基于現(xiàn)場(chǎng)總線的配料監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　3.2 cc-link概況

　　cc-link是三菱電機(jī)公司以高性能、低成本、多廠商支持為目標(biāo)于1996年推出的第二代開放式現(xiàn)場(chǎng)總線，是control communication link（控制與通信鏈路）的簡(jiǎn)稱，2000年11月，cc-link協(xié)會(huì)成立，專門負(fù)責(zé)cc-link在全球的普及和發(fā)展。

　　開放式現(xiàn)場(chǎng)總線cc-link具有性能卓越、應(yīng)用廣泛、使用簡(jiǎn)單、節(jié)省成本等突出的優(yōu)勢(shì)。cc-link采用雙絞線為連接介質(zhì)的主從結(jié)構(gòu)，最多支持64個(gè)從站，采用廣播論詢方式，最高可達(dá)到10mbps速度。plc或計(jì)算機(jī)作為cc-link主站，配以aj65sbt-rpt中繼器最遠(yuǎn)距離可達(dá)13.2km。網(wǎng)絡(luò)總線最大的循環(huán)數(shù)據(jù)容量為2048個(gè)點(diǎn)，512個(gè)字;最大瞬時(shí)傳送數(shù)據(jù)量為960字節(jié)。cc-link具有預(yù)約站功能、自動(dòng)刷新功能、即插即用功能和主站熱備、子站脫離、站上線回復(fù)、監(jiān)控測(cè)試等完備的ras機(jī)能。cc-link在使用上，硬件開關(guān)設(shè)置、接線（3芯屏蔽線）和系統(tǒng)組態(tài)（參數(shù)設(shè)定即可）都非常方便和簡(jiǎn)單。

　　目前cc-link支持多達(dá)360種設(shè)備，如：遠(yuǎn)程i/o、傳感器、稱重控制器、調(diào)節(jié)器、電磁閥、變頻器、觸摸屏等等。并得到220多家廠商支持，如：松下電工、大和衡器、橫河、西門子、digital、nec等等，cc-link也是目前唯一能與歐美現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)抗衡的亞洲產(chǎn)品。

　　上海大和的定量給料機(jī)（cfw）是作為遠(yuǎn)程設(shè)備從站形式連接cc-link現(xiàn)場(chǎng)總線的。

　　3.3 組態(tài)及編程

　　plc編程以三菱gx developer7.0為工具平臺(tái)，采用符號(hào)化的梯形圖編寫，并充分考慮系統(tǒng)資源，多用宏應(yīng)用，減少掃描時(shí)間，提高實(shí)時(shí)控制性。melsec-a plc為cc-link主站，由主站模塊a1sj61bt11控制從站（cfc-200控制器）的運(yùn)行和數(shù)據(jù)刷新，在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時(shí)，可將初始化程序通過plc來完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備參數(shù)的設(shè)定，寫入主站的eeprom中，在運(yùn)行程序中，主從站之間的數(shù)據(jù)交換是自動(dòng)鏈接更新的，主cpu只需用from/to指令即可從緩沖存儲(chǔ)器中存取從設(shè)備信息。

　　上下位機(jī)的通信選用modbus通訊協(xié)議（rs485方式），網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是主從結(jié)構(gòu)，通信介質(zhì)為雙絞線，它是modicon公司早期所引用發(fā)展，是一種經(jīng)典開放的串行通信協(xié)議，在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，是事實(shí)上的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。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)品進(jìn)行通訊。本系統(tǒng)中采用的modbus協(xié)議是以rtu（binary）格式封裝，采用crc錯(cuò)誤校驗(yàn)，可以較高的通信效率傳送信息。它的衍生協(xié)議modbus/tcp可應(yīng)用于ethernet設(shè)備間的通信，符合當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。

　　3.4 監(jiān)控系統(tǒng)詳述

　　監(jiān)控系統(tǒng)是以citectscada 5.30 32位工控軟件為開發(fā)和運(yùn)行平臺(tái)，citect是世界領(lǐng)先的scada產(chǎn)品，它是基于windows nt平臺(tái)用于分布式控制系統(tǒng)的scada軟件，具有獨(dú)特的“可伸縮結(jié)構(gòu)”，它向用戶提供了極大的應(yīng)用靈活性和系統(tǒng)開方性，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)今優(yōu)秀的自動(dòng)化軟件之一。

（1） citectscada

　　citectscada內(nèi)置一個(gè)cicode腳本的實(shí)時(shí)多任務(wù)程序語言，利用它所提供的豐富函數(shù)庫(kù)，可靈活地開發(fā)出復(fù)雜的應(yīng)用程序，這是它優(yōu)于其它scada軟件的特點(diǎn)之一。監(jiān)控系統(tǒng)采用樹型結(jié)構(gòu)，具有多種畫面調(diào)用手段，以方便操作使用。系統(tǒng)畫面分菜單主頁(yè)，配料總貌監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、配方管理、趨勢(shì)組記錄、報(bào)警組記錄、報(bào)表、操作日志、調(diào)試維護(hù)、幫助等畫面。為保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)提供多級(jí)用戶管理功能，

　　分為操作員、管理員和工程師三種權(quán)限，以保證系統(tǒng)的安全機(jī)制。在本配料監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)中，結(jié)合了實(shí)際工藝狀況和充分利用citectscada的特長(zhǎng)，主要完成了配方設(shè)置、流程選擇和切換、流程聯(lián)鎖、流程起動(dòng)、順序停止、故障停止、流程報(bào)警、總量的定量控制、配料流量調(diào)節(jié)及產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)計(jì)算等功能。

　　（2） 系統(tǒng)界面

　　系統(tǒng)部分界面圖如圖3、圖4、圖5所示。

　　citectscada采取了c/s結(jié)構(gòu)方式，以輸入/輸出服務(wù)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(shí)現(xiàn)基于windows應(yīng)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(kù)服務(wù)器microsoft sql server 7.0。而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換，選用citectscada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(yīng)用程序的代碼冗余，提高了內(nèi)存的利用率，它以dll函數(shù)提供外部的應(yīng)用程序（vb，vc++等）接口，使用戶應(yīng)用程序可直接對(duì)citectscada的tag變量進(jìn)行操作，并支持通過tcp/ip的遠(yuǎn)程ole api功能。