開放式現場總線CC-Link在計量配料中的應用
下位機選用CC-Link現場總線控制方式,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,以確保工藝數據正確和及時的在上位PC監控站和觸摸屏上得到雙重響應和顯示,即使上位發生故障或失效,也不影響整個流程控制。觸摸屏的監控畫面雖沒上位HMI豐富,但也基本覆蓋整個系統的監控和操作。
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,并充分考慮系統資源,減少循環掃描時間,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據刷新,因A2SH PLC支持CC-Link指令,使網絡組態和數據處理時,更顯容易,在運行程序中,主從站之間的數據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指令以處理數據的存取,而不需關心緩沖內存的地址。
上下位機的通信選用Modbus通訊協議(RS485方式),網絡結構是主從結構,通信介質為雙絞線,它是Modicon公司早期所引用開發,在工業控制領域應用非常廣泛,是事實上的工業網絡標準。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品通訊。本系統中采用的Modbus協議是以RTU格式封裝,可以較高的波特率傳送信息。
2,監控系統詳述
監控系統是以Citect V5.30 32位工控軟件為開發和運行平臺,Citect是基與Windows NT平臺用于分布式控制系統的SCADA軟件,它向用戶提供了極大的應用靈活性和系統開方性,在工業自動化領域有著廣泛的應用,是當今優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庫,可靈活地開發出復雜的應用程序,這是它優于其它SCADA軟件的特點之一。監控系統采用樹型結構,具有多種畫面調用手段,以方便操作使用。系統畫面分菜單主頁,配料總貌監控、設備監控、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。為保證系統的安全可靠運行,監控系統提供操作員、管理員和工程師三種權限,以保證系統的安全機制。在本配料監控系統的開發中,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)形式經以太網鏈路(TCP/IP協議)連入工廠ERP/MIS,Citect提供了DDE/NetDDE,OPC,ODBC/SQL,COM/DCOM,CTAPI等通用方法實現基于Windows應用程序和I/O之間的數據交換。本配料系統中的歷史數據以ODBC/SQL方式訪問數據庫服務器Microsoft SQL Server 7.0。而實時數據的交換,考慮到DDE、OPC方式的不穩定性及局限性,因此選用Citect所提供的CTAPI接口,它適合多種數據交換,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,按先聲明后調用的原則,DLL函數使用類似于VB自己的函數應用,非常簡單。可使用戶通過內部企業網上任何一臺工作站來監控實時數據和查詢歷史數據。
五 結論
綜上所述,基于開方式現場總線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,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品無縫地組合成一體,并以一體化的網絡平臺技術為基礎,實現了安全、透明、經濟的需要。其中的現場總線和工控軟件是今后幾年自動化領域發展的主流和熱點,相信在各行業的使用將越來越多。
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