《工業(yè)控制計(jì)算機(jī)>2009年22卷第11期11工業(yè)以太網(wǎng)在污水處理中的應(yīng)用Application of Industrial Ethernet in Sewage Disposal胡錫舂(無錫市排水管理處,江蘇 無錫214023)李小凱(無錫 多通特種工程部,江蘇無錫214035)摘要介紹了工業(yè)以太網(wǎng)在污水處理中的一種應(yīng)用方案,包括硬件的選擇、配置組態(tài)方法等。給出了InTouch、RSLinx軟件的設(shè)置方法。.關(guān)鍵詞:工業(yè)以太網(wǎng),Intouch,AB PLCThis paper introduces an aplication of Industrial Ethernet in sewage disposal,include the choice of hardware,configura-tion methods,etc.Giving out the method ftor Intouch,RSLinx setting.Keywords :Industrial Ethermet,Intouch,AB PLC以太網(wǎng)要進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)城還需要解決- -些向題，如以太造成硬件的浪費(fèi)。網(wǎng)采用了載波偵聽多路訪問/碰擅(沖突)檢測(CSMA/CD)的傳輸規(guī)范;以太網(wǎng)不能通過信號線向現(xiàn)場設(shè)備供電;以太網(wǎng)所用二”的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均是為商用辦公環(huán)境而設(shè)計(jì)的等等這些因素造成商用以太網(wǎng)無法滿足工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性、確定性、可重復(fù)性等方面88的要求。對于這些問題,一方面各 PLC制造商推出了自己的高層協(xié)議:如AB推出的EthernetIP;西門子推出的Profinet;施母耐德推出的ModBus TCP等等。另一方面,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商也推出了滿足工業(yè)現(xiàn)場惡劣環(huán)境的工業(yè)交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。環(huán)彩工業(yè)以太.1 項(xiàng)目情況無錫市城北污水處理廠日處理規(guī)模15萬噸,廠區(qū)共設(shè)一做中心控制室和7座現(xiàn)場分控站LCS1~LCS7 ,其中LCS1~LCS4在前幾年已經(jīng)建設(shè)完成，采用AB公司的ControlLogix500系圈2項(xiàng)目完成后自控網(wǎng)絡(luò)圈列PLC,PLC與監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間通過AB公司的ControlNet網(wǎng)中心控制室配置兩臺工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為操作員站及一臺絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本期工程主要新建LCS5、LCS6.LCS7三座筆記本作為工程師站，工程師站用于系統(tǒng)建成后的日常維護(hù),平分控站和一-座遠(yuǎn)程I0站。由于新建站點(diǎn)分散且與原有分控站之時(shí)無衢接入自控網(wǎng)絡(luò);操作員站平時(shí)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)污水處理間距離已經(jīng)超出了ControINet網(wǎng)絡(luò)的有效傳輸距離。同時(shí)考慮工藝的設(shè)備狀態(tài)等生產(chǎn)運(yùn)行情況,并可對各個(gè)工藝流程中的設(shè)備到以后還需要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展，因此本期工程將整個(gè)廠區(qū)自控進(jìn)行操作和調(diào)節(jié),兩個(gè)操作員站互為熱備。在擁有工程師授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)改造成冗余工業(yè)以太網(wǎng),通信介質(zhì)采用光纖。情況下,操作員站也可以隨時(shí)替代工程師站對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。2系統(tǒng)方寨各分控站硬件配置基本相同，僅僅是模塊數(shù)量上有一定的2.1硬件配置差別。各分控站均配置AB公司Controll _ogix5000系列CPU、中EAP時(shí)機(jī)電源、以太網(wǎng)等PLC模塊和一套具有以太網(wǎng)接口的觸摸屏。觸LOSI攬屏主要用于顯示所在分控站管轄的設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)參數(shù)并對其進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)也輔助顯示與本站相關(guān)聯(lián)的其他分控站設(shè)備的狀態(tài)和必要參數(shù)。ControlNet網(wǎng)路在工業(yè)以太網(wǎng)構(gòu)建中,網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的選擇至關(guān)重要。在對多個(gè)品牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行分析比較后,結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況,選擇.了性價(jià)比很高的MOXA的EDS508工業(yè)光纖交換機(jī)。2.2網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建由于以太網(wǎng)目前已經(jīng)非常普及,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識也非常普及，團(tuán)1廠區(qū)原有自控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本期項(xiàng)目建設(shè)之前,廠區(qū)自控網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。主千網(wǎng)絡(luò)采大多數(shù)人都可以完成,對于和普通以太網(wǎng)搭建相同的步驟,作者用ControlNet構(gòu)成，總線拓展方式，各站配置AB公司的Con-不再詳細(xì)敘述。由于工業(yè)控制場合環(huán)境惡劣且對設(shè)備的穩(wěn)定性要求中國煤化工節(jié)非常重要,作者就自tologix5000系列模塊。本期項(xiàng)目中,為了更好地與原有系統(tǒng)已工作連接,新建的三座分控站及一座遠(yuǎn)程I0站仍舊采用AB公司的MH. C NM H G的選取非常重要ContolLogix5000系列產(chǎn)品，同時(shí)拆除原有分控站ControlNet全光交換機(jī)還處于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用階段,并沒有實(shí)際產(chǎn)品推出,模塊1756-CNB.更換上1756-ENBT模塊，拆除的1756-目前應(yīng)用的產(chǎn)品均是采用光口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、傳統(tǒng)數(shù)字電路進(jìn)CNB用于新建分控站的機(jī)架擴(kuò)展,在升級網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)也避免了行數(shù)據(jù)處理。由于該技術(shù)普及，造成市場上光纖交換機(jī)品牌眾2工業(yè)以太網(wǎng)在污水處理中的應(yīng)用多、質(zhì)量參差不齊。甚至部分品牌- -套只需二百元左右。作者在.鈕創(chuàng)建一個(gè)新的主題:名并修改,如biandiansuo。該主題名在上某些工程施工階段曾臨時(shí)利用該價(jià)位光纖交換機(jī)臨時(shí)調(diào)試使位機(jī)軟件InTouch配置中需要使用。配置完成后,選擇Done關(guān)用,根據(jù)使用情況來看,該種類型的光線交換機(jī)僅僅適用于對價(jià)閉該窗口。格要求比較苛刻的小型商業(yè)環(huán)境，根本無法應(yīng)用的工業(yè)控制領(lǐng)上位機(jī)軟件InTouch通信配置只需要在對應(yīng)的訪問名配置域。光纖交換機(jī)的選擇需要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況如項(xiàng)目預(yù)算、控里面填寫相應(yīng)的應(yīng)用程序名和主題名。如圖3所示,應(yīng)用程序名制要求等綜合考慮。根據(jù)本項(xiàng)目的實(shí)際情況，本工程選擇了填寫RSLinx,主題名填寫在RSLinx中配置的主題名,兩者對應(yīng)MOXA-款光纖交換機(jī)。InTouch即可正確通過以太網(wǎng)訪向PLC。如該訪問名是訪問剛(2)RJ45雙絞線的制作才配贊的變電所站點(diǎn)的，則主題名填寫biandiansuo。RS45雙絞線主要應(yīng)用于電腦/交換機(jī)、PLC/交換機(jī)、觸摸屏/交換機(jī)等設(shè)備之間連接。在普通辦公場合中.雙絞線兩端線序只要-致問題就不大,但在工業(yè)控制領(lǐng)域中,特別是PLC/交換機(jī)BefealtTeple Luet之見連接時(shí),必須按照5688制作標(biāo)準(zhǔn)線,而且距離一旦稍微遠(yuǎn)的話線的質(zhì)量也必須保證?；蛘卟糠制放频腜LC可能會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接正常，當(dāng)上位機(jī)軟件采集數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)續(xù)的現(xiàn)象,這點(diǎn)作者曾在工程中遇到過,后來搭建的實(shí)驗(yàn)平臺也予以證實(shí)。2.3軟件配置該項(xiàng)目中主要使用了上位機(jī)組態(tài)軟件(Wonderware公司的InTouch)、PLC編程軟件(AB公司RSL ogix5000)、通信軟件(AB公司RSLinx)及其他相關(guān)軟件。RSL ogix5000主要針對工程中ControlL .ogix5000 PLC 進(jìn)行配置、編程。使用RSLogix5000對以太網(wǎng)模塊配置非常簡單,只需在以太網(wǎng)模塊配置向?qū)е刑顚憣?yīng)的IP地址和子網(wǎng)掩碼團(tuán)3 RSLinx 配置即可進(jìn)行以太網(wǎng)通信。需要注意的是第一次配置文件必須使用3結(jié)束語串口連接PLC進(jìn)行下載。該污水廠原采用ControiNet搭建自控網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)需要增加監(jiān)上位機(jī)軟件采用InTouch時(shí),通信軟件可以選擇DA Serv-控計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)成本比較高。隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的成熟,本期項(xiàng)er中的相應(yīng)組件也可以選用RSLinx,但在本項(xiàng)目中上位機(jī)除了目將 自控網(wǎng)絡(luò)升級工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。升級完成后,在廠區(qū)任何-.需要采集自控系統(tǒng)PLC數(shù)據(jù)外，還需要采集其他集成系統(tǒng)小型個(gè)具有以太網(wǎng)接口的地方擁有授權(quán)均可以實(shí)時(shí)監(jiān)控廠區(qū)生產(chǎn),而PLC內(nèi)數(shù)據(jù).因此采用兼容性更好的RSLinx作為通信軟件。在且與廠 區(qū)辦公網(wǎng)絡(luò)可以完美銜接。目前系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行一年多,以配置時(shí)首先需要將各PLC站點(diǎn)加入RSLinx中，通信方式選擇網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)非常穩(wěn)定,而維護(hù)比原有ControlNet總線也簡單。以太網(wǎng)。這步配置比較簡單,與利用RSLogix5000通過以太網(wǎng)連接ControlL ogix5000 PLC時(shí)RSLinx 的配置- -樣。參考文獻(xiàn)然后配置DDE通信主題名，在RSLinx菜單DDE/OPC[1 ]ontrolLogx System User Manual.AB公司,2004中,左鍵選擇Topic Configuration 子菜單,彈出如圖3所示窗[2]賈東耀,汪仁煌.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢[J]工業(yè)儀表與自動(dòng)口。在右邊Data Source框選擇需要進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)源。如變化裝置,2002(5)電所站點(diǎn)PLC IP地址為200.200.5.151,則在Data Source中[3]魏泓宇.田青基于Profibus DP和工業(yè)以太網(wǎng)的典型污水處理自動(dòng)控制設(shè)計(jì)[J.,天津科技,2007(5)[收稿日期:2009.7.6]鼠標(biāo)左鍵單擊選撣圖3中標(biāo)注部分,然后選擇窗口下方New按(上接第10頁)4結(jié)束語本文構(gòu)建的高速列車閘片測試系統(tǒng)速度給定模型，不僅覆蓋了原有GF-150定速摩擦實(shí)驗(yàn)機(jī)定速工況，還可以模擬火車速度給定模型測試面板閘片的勻加速、變加速等復(fù)雜運(yùn)行工況。較好地模擬了實(shí)際的閘片運(yùn)行環(huán)境,能較全面評估所研制閘片的摩擦性能參數(shù)。通過實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證,該模型穩(wěn)定可靠。測試[1]符蓉,宋寶韞,高飛,等.Cu-SiO2燒結(jié)材料的摩擦磨損性能研究[J].摩擦學(xué)報(bào),2007 ,27(4)[2]陳明,周偉.吳龍江.基于虛撒儀器技術(shù)的火車閘片摩擦系敷測試系88櫝型測試前面板[3]中國煤化工程[M]北京:中國鐵道出然后利用數(shù)據(jù)采集卡的模擬輸入端子采集轉(zhuǎn)速信號。該程序利MYHCNMHG用了凌華公司的基于LabVIEW開發(fā)平臺的paletteMenu I具[4]楊樂平,李海濤LabVIEW的高級程序設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2003包中的PLV AO Update Channe.vi 子程序和PLV Al Sam-[收稿日期:09.6.27]ple Channel.vi子程序,完成轉(zhuǎn)速信號的給定和采集。.