控制过程
在kr站,铁水加入cao经过脱硫工艺处理后,产生的脱硫渣被耙入渣灌车,载有脱硫红渣的渣罐车从受渣位行走到冷却位,渣罐车上方除尘烟罩上方的除尘阀打开,设定时间到后,喷淋水阀打开,雾状水均匀喷洒至红渣上,产生大量的含尘烟气,经除尘罩、除尘阀、除尘管道、由沉降室处理后排入大气。冷却处理设定时间到后,水阀关闭,延时1分钟后除尘阀关闭,渣灌车行走到吊装位,起吊,渣灌运至渣处理生产线处理,至此渣冷却、除尘处理过程结束。从上可以看出,罐车的位置信号是控制渣冷却、烟气除尘处理的关键。如图1所示。
3 通讯实现的分析
为获取罐车位置信号,即相关位置限位的开关量。施工时,为了不影响kr生产,要求不改动1#、2#kr原plc硬件组态及程序,西门子s7单边通讯恰好可以达到这一要求。kr的两个plc主站为s7-400站,一级网络为西门子工业以太网,脱硫渣除尘plc采用s7-300,因此,可以采用西门子plc基于工业以太网的s7单边通讯,在建立和kr两个主站的工业以太网通讯后,只需在调用端进行单边通讯组态及编程,调用相关程序功能块,即可实现从kr站读取罐车位置信号。
3.1 s7单边通讯
s7通信协议集成在每一个simatic s7/m7和c7的系统中,属于osi参考模型第7层应用层的协议,它独立于各个网络,可以应用于多种网络(mpi、profibus、工业以太网)。s7通信通过不断地重复接收数据来保证网络报文的正确。在simatic s7中,为了使位于不同通信伙伴方的sfb、fb可以互相通信,s7连接必须先进行组态,可以基于mpi、工业以太网和profibus网络来进行组态,通过组态建立s7连接来实现s7通信。
只有单边通信服务可通过单边连接调用,只需要在客户机一侧调用相应的sfb或fb。在通信伙伴的另一方(服务器方),完全由操作系统处理这些服务。使用单边通信服务时,在服务器一侧有新的数据到来时并不通知其中的用户程序。用户不需要在服务器侧进行编程工作。
在step7中,s7通信需要调用功能块sfb(s7-400)或fb(s7-300),大的通信数据可以达64kb。对于s7-400,可以使用系统功能块sfb来实现s7通信,对于s7-300,可以调用相应的fb功能块进行s7通信,本例只需从kr站读取罐车的位置信号,在300端调用fb14(get),读取两个kr站罐车位置数据区的数据。s7-300中fb14(get)具体管脚参数说明如表1所示。
STEP 7-Micro/WIN SMART 编程软件的界面 在 STEP 7-Micro/WIN SMART 软件安装完毕后,双击 图标,启动 STEP 7-Micro/WIN SMART,进入编程软件界面,如图 2-1 所示。 ① 快速访问工具栏:显示在菜单选项卡正上方。通过快速访问文件按 钮可快速地访问「文件」(File)菜单的大部分功能,并可访问近打开的 文档。快速访问工具栏上的其他按钮分别对应文件菜单中的「新建」(New)、 「打开」(Open)、「保存」(Save)和「打印」(Print)。 ② 项目树:显示所有的项目对象和创建控制程序需要的指令。用户可 以将单个指令从项目树中拖放到程序中,也可以双击指令,将其插入项目编 辑器中的当前光标位置。 项目树可用来对项目进行组织和管理,例如: · 右击项目可设置项目密码或项目选项,如图 2-2 所示。 · 右击「程序块」(Program Block)文件夹可插入新的子程序或中断 程序,如图 2-3 所示。 · 打开「程序块」(Program Block)文件夹,然后右击 POU(程序组 织单元)可打开 POU、编辑其属性、用密码对其进行保护或重命 名,如图 2-4 所示。
4 通讯具体实现
4.1 硬件组态
脱硫s7-300plc站中通讯模块采用cp343-1,组态完成后,建立与1#kr、2#krplc站建立物理连接,并在网络组态画面中添加工业以太网连接,本地ip地址设为10.68.1.18。plc组态中,进入netpro组态画面,选中cpu模块,在弹出的对话框中输入通讯伙伴ip地址,和本地id号等正确的参数,1#kr、和2#kr的本地id分别为1、2,在调用fb14时,用于识别具体的通讯伙伴,在s7-连接属性中设置成“one-way”方式,建立和1#kr和2#krplc系统的s7单边伙伴连接,选择激活网络连接,在状态栏看到绿色的小三角形点亮,说明此时s7单边通讯常,
4.2 通讯编程
在通讯模块fc1中调用fb14(get),建立两个语句行,分别从1#kr、2#kr站中读相关罐车的位置数据,如图3所示。两个kr站中db21.dbx110起始的两个字节中,分别存放着4台渣罐车的位置数据,读出后写入本地数据块db230.dbd2和db230.dbd0中。w#16#1、w#16#2分别对应通讯的两个伙伴1#kr和2#kr。req管脚每个上升沿完成一次读写过程。整个过程非常简单明了,易于实现。
两种布线形式,可用于十分广泛的控制柜设计:
完全模块化连接方式该系统包括:
前连接器模块
连接电缆
连接模块,分为以下三种:基本模块、信号模块、功能模块。
从而可以几乎排除连接错误,并将安装费用降到低。可系统性地连接 SIMATIC 系统。由于使用按米销售的预组装电缆,连接电缆的组装工作大大减少。
SIMATIC TOP connect,用于 S7-1500/ET 200M,完全模块化连接
灵活连接方式带前连接器的灵活连接方式提供有 20(针 1 – 20)或 40 根单芯线。
长度为 2.5 m 到 10.0 m。
单芯线提供有以下类型:
导线类型 H05V-K,用于工业应用
UL/CSA 认证芯线,可出口到北美
无卤素型,用于在发生火灾时需要低烟气密度的应用,例如楼宇自动化系统
蓝色单芯线上有编号,分别连接到控制柜内的各个元件上。单芯线上的编号与前连接器的针脚编号对应。
与常规单一接线方式相比,组装成本节约 50%,因为固定各个线芯时,已在接头上对它们进行过检查。
因此,无需对每个模块多达两倍的 20 个线芯进行复杂的预组装。
SIMATIC TOP connect,用于 S7-1500/ET 200M,灵活连接