基于ControlLogix的煉軋水處理分布式控制系統研究

摘 要：本文闡述了RSVIEW SE組態軟件的特點及使用方法，介紹了基于此組態軟件的邯鋼新區煉軋水處理分布式監控系統架構，并深入探討了羅克韋爾公司的Allen-Bradley系列PLC與二級管理系統之間的通信。

關鍵詞：RSVIEW SE；水處理；控制系統；通信

前言

在整個煉鋼連鑄及熱軋生產過程中，水處理系統起著極其重要的輔助作用。煉軋水處理系統擔負著整個煉軋生產項目的供水、回水處理等任務，在確保整個煉軋生產用水的同時，還需要最大程度節約新水的使用量。同時，整個煉軋水處理系統地域分布廣，監控設備多。因此，采用傳統的PLC集中控制方式和DCS集散系統都存在多方面的缺陷，故采用分布式計算機控制系統對整個系統進行控制。美國羅克韋爾公司是世界知名的分布式計算機控制系統的廠商。本文將闡述羅克韋爾公司的Allen-Bradley系列ControlLogix開發系統構成，介紹邯鄲新區煉軋水處理分布式監控系統框架，監控系統的設計，并探討了煉軋水處理系統PLC與二級管理系統通信的程序設計。

1 ControlLogix系統概述

一個ControlLogix控制系統主要由四部分組成：ControlLogix處理器模塊，ControlLogix I/O模塊，ControlLogix通訊模塊和ControlLogix電源模塊。

2 邯鄲新區煉軋水處理分布式控制系統架構

邯鄲新區煉軋水處理電氣室由主控樓和污泥處理系統電氣室組成。在主控樓設置PLC系統主站，在污泥處理系統電氣室設置遠程I/O站，遠程I/O站通過光纖網連接，組成統一的PLC控制系統，由主控樓控制室集中控制。整個煉軋水處理共11臺PLC控制器，6個操作站（采用RSView32人機接口軟件）。邯鄲新區煉軋水處理系統的硬件和軟件均采用羅克韋爾自動化公司產品，分布式控制系統架構如圖1，主要硬件和軟件產品型號如下：

2.1 硬件型號

3 監控系統的設計

3.1 RSVIEW 32 組態軟件的特點

RSView32是由羅克韋爾開發的一種對自動控制設備或生產過程進行高速、有效的監視和控制的，以Windows NT為平臺的HMl人機接口軟件包。它是第一個在圖形顯示中利用ActiveX、Visual Basic Application、OPC（面向過程控制的OLE）的HMI產品，提供了監視控制和數據采集等必要的全部功能，并且使用方便。它是一個可擴展性強、監視性能高并有很高再利用性的監控組態軟件包。此外，由于支持ODBC/OLE2.0，無需再購入其他圖形數據接口功能和數據庫存取功能的軟件，可大大節約開發時間和費用。

3.2 基于RSVIEW 32的監控系統的設計

RSview32軟件是一種易用的、可集成的、基于組件的組態軟件監控系統的開發界面包括系統、圖形、警報、數據記錄、邏輯和控制幾個大項。

3.2.1 系統。系統中包含通道、節點、掃描類型、標記數據庫、用戶帳號、啟動和命令行等內容。在通道中選擇網絡類型和網絡驅動。本水處理系統使用TCP/IP通道。在節點中設置各個PLC和服務器。本系統包含11個PLC子站和一個監控節點，都選擇OPC服務器作為數據源。標記數據庫中記錄了監控系統中的各個變量的標記，在RSView32中，連接到PLC的標記可以直接從PLC的標記庫中導入，避免了重復定義，使用十分方便。

3.2.2 圖形。圖形菜單包含顯示、庫、參數和配方四個選項。所有的監控界面的顯示界面都是在顯示項目下完成的。

3.2.3 警報。在警報項目中設置警報的存儲方式、存儲文件目錄和警報的嚴重程度等信息。并可以通過警報記錄查看器查看已發生的警報內容。

3.2.4 數據記錄。在數據記錄中設置記錄的文件名稱、格式、路徑，記錄觸發的條件等信息。

3.2.5 邏輯和控制。在邏輯和控制項目中，可以設置一些衍生標記，通過命令或宏來完成一些復雜的操作。RSVicw32中有一個強大的VBA IDE，可以用它為當前RSVicw32項目創建VBA程序，根據需要定制和擴展RSView32的功能。

4 PLC與二級管理系統通信的程序設計

由于A-B的PLC不能對自由接口進行編程，所以水處理系統PLC與二級管理系統之間選用SST-PFB-CLX嵌入式模塊進行通信。SST-PFB-CLX安裝在ControlLogix的背板上，通過背板總線和PLC進行通信。在模塊和PLC控制器之間通過讀和寫輸入輸出映像區進行數據交換。發送數據時，PLC通過寫輸出映像區將數據傳送到模塊，模塊程序再將數據傳送到以太網；接受數據時，模塊程序讀入以太網的數據，PLC通過讀輸入映像區的數據將數據從模塊傳送到PLC。

該水處理系統PLC與加藥間之間的通訊，通過SST-PFB-CLX通訊模塊實現，且該水處理系統PLC作為從站，即SST-PFB-CLX只需接受數據。按圖2配置硬件屬性，圖3配置寄存器Local：2：C.Data。輸入數據可查看Local：2：I.Data[100]-[107]數據區，輸出數據可查看Local：2：O.Data[100]-[107]數據區。

使用SST-PFB-CLX進行通訊時，RSLogix5000程序中需加入初始化程序，調試前去除Local：2：S.Data[2.0].0位。

5 結束語

分布式監控系統節省了大量電纜，增強了抗干擾能力；通過各種工藝參數歷史變化趨勢確定設備維修，降低了設備故障率和維護成本，保證了煉鋼連鑄及熱軋循環供水，最大程度節省了生產運行成本。簡單易用和功能豐富的監控界面使操作人員易于理解整個供水系統的工藝流程，能快速使用監控軟件。本文中所實現的功能均已在邯鋼新區煉軋水處理項目中得到很好的應用。該系統自2008年8月投入運行以來，系統運行正常，供水壓力和流量穩定，廢水利用率高，各項技術指標均達到設計要求。

參考文獻

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作者簡介：李小燕，職稱：工程師，電氣工程及其自動化，自動化一部。