冶金業(yè)PLC技術(shù)研究論文
1PLC的選型
PLC選型方式靈活，根據控制對象和控制任務(wù)的不同，我們可以選擇不同型號的PLC及其模板類(lèi)型和數量。首先我們根據具體的控制任務(wù)決定出需要采集和控制的點(diǎn)數，即DI/DO點(diǎn)數和AI/AO點(diǎn)數，然后像搭積木一樣搭出所需PLC的模板配置及其模板的數量。一般來(lái)說(shuō)：點(diǎn)數在100點(diǎn)以下，選用S7-200系列；點(diǎn)數在1000點(diǎn)以下，選用S7-300系列；點(diǎn)數在1000點(diǎn)以上，選用S7-400系列；模板的數量等于點(diǎn)數除以單個(gè)模板的通道數。因此唐鋼冷軋廠(chǎng)———鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)所采用的PLC就是S7-400系列。
2西門(mén)子PLC的連接方式
西門(mén)子PLC的連接方式主要有以下2種：
�。�1）下位連接，即PLC與遠程單元的連接，就是主站與從站單元的連接。西門(mén)子PLC可以通過(guò)PROFIBUS-DP通訊方式與ET200系列遠程站構成分布式自動(dòng)化系統，方便的實(shí)現現場(chǎng)級自動(dòng)化。PROFIBUS-DP通訊數據傳輸率最大為12Mbit/s，從I/O傳送信號到PLC控制器只需短至毫秒級的時(shí)間，確保了從單元層到現場(chǎng)層的集成通信。這種連接使現場(chǎng)只有一根總線(xiàn)，徹底避免了多電纜硬線(xiàn)連接容易造成的故障，簡(jiǎn)化了施工與維護。
�。�2）同位連接，即PLC與PLC之間的連接主要是多臺PLC主站之間連接。多臺PLC通過(guò)通訊模板連接在一起，在S7網(wǎng)絡(luò )組態(tài)中指定2臺PLC的伙伴關(guān)系，就產(chǎn)生共同的ID號，用來(lái)識別網(wǎng)絡(luò )上構成伙伴通信關(guān)系的2臺PLC，再通過(guò)S7的標準功能FC5（AG-SEND）和（AG-RECV）編程定義數據的發(fā)送與接收。如果采用的通訊模板是PROFIBUS網(wǎng)卡，構成伙伴通信關(guān)系的2臺PLC采用FDL協(xié)議；如果采用的通訊模板是工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)卡，構成伙伴通信關(guān)系的兩臺PLC采用ISO協(xié)議。
3INTOUCH操作站
上位監控軟件INTOUCH是西門(mén)子公司推出組態(tài)軟件平臺，它可用于自動(dòng)化領(lǐng)域中所有的操作員控制和監控任務(wù)。INTOUCH使用方便功能強大，使用INTOUCH組態(tài)軟件可開(kāi)發(fā)出較強的組合畫(huà)面。以下是INTOUCH組態(tài)軟件所具備的一些功能：
�。�1）顯示功能：用圖形實(shí)時(shí)地顯示生產(chǎn)線(xiàn)上各個(gè)設備的.運行情況，動(dòng)態(tài)顯示生產(chǎn)工藝流程；動(dòng)態(tài)顯示模擬量信號、開(kāi)關(guān)量信號、各種累計信號的數值，通過(guò)按鈕、開(kāi)關(guān)、信號燈、顏色、百分比、填充等手段實(shí)時(shí)生動(dòng)地表達出來(lái)。
�。�2）數據管理：能夠建立和產(chǎn)生數據庫，操作信息庫，故障信息庫。
�。�3）數據處理：在INTOUCH的曲線(xiàn)跟蹤功能中，它既可以顯示實(shí)時(shí)數據，也可查詢(xún)歷史數據。
�。�4）報警功能：當某一模擬量（如溫度，壓力，流量等）超出給定范圍或某一開(kāi)關(guān)量（如電機啟停，閥門(mén)開(kāi)關(guān)等）發(fā)生變位時(shí)，根據不同的需要發(fā)出不同等級的報警。
�。�5）報表功能：即時(shí)報表，日報表，月報表，年報表。
�。�6）安全功能：按不同的操作級別分別加密，不同級別的操作員操作權限不同。
�。�7）打印功能：可以實(shí)現報表和圖形的打印，以及各種報警的實(shí)時(shí)打印。
�。�8）INTOUCH操作站硬件基礎是工控機和工業(yè)網(wǎng)卡，軟件構成為WIN98/NT/2000系統。
4西門(mén)子工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò )
�。�1）工業(yè)以太網(wǎng)ETHERNET：工業(yè)以太網(wǎng)是基于國際標準的網(wǎng)絡(luò )，專(zhuān)為工業(yè)應用而優(yōu)化設計。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)上與1EEE802.3/802.3u兼容，使用ISO和TCP/IP通訊協(xié)議。工業(yè)以太網(wǎng)是基于1EEE802.3的強大的區域和單元網(wǎng)絡(luò )。
�。�2）現場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS網(wǎng)：現場(chǎng)總線(xiàn)是指將現場(chǎng)設備與工業(yè)過(guò)程控制單元、現場(chǎng)操作站等互連而成的計算機網(wǎng)絡(luò )，具有全數字化、分散、雙向傳輸和多分支的特點(diǎn)，是工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )向現場(chǎng)發(fā)展的產(chǎn)物。PROFIBUS主要由PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-DP三部分組成。其中PROFIBUS-DP是一種高速（傳輸速率9.6kbps～12Mbps）、經(jīng)濟的設備級網(wǎng)絡(luò )，主要用于現場(chǎng)控制器與分散I/O之間的通訊，可滿(mǎn)足交直流調速系統快速相應的時(shí)間要求；PROFIBUS-PA用IECII58-2標準，傳輸速率為31.25kbps，提供本質(zhì)安全特性，適用于安全性要求較高以及由總線(xiàn)供電的場(chǎng)合；PROFIBUS-FMS主要解決車(chē)間級通信問(wèn)題，完成中等傳輸速度的循環(huán)或者非循環(huán)數據交換任務(wù)。唐鋼———鍍鋅車(chē)間采用的就是PROFIBUS-DP通訊。
5結語(yǔ)
由西門(mén)子可編程控制器和INTOUCH操作站構成的監控系統解決了整個(gè)系統實(shí)時(shí)集中控制和各種數據的在線(xiàn)管理問(wèn)題，實(shí)現了對控制目標的直接數字化控制，大大提高了控制過(guò)程的技術(shù)水平。西門(mén)子PLC技術(shù)在唐鋼一期鍍鋅生產(chǎn)線(xiàn)的自動(dòng)控制系統的應用實(shí)踐證明該系統具有良好的穩定性，可操作性，完全達到設計的控制要求。
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