控制系統(tǒng)配置組態(tài)方式
modiconquantum系列plc提供高度靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從集中控制到高級(jí)分布系統(tǒng)及聯(lián)網(wǎng)的分布控制系統(tǒng)，靈活組合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)最大程度滿足控制需要。plc控制系統(tǒng)配置組態(tài)方式有多種，在寶二公司輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行重要性不同，對(duì)plc控制系統(tǒng)配置分為三種情況：①雙cpu熱備雙i/o網(wǎng)冗余單路mb+配置；②雙cpu熱備雙i/o網(wǎng)雙路mb+配置；③單cpu單i/o網(wǎng)單路mb+配置。其中②性能最可靠，工程造價(jià)也最高；③性能較差，工程造價(jià)也低。
2.1雙cpu熱備雙i/o網(wǎng)冗余單路mb+配置
雙cpu熱備雙i/o網(wǎng)冗余單路mb+配置參見(jiàn)圖1所示。寶二公司的除灰網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、輸煤程控系統(tǒng)采用這種配置。plc系統(tǒng)采用雙機(jī)熱備配置可以提高控制系統(tǒng)可靠性。雙機(jī)熱備系統(tǒng)必須包括兩個(gè)機(jī)架配置組態(tài)完全相同，每個(gè)機(jī)架上分別裝有一塊140cps電源模塊、一塊cpu模塊、一塊140crp遠(yuǎn)程通訊處理器及一塊140chs11000熱備通訊模塊，組成了雙機(jī)熱備冗余系統(tǒng)配置。兩塊熱備模塊通過(guò)兩芯光纜彼此相連，每個(gè)掃描周期，主cpu都要根據(jù)自身的i/o狀態(tài)表，通過(guò)熱備模塊間的通訊來(lái)更新備用cpu的i/o狀態(tài)表，使備用cpu始終與主cpu保持同步，從而當(dāng)主cpu模塊或系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)熱備通訊模塊及熱備通訊組件，可以完全同步地、無(wú)擾動(dòng)地進(jìn)行cpu模塊的切換，此時(shí)輔助(熱備)cpu模塊支持系統(tǒng)不間斷地繼續(xù)工作。程控系統(tǒng)主機(jī)采用2臺(tái)研華工控機(jī)，組成一套完整的雙機(jī)熱備系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中，一臺(tái)為運(yùn)行主控器，另一臺(tái)為工程師開(kāi)發(fā)機(jī)。當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)依然保證運(yùn)行人員操作，保證系統(tǒng)可靠連續(xù)運(yùn)行，工控機(jī)監(jiān)控軟件采用wonderware的intouch軟件，plc開(kāi)發(fā)組態(tài)軟件是modsoft2.6，操作系統(tǒng)是bs98/95，采用modbusplus通訊協(xié)議，以sa85卡提供的rs485電氣接口連接plc的控制器cpu卡件，另配打印機(jī)組成一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，作為運(yùn)行人員監(jiān)控之用。
圖1cpu熱備雙i/o網(wǎng)單路mb+通訊
熱備雙i/o網(wǎng)通信介質(zhì)為雙路同軸電纜，遠(yuǎn)程通訊卡140cra與本地站通訊卡140crp之間采用了與modbusplus相同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(稱為quantuam分布式i/o通信技術(shù))雙路同軸電纜連接，傳輸距離最長(zhǎng)為4.5km，傳輸速率為1.5mhz。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)傳輸距離為300m。傳輸速率為1.5mhz。遠(yuǎn)程站有雙接口的140cra與本地站有雙接口140crp之間用雙路同軸電纜連接。
2.2雙cpu熱備雙i/o網(wǎng)雙路mb+配置
雙cpu熱備雙i/o網(wǎng)雙路mb+配置參見(jiàn)圖2所示。寶二公司的化學(xué)循環(huán)水處理控制系統(tǒng)采用這種配置。該項(xiàng)工程建設(shè)于2004年，plc技術(shù)水平比97年有很大發(fā)展，由于其經(jīng)濟(jì)成本下降和該工程的環(huán)保節(jié)約型重要性，并且plc控制柜與上位機(jī)相距50多米，所以采用了雙cpu熱備雙i/o網(wǎng)雙路mb+配置。雙路mb+保證了遠(yuǎn)距離監(jiān)控可靠性。
圖2cpu熱備雙i/o網(wǎng)冗余mb+通訊
plc系統(tǒng)配置同第1種基本一致。雙機(jī)熱備系統(tǒng)必須包括兩個(gè)機(jī)架配置組態(tài)完全相同，每個(gè)機(jī)架上分別裝有一塊140cps電源模塊、一塊cpu模塊、一塊140crp遠(yuǎn)程通訊處理器及一塊140chs11000熱備通訊模塊，另外還有一塊雙mb+口的140nom2120網(wǎng)絡(luò)模塊，組成了雙機(jī)熱備冗余系統(tǒng)配置。兩塊熱備模塊通過(guò)兩芯光纜彼此相連，使備用cpu始終與主cpu保持同步，從而當(dāng)主cpu模塊或系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)熱備通訊模塊及熱備通訊組件，可以完全同步地、無(wú)擾動(dòng)地進(jìn)行cpu模塊的切換，此時(shí)輔助(熱備)cpu模塊支持系統(tǒng)不間斷地繼續(xù)工作。
程控系統(tǒng)主機(jī)采用2臺(tái)研華610工控機(jī)，組成一套完整的雙機(jī)熱備雙網(wǎng)絡(luò)冗余系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。其中，一臺(tái)為運(yùn)行主控器，另一臺(tái)為工程師開(kāi)發(fā)機(jī)。當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)依然保證運(yùn)行人員操作，一條通訊線路故障時(shí)、另一條通訊線路依然保證系統(tǒng)可靠連續(xù)運(yùn)行，工控機(jī)監(jiān)控軟件采用wonderware的intouch軟件，plc開(kāi)發(fā)組態(tài)軟件是concept2.6，操作系統(tǒng)是bs2000/nt，采用modbusplus通訊協(xié)議，以nhm30032卡提供的雙rs485電氣接口連接plc系統(tǒng)的兩塊雙mb+口的140nom2120網(wǎng)絡(luò)模塊，另配打印機(jī)組成一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，作為運(yùn)行人員監(jiān)控之用。其i/o網(wǎng)通信方式和協(xié)議，配置與第①方式完全一樣。
2.3單cpu單i/o網(wǎng)單路mb+配置
單cpu單i/o網(wǎng)單路mb+配置參見(jiàn)圖3所示。寶二公司的除渣控制系統(tǒng)、化學(xué)補(bǔ)給水處理控制系統(tǒng)、凝結(jié)水處理控制系統(tǒng)采用這種配置。plc系統(tǒng)采用單機(jī)cpu配置，一般分成一本地站和幾個(gè)遠(yuǎn)程站，本地站機(jī)架上分別裝有一塊140cps電源模塊、一塊cpu模塊、一塊140crp遠(yuǎn)程通訊處理器及幾塊i/o模塊，遠(yuǎn)程站組成一塊140cps電源模塊、一塊140cra本地通訊模塊和幾塊i/o模塊。
圖3單cpu單i/o網(wǎng)mb+通訊
程控系統(tǒng)主機(jī)采用1臺(tái)或2臺(tái)研華工控機(jī)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。1臺(tái)工控機(jī)時(shí)安裝的開(kāi)發(fā)狗，它既是工程師站又是操作站，機(jī)組除渣控制系統(tǒng)采用該模式；2臺(tái)工控機(jī)其中一臺(tái)為運(yùn)行主控器，另一臺(tái)為工程師開(kāi)發(fā)機(jī)。當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)依然保證運(yùn)行人員操作，保證系統(tǒng)可靠連續(xù)運(yùn)行，工控機(jī)監(jiān)控軟件采用wonderware的intouch軟件，plc開(kāi)發(fā)組態(tài)軟件是modsoft2.6，操作系統(tǒng)是bs98/95，采用modbusplus通訊協(xié)議，以rs485電氣接口連接plc的控制器cpu卡件，另配打印機(jī)組成一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，作為運(yùn)行人員監(jiān)控之用。
遠(yuǎn)程站與本地站之間采用與modbusplus相同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，稱為quantuam分布式i/o通信技術(shù)，單介質(zhì)為單路同軸電纜，即140crp與140cra之間只有一路通訊線。當(dāng)該通訊線路故障時(shí)，控制系統(tǒng)將失去監(jiān)控功能。所以保證該系統(tǒng)i/o網(wǎng)通信功能顯得尤為重要。
3應(yīng)用軟件
3.1監(jiān)控軟件intouch
寶二公司的輔助系統(tǒng)plc控制系統(tǒng)監(jiān)控軟件采用wonderware公司的intouch軟件，早期的intouch5.x軟件是非漢化版本，只能在win95/98及以下系統(tǒng)安裝，其軟件包帶的軟件狗具有通用性?，F(xiàn)在的intouch8.x軟件是漢化版本，安裝于win2000/nt以上系統(tǒng)，主其軟件包帶的軟件狗不具有通用性，只能一狗對(duì)應(yīng)一套軟件。intouch主要特性：它是基于多任務(wù)，多平臺(tái)，實(shí)時(shí)性好，開(kāi)放性好的集成軟件包。軟件中包含了大量強(qiáng)大的圖形化工具允許用戶能夠快速直觀地建立面向過(guò)程的實(shí)時(shí)窗口，使用戶能夠快速簡(jiǎn)單地開(kāi)啟系統(tǒng)，而且提供了工業(yè)界強(qiáng)大的功能，包括實(shí)時(shí)過(guò)程的監(jiān)視和監(jiān)督控制，報(bào)警和報(bào)警管理，歷史趨勢(shì)，統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，基于用戶的安全系統(tǒng)，方便的系統(tǒng)擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)通訊等。而且數(shù)據(jù)可以很方便地在網(wǎng)絡(luò)上共享。intouch提供了數(shù)據(jù)管理庫(kù)的輸入、輸出功能，可以把tag信息輸出到excel工具中，可以在excel中方便地完成繁瑣的tag點(diǎn)定義設(shè)置工作，再?gòu)膃xcel回輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中來(lái)等等intouch包括兩個(gè)全集成的環(huán)境，組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境，它提供了開(kāi)發(fā)和顯示的畫面，生成報(bào)表和vba語(yǔ)言程序，并與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互工作，組態(tài)不僅提供了所有圖形，文本，數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)圖形工具，通過(guò)這些工具生成容易操作和理解的畫面，在運(yùn)行和組態(tài)環(huán)境之間可快速完成測(cè)試對(duì)畫面的修改，同時(shí)保持實(shí)時(shí)報(bào)警和數(shù)據(jù)采集。
