工業(yè)以太網(wǎng)在污水處理中的應用

《工業(yè)控制計算機>2009年22卷第11期11工業(yè)以太網(wǎng)在污水處理中的應用Application of Industrial Ethernet in Sewage Disposal胡錫舂(無(wú)錫市排水管理處,江蘇 無(wú)錫214023)李小凱(無(wú)錫 多通特種工程部,江蘇無(wú)錫214035)摘要介紹了工業(yè)以太網(wǎng)在污水處理中的一種應用方案,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。網(wǎng)采用了載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/碰擅(沖突)檢測(CSMA/CD)的傳輸規范;以太網(wǎng)不能通過(guò)信號線(xiàn)向現場(chǎng)設備供電;以太網(wǎng)所用二”的網(wǎng)絡(luò )設備均是為商用辦公環(huán)境而設計的等等這些因素造成商用以太網(wǎng)無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)控制的實(shí)時(shí)性、確定性、可重復性等方面88的要求。對于這些問(wèn)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(mén)子推出的Profinet;施母耐德推出的ModBus TCP等等。另一方面,網(wǎng)絡(luò )設備制造商也推出了滿(mǎn)足工業(yè)現場(chǎng)惡劣環(huán)境的工業(yè)交換機等網(wǎng)絡(luò )設備。環(huán)彩工業(yè)以太.1 項目情況無(wú)錫市城北污水處理廠(chǎng)日處理規模15萬(wàn)噸,廠(chǎng)區共設一做中心控制室和7座現場(chǎng)分控站LCS1~LCS7 ,其中LCS1~LCS4在前幾年已經(jīng)建設完成，采用AB公司的ControlLogix500系圈2項目完成后自控網(wǎng)絡(luò )圈列PLC,PLC與監控計算機之間通過(guò)AB公司的ControlNet網(wǎng)中心控制室配置兩臺工業(yè)控制計算機作為操作員站及一臺絡(luò )進(jìn)行數據交換。本期工程主要新建LCS5、LCS6.LCS7三座筆記本作為工程師站，工程師站用于系統建成后的日常維護,平分控站和一-座遠程I0站。由于新建站點(diǎn)分散且與原有分控站之時(shí)無(wú)衢接入自控網(wǎng)絡(luò );操作員站平時(shí)用于實(shí)時(shí)監控整個(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)考慮工藝的設備狀態(tài)等生產(chǎn)運行情況,并可對各個(gè)工藝流程中的設備到以后還需要對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴展，因此本期工程將整個(gè)廠(chǎng)區自控進(jìn)行操作和調節,兩個(gè)操作員站互為熱備。在擁有工程師授權的網(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進(jìn)行維護。2系統方寨各分控站硬件配置基本相同，僅僅是模塊數量上有一定的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備狀態(tài)、生產(chǎn)參數并對其進(jìn)行調節，同時(shí)也輔助顯示與本站相關(guān)聯(lián)的其他分控站設備的狀態(tài)和必要參數。ControlNet網(wǎng)路在工業(yè)以太網(wǎng)構建中,網(wǎng)絡(luò )硬件設備的選擇至關(guān)重要。在對多個(gè)品牌網(wǎng)絡(luò )設備進(jìn)行分析比較后,結合項目的實(shí)際情況,選擇.了性?xún)r(jià)比很高的MOXA的EDS508工業(yè)光纖交換機。2.2網(wǎng)絡(luò )構建由于以太網(wǎng)目前已經(jīng)非常普及,網(wǎng)絡(luò )構建知識也非常普及，團1廠(chǎng)區原有自控網(wǎng)絡(luò )結構本期項目建設之前,廠(chǎng)區自控網(wǎng)絡(luò )如圖1所示。主千網(wǎng)絡(luò )采大多數人都可以完成,對于和普通以太網(wǎng)搭建相同的步驟,作者用ControlNet構成，總線(xiàn)拓展方式，各站配置AB公司的Con-不再詳細敘述。由于工業(yè)控制場(chǎng)合環(huán)境惡劣且對設備的穩定性要求中國煤化工節非常重要,作者就自tologix5000系列模塊。本期項目中,為了更好地與原有系統已工作連接,新建的三座分控站及一座遠程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全光交換機還處于實(shí)驗室應用階段,并沒(méi)有實(shí)際產(chǎn)品推出,模塊1756-CNB.更換上1756-ENBT模塊，拆除的1756-目前應用的產(chǎn)品均是采用光口進(jìn)行數據傳輸、傳統數字電路進(jìn)CNB用于新建分控站的機架擴展,在升級網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)也避免了行數據處理。由于該技術(shù)普及，造成市場(chǎng)上光纖交換機品牌眾2工業(yè)以太網(wǎng)在污水處理中的應用多、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)位光纖交換機臨時(shí)調試使位機軟件InTouch配置中需要使用。配置完成后,選擇Done關(guān)用,根據使用情況來(lái)看,該種類(lèi)型的光線(xiàn)交換機僅僅適用于對價(jià)閉該窗口。格要求比較苛刻的小型商業(yè)環(huán)境，根本無(wú)法應用的工業(yè)控制領(lǐng)上位機軟件InTouch通信配置只需要在對應的訪(fǎng)問(wèn)名配置域。光纖交換機的選擇需要根據項目的實(shí)際情況如項目預算、控里面填寫(xiě)相應的應用程序名和主題名。如圖3所示,應用程序名制要求等綜合考慮。根據本項目的實(shí)際情況，本工程選擇了填寫(xiě)RSLinx,主題名填寫(xiě)在RSLinx中配置的主題名,兩者對應MOXA-款光纖交換機。InTouch即可正確通過(guò)以太網(wǎng)訪(fǎng)向PLC。如該訪(fǎng)問(wèn)名是訪(fǎng)問(wèn)剛(2)RJ45雙絞線(xiàn)的制作才配贊的變電所站點(diǎn)的，則主題名填寫(xiě)biandiansuo。RS45雙絞線(xiàn)主要應用于電腦/交換機、PLC/交換機、觸摸屏/交換機等設備之間連接。在普通辦公場(chǎng)合中.雙絞線(xiàn)兩端線(xiàn)序只要-致問(wèn)題就不大,但在工業(yè)控制領(lǐng)域中,特別是PLC/交換機BefealtTeple Luet之見(jiàn)連接時(shí),必須按照5688制作標準線(xiàn),而且距離一旦稍微遠的話(huà)線(xiàn)的質(zhì)量也必須保證?；蛘卟糠制放频腜LC可能會(huì )出現網(wǎng)絡(luò )連接正常，當上位機軟件采集數據時(shí)出現時(shí)斷時(shí)續的現象,這點(diǎn)作者曾在工程中遇到過(guò),后來(lái)搭建的實(shí)驗平臺也予以證實(shí)。2.3軟件配置該項目中主要使用了上位機組態(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(jiǎn)單,只需在以太網(wǎng)模塊配置向導中填寫(xiě)對應的IP地址和子網(wǎng)掩碼團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結束語(yǔ)串口連接PLC進(jìn)行下載。該污水廠(chǎng)原采用ControiNet搭建自控網(wǎng)絡(luò )，當需要增加監上位機軟件采用InTouch時(shí),通信軟件可以選擇DA Serv-控計算機,實(shí)現成本比較高。隨著(zhù)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的成熟,本期項er中的相應組件也可以選用RSLinx,但在本項目中上位機除了目將 自控網(wǎng)絡(luò )升級工業(yè)以太網(wǎng)結構。升級完成后,在廠(chǎng)區任何-.需要采集自控系統PLC數據外，還需要采集其他集成系統小型個(gè)具有以太網(wǎng)接口的地方擁有授權均可以實(shí)時(shí)監控廠(chǎng)區生產(chǎn),而PLC內數據.因此采用兼容性更好的RSLinx作為通信軟件。在且與廠(chǎng) 區辦公網(wǎng)絡(luò )可以完美銜接。目前系統已經(jīng)運行一年多,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)非常穩定,而維護比原有ControlNet總線(xiàn)也簡(jiǎn)單。以太網(wǎng)。這步配置比較簡(jiǎn)單,與利用RSLogix5000通過(guò)以太網(wǎng)連接ControlL ogix5000 PLC時(shí)RSLinx 的配置- -樣。參考文獻然后配置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 )結構的發(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)行通信的數據源。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)控制設計[J.,天津科技,2007(5)[收稿日期:2009.7.6]鼠標左鍵單擊選撣圖3中標注部分,然后選擇窗口下方New按(上接第10頁(yè))4結束語(yǔ)本文構建的高速列車(chē)閘片測試系統速度給定模型，不僅覆蓋了原有GF-150定速摩擦實(shí)驗機定速工況，還可以模擬火車(chē)速度給定模型測試面板閘片的勻加速、變加速等復雜運行工況。較好地模擬了實(shí)際的閘片運行環(huán)境,能較全面評估所研制閘片的摩擦性能參數。通過(guò)實(shí)際運行驗證,該模型穩定可靠。測試[1]符蓉,宋寶韞,高飛,等.Cu-SiO2燒結材料的摩擦磨損性能研究[J].摩擦學(xué)報,2007 ,27(4)[2]陳明,周偉.吳龍江.基于虛撒儀器技術(shù)的火車(chē)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據采集卡的模擬輸入端子采集轉速信號。該程序利MYHCNMHG用了凌華公司的基于LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺的paletteMenu I具[4]楊樂(lè )平,李海濤LabVIEW的高級程序設計[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,完成轉速信號的給定和采集。.