯。

　　genius工业总线网是控制层网络，也是生产控制的执行层，控制层的主站plc和3#分站间采用genius通讯单元进行数据通讯［3］，主站plc和2#分站间采用geplc专用远程扩展方式进行数据通讯。管理网络与控制网络之间的信息交换是双向的，即上位机通过以太网与控制层网络中的下位plc主站相连，采集其所需的各种运行参数信息及实时数据，经过监控软件的运算处理并在显示器上显示出来，同时能自动或手动操作将各种指令下发给控制网络中的plc。这样就实现了自动监测及控制的生产过程。控制网络中各个plc的分站按照硬件地址在genius网络中相互识别，这样系统就不会造成信号拥塞［4］。监控系统网络结构如图3所示。