開放式現(xiàn)場總線CC-Link在計量配料中的應用
下位機選用CC-Link現(xiàn)場總線控制方式,用三菱MELSEC-A PLC共二臺組成CC-Link雙機冗余結構,它具有先進、高速、可靠、大容量的特點,其中PLC1為主控,PLC2為后備冗余,當通信發(fā)生故障時,便可實行主備PLC間的無擾切換。由于12臺CFW分布較分散,故選擇CC-Link總線將大和衡器稱重控制器與PLC直接相連。下位人機介面(HMI)為三菱電機液晶觸摸屏GOT,以確保工藝數(shù)據(jù)正確和及時的在上位PC監(jiān)控站和觸摸屏上得到雙重響應和顯示,即使上位發(fā)生故障或失效,也不影響整個流程控制。觸摸屏的監(jiān)控畫面雖沒上位HMI豐富,但也基本覆蓋整個系統(tǒng)的監(jiān)控和操作。
上海大和的定量給料機(CFW)是作為遠程設備從站形式連接CC-Link現(xiàn)場總線的。
PLC控制軟件采用符號化的梯形圖編寫,并充分考慮系統(tǒng)資源,減少循環(huán)掃描時間,提高實時控制性。PLC1為CC-Link主站,由主站模塊控制從站的運行和數(shù)據(jù)刷新,因A2SH PLC支持CC-Link指令,使網(wǎng)絡組態(tài)和數(shù)據(jù)處理時,更顯容易,在運行程序中,主從站之間的數(shù)據(jù)交換是自動鏈接更新的,主CPU只需通過RDGET和RDPUT語句即可與從站交換設備信息,CC-Link指令可代替FROM/TO指令以處理數(shù)據(jù)的存取,而不需關心緩沖內存的地址。
上下位機的通信選用Modbus通訊協(xié)議(RS485方式),網(wǎng)絡結構是主從結構,通信介質為雙絞線,它是Modicon公司早期所引用開發(fā),在工業(yè)控制領域應用非常廣泛,是事實上的工業(yè)網(wǎng)絡標準。它支持21種功能代碼,并可與工廠中其它眾多廠商的不同產(chǎn)品通訊。本系統(tǒng)中采用的Modbus協(xié)議是以RTU格式封裝,可以較高的波特率傳送信息。
2,監(jiān)控系統(tǒng)詳述
監(jiān)控系統(tǒng)是以Citect V5.30 32位工控軟件為開發(fā)和運行平臺,Citect是基與Windows NT平臺用于分布式控制系統(tǒng)的SCADA軟件,它向用戶提供了極大的應用靈活性和系統(tǒng)開方性,在工業(yè)自動化領域有著廣泛的應用,是當今優(yōu)秀的自動化軟件之一。
Citect內置一個Cicode的實時多任務SCADA程序語言,利用它所提供的豐富函數(shù)庫,可靈活地開發(fā)出復雜的應用程序,這是它優(yōu)于其它SCADA軟件的特點之一。監(jiān)控系統(tǒng)采用樹型結構,具有多種畫面調用手段,以方便操作使用。系統(tǒng)畫面分菜單主頁,配料總貌監(jiān)控、設備監(jiān)控、配方管理、趨勢組記錄、報警組記錄、報表、操作日志、調試維護、幫助等畫面。為保證系統(tǒng)的安全可靠運行,監(jiān)控系統(tǒng)提供操作員、管理員和工程師三種權限,以保證系統(tǒng)的安全機制。在本配料監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)中,結合了實際工藝狀況和充分利用Citect的特長,主要完成了配方設置、流程選擇和切換、流程聯(lián)鎖、流程起動、順序停止、故障停止、流程報警、流量和定量控制、累計統(tǒng)計等功能。
Citect采取了C/S結構方式,以輸入/輸出服務器(I/O server)形式經(jīng)以太網(wǎng)鏈路(TCP/IP協(xié)議)連入工廠ERP/MIS,Citect提供了DDE/NetDDE,OPC,ODBC/SQL,COM/DCOM,CTAPI等通用方法實現(xiàn)基于Windows應用程序和I/O之間的數(shù)據(jù)交換。本配料系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)以ODBC/SQL方式訪問數(shù)據(jù)庫服務器Microsoft SQL Server 7.0。而實時數(shù)據(jù)的交換,考慮到DDE、OPC方式的不穩(wěn)定性及局限性,因此選用Citect所提供的CTAPI接口,它適合多種數(shù)據(jù)交換,使用更為靈活,它避免了各應用程序的代碼冗余,提高了內存的利用率,它以DLL函數(shù)提供外部的應用程序(VB,VC++等)接口,使用戶應用程序可直接對Citect的Tag變量進行操作,并支持通過TCP/IP的遠程操作。VB調用DLL函數(shù),按先聲明后調用的原則,DLL函數(shù)使用類似于VB自己的函數(shù)應用,非常簡單。可使用戶通過內部企業(yè)網(wǎng)上任何一臺工作站來監(jiān)控實時數(shù)據(jù)和查詢歷史數(shù)據(jù)。
五 結論
綜上所述,基于開方式現(xiàn)場總線CC-link的定量給料機CFW配以PLC+PC及工控軟件所組成的控制系統(tǒng),具有先進性、開方性、實施周期短、成本(包括投資、維護、升級等成本)低等特點,它可將來自不同公司的不同類型產(chǎn)品無縫地組合成一體,并以一體化的網(wǎng)絡平臺技術為基礎,實現(xiàn)了安全、透明、經(jīng)濟的需要。其中的現(xiàn)場總線和工控軟件是今后幾年自動化領域發(fā)展的主流和熱點,相信在各行業(yè)的使用將越來越多。
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