S7-200 PLC與組態(tài)王在變頻器節(jié)能項目上的應(yīng)用

1 引 言

　　近幾年來，可編程序控制器（以下簡稱plc）因其可靠性高、編程簡單、抗干擾能力強等優(yōu)點，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但plc在人機交互性能方面較弱，然而工控組態(tài)軟件（如組態(tài)王）具有良好的人機界面及控制決策能力。因此，將二者結(jié)合起來可有效實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的綜合監(jiān)控。東方日立（成都）電控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的高壓大功率變頻器有機地將二者結(jié)合起來，實現(xiàn)變頻器在昆鋼自備發(fā)電廠高爐煤氣發(fā)電機組送、引風機系統(tǒng)上的應(yīng)用及節(jié)能計算。該系統(tǒng)采用上、下位機主從式結(jié)構(gòu)，plc作為下位機通過modbus通信方式，完成工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集；上位機采用工業(yè)控制計算機，與plc之間通過工業(yè)以態(tài)網(wǎng)通訊方式，實現(xiàn)高壓變頻器在運行過程中的實時數(shù)據(jù)顯示、故障報警等各項功能。同時，組態(tài)王又作為數(shù)據(jù)服務(wù)器，通過dde方式為節(jié)能軟件提供實時數(shù)據(jù)，以助節(jié)能軟件完成數(shù)據(jù)計算、動態(tài)曲線顯示。

2 系統(tǒng)硬件配置

　　送、引風機高壓變頻裝置通訊系統(tǒng)的硬件配置，主要包括mdm3000電力綜合測試儀、集線器及實現(xiàn)遠程監(jiān)控的工業(yè)計算機。單元控制柜內(nèi)所用的plc，選用西門子s7-200系列cpu226；通訊單元為西門子工業(yè)以太網(wǎng)模塊cp243-1。數(shù)據(jù)采集器選用深圳亞特爾公司的mdm3000產(chǎn)品，實現(xiàn)變頻器輸入電壓、輸入電流等數(shù)據(jù)采集。工業(yè)計算機選用研華原裝工控機ipc-610h，主要配置：cpu2.8g/256m（內(nèi)存）；80g硬盤；集成顯卡；另置網(wǎng)卡；50倍光驅(qū)；1.44m（軟驅(qū)）和kb104+mouse。送、引風機高壓變頻裝置通訊系統(tǒng)的硬件配置如圖1所示。

3 系統(tǒng)軟件基本原理及組態(tài)

　　系統(tǒng)軟件包括：

　　（1）工控軟件：組態(tài)王kingview5.1；

　　（2）用于s7-200編程軟件的step7-microwin4.0；

　　（3）用于實現(xiàn)節(jié)能計算的自主研發(fā)的軟件。

　　送、引風機高壓變頻裝置系統(tǒng)以plc為通訊管理中心的通訊系統(tǒng)的地址分配見附表。

　　3.1 組態(tài)王kingview5.1

　　組態(tài)王是運行于microsoftwindows98/2000/nt/xp中文平臺界面的人機界面軟件。采用了多線程、com組件等新技術(shù)，實現(xiàn)了實時多任務(wù)，軟件運行穩(wěn)定可靠。軟件包從工業(yè)控制對象中采集數(shù)據(jù)，并記錄在實時數(shù)據(jù)庫中。它還負責把數(shù)據(jù)的變化以動畫的方式形象地表示出來。同時還可以完成變量報警、操作記錄、趨勢曲線等監(jiān)視功能，并按實際需要生成歷史數(shù)據(jù)文件。

為實現(xiàn)組態(tài)王和外部設(shè)備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置大量設(shè)備的驅(qū)動程序作為組態(tài)王和外部設(shè)備的通訊接口，擴充了組態(tài)王的功能，為用戶提供更為靈活的應(yīng)用空間。在數(shù)據(jù)交換時，我們定義組態(tài)王作為dde服務(wù)器端，與采用java軟件開發(fā)的節(jié)能計算軟件相互通訊。通過dde方式用戶自編的應(yīng)用程序可以與組態(tài)王無縫連接，進行數(shù)據(jù)交換。節(jié)能計算軟件的主畫面如圖3所示。