關(guān)鍵詞：
西門(mén)子PLC
可編程控制器
軟件控制
摘要：本文從工業(yè)PLC（PC3000）在系統(tǒng)中所發(fā)揮的作用開(kāi)始，提出由通用型PLC代替其運(yùn)行的構(gòu)想，分別從通信協(xié)議、現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)、軟件編程等幾方面分析其可行性，寄希望達(dá)到普及應(yīng)用的目的，從而最終實(shí)現(xiàn)的效果。
1 PC3000的簡(jiǎn)介
PC3000是英國(guó)歐陸（Eurotherm）公司開(kāi)發(fā)的工業(yè)用可編程控制器，公司共使用有8套。其主要功能就是全面控制該工段的所有電器元件、采集處理現(xiàn)場(chǎng)儀表的信號(hào)、顯示和反饋于人機(jī)界面中，有序的自動(dòng)控制該工段全部工作流程，其最核心功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)筒體溫度的精確控制，具有PID參數(shù)自整定功能。
PC3000的主要硬件組成有：
1.機(jī)架（RACK）
2.電源模塊（PSU）
3.控制模塊（LCM-Plus）
4.機(jī)架接口模塊（RIM）
5.通訊模塊
6.I/O模塊
7.人機(jī)接口（INDUSTRIAL PC ED TCCX77FR452F1）
8.RS232/RS422服務(wù)接口（ED COMM261+CABLE ED ）
9.中間轉(zhuǎn)換端子板（EH EDV25F和EH EDV25M ）
要實(shí)現(xiàn)熱功聯(lián)產(chǎn)，還要滿(mǎn)足以下基本條件：熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，其軸功率必須滿(mǎn)足被拖動(dòng)設(shè)備之要求，其排汽熱必須全部用掉，即用于加熱除氧或其它也就是說(shuō)，除氧器工作進(jìn)汽量必須大于熱功聯(lián)產(chǎn)汽輪機(jī)的排汽量，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，現(xiàn)在通過(guò)工藝計(jì)算來(lái)分析這條路線(xiàn)的可行性。
2 背景
至裝備投產(chǎn)運(yùn)行以來(lái)，PC3000顯示出其強(qiáng)大功能的優(yōu)勢(shì)，精確的模擬控制、順序的數(shù)字控制、統(tǒng)計(jì)及通信功能。運(yùn)行較為穩(wěn)定，基本沒(méi)有出現(xiàn)大的致命性故障，可見(jiàn)，PC3000在意大利馬瑞思擠出機(jī)微控系統(tǒng)中已趨于完善的地步。
但是本人之所以在此提出由通用型PLC代替PC3000，原因有二：第一，PC3000是較為專(zhuān)業(yè)的工業(yè)用PLC，不具備在維護(hù)人員的普遍推廣，公司發(fā)展快，可以在培訓(xùn)方面還不完善的情況下出現(xiàn)技術(shù)人員的斷層；第二，該系統(tǒng)已經(jīng)是歐陸公司的淘汰產(chǎn)品，據(jù)目前所知，已經(jīng)買(mǎi)不到PC3000的備件，如果某一模塊損壞，只能整個(gè)系統(tǒng)停產(chǎn)，等待返修，對(duì)我們裝備的生產(chǎn)十分的被動(dòng)。
3.可行性分析
總結(jié)一年多的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)谔岢鲇赏ㄓ眯臀鏖T(mén)子S7系列PLC代替，考慮其可行性，主要是：通信協(xié)議、現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)、軟件編程等幾個(gè)方面的問(wèn)題解決。
3.1通信協(xié)議
目前運(yùn)行的PC3000與各控制子系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)關(guān)系如圖1所示：
圖1
協(xié)議的設(shè)備，是支持RS-232的一種串行接口，它與直流控制器（歐陸590）出于同意協(xié)議，靠RS232直接通信；與馬瑞思操作后臺(tái)（WIZCON）之間是通過(guò)串口服務(wù)器RS232/RS422轉(zhuǎn)換后進(jìn)行通訊。
我們?cè)O(shè)計(jì)的西門(mén)子PLC與各控制子系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)關(guān)系如圖2所示：
圖2
由圖中可見(jiàn)，西門(mén)子S7系列PLC可采用多種通信協(xié)議，如：以太網(wǎng)（ETHERNET）、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)（PROFIBUS）等組建通信網(wǎng)絡(luò)。
1. 如果操作后臺(tái)（WIZCON）繼續(xù)使用，不更換的話(huà)，我們就需要一個(gè)通訊的網(wǎng)關(guān)作為二者的橋梁來(lái)幫助整合他們，該通訊的網(wǎng)關(guān)支持一個(gè)以太網(wǎng)和RS-232/422/485 口來(lái)連接各種類(lèi)型的支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備，通過(guò)Modbus/TCP 和 Modbus /ASCII/RTU 協(xié)議轉(zhuǎn)換, 帶有以太網(wǎng)的 PLC 可以使用 RS-232/422/485 接口來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫通訊。
2. 如果將操作后臺(tái)該為和二套一致的WonDERVARE INTOUCH系統(tǒng)，那么組建網(wǎng)絡(luò)將變的更為簡(jiǎn)便，實(shí)現(xiàn)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)直接通訊。
3.2現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)
在替代改造過(guò)程中，我們必須力求工作簡(jiǎn)潔條理，那必然考慮到布線(xiàn)的問(wèn)題，避免煩瑣的理線(xiàn)、走線(xiàn)的工作，在這方面我們先考察目前PC3000的接線(xiàn)。
現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)十分條理，方便改造的理線(xiàn)工作，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)的統(tǒng)計(jì)，聚合、造粒工段所有I/O點(diǎn)如下：
西門(mén)子S7系列的PLC對(duì)于擴(kuò)展和安裝布置十分靈活和方便，通過(guò)擴(kuò)展模塊可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)的I/O輸入輸出點(diǎn)；從空間來(lái)看，對(duì)于S7要比PC3000體積小的多，所以空間問(wèn)題也不受任何的限制。
3.3軟件編程
PC3000的編程軟件有兩種，上面的一種是基于DOS的PRGRAMMING STATION（PS）。
首先我們先看PC3000（以造粒工段）的一段程序?yàn)槔?/p>
SHUTDOWN：
BEGIN
IO4.Value_7 ∶= 0（*OFF*）
LdPgTmr.Input ∶= 0（*False*）
HEATING.Process_Val ∶= 0（*OFF*）
WORKING.Process_Val ∶= 0（*OFF*）
PreHtOn.Val ∶= 0（*ON*）
START1.Value_1 ∶= 0（*OFF*）
DevAIF.Input ∶= 0（*False*）
END
條件：
∶∶= AUXON.Process_Val AND MAINSWCH.Process_Val AND V220VAC.Process_Val AND V220ACSV.Process_Val AND V24VDC.Process_Val AND V24VAC.Process_Val ；
根據(jù)上述的程序，我們可以畫(huà)出邏輯框圖：用STEP v3.2軟件編程如下：
以某一片段的變成演示來(lái)看，在技術(shù)力量成熟的條件下，可以將整個(gè)PC3000的程序由STEP軟件來(lái)進(jìn)行編譯、調(diào)試。
4.綜合性比較
西門(mén)子PLC代替歐陸PC3000的改造，較其可能的優(yōu)缺點(diǎn)做如下的對(duì)比：
優(yōu)：1. 維護(hù)方便，減少了一定的維護(hù)費(fèi)用；
2. 方便維護(hù)人員對(duì)備品備件的管理
3. 技術(shù)成熟，便于今后的局部改造；
4. 可以減少對(duì)外方的技術(shù)依賴(lài)；
劣：1. 即使改造前的再詳細(xì)的調(diào)試，必然存在不確定因素；
2. 對(duì)設(shè)備的運(yùn)行有一定的競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)；
5.總結(jié)
由通用型PLC替換工業(yè)PLC，公司并未有該方面的經(jīng)驗(yàn)借鑒，該項(xiàng)工作顯然是個(gè)需要人力、物力的相當(dāng)大的工作。尤其是對(duì)PC3000程序的理解上還有一段很長(zhǎng)的路要走，在此過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)一定的不可預(yù)見(jiàn)的困難。另外，據(jù)了解，外方在長(zhǎng)壽聚甲醛的第二、三裝置中將采用西門(mén)子S7系列PLC，到時(shí)我們可以借鑒一些理論和經(jīng)驗(yàn)支撐，更完善、穩(wěn)定、全面地作好替換項(xiàng)目的準(zhǔn)備工作。
參考文獻(xiàn)
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[4]電世界-雜志.電世界雜志社
