黃立華,許海梅,張明星
(克拉瑪依石化公司,新疆 克拉瑪依 834003)
某廠原有生產回水裝置的控制系統采用EtherNet/IP網絡,實現了1套PLC與2臺上位機的通信控制。改造項目是在原有生產回水裝置前新增1套水預處理裝置,整個控制系統涉及多種輸入輸出量,且點數較多。由于原有PLC預留點數不夠,也為了裝置以后的發展,新增1套PLC,將新增的PLC并入原有的EtherNet/IP網絡,在不增加操作站的基礎上完成新增裝置的控制。
整個控制系統是一個開放性網絡,系統分3個網絡層:設備層、控制層、信息層。由于整個系統涉及2套PLC,有各自獨立的設備層和控制層,但是它們共享同一個信息層。系統各層之間的關系如圖1所示。

圖1 控制系統通信層示意
設備層采用DeviceNet網,完成各類傳感器與控制器的連接;控制網采用ControlNet網,完成外界設備的輸入輸出邏輯控制;信息網絡采用EtherNet/IP網,完成數據的集中顯示和管理。整個系統網絡結構如圖2所示。
2臺上位機同時裝有上位機軟件RSView32和通信軟件RSLinx,每個操作員站既是客戶機又是服務器。RSLinx提供OPC服務,作為上位機和PLC通信的橋梁。新增1769-L35E型PLC和原有1769-L32E型PLC借助RSLinx軟件與上位機通信,接收上位機的命令,并反饋各標簽的信息。2套PLC之間不存在主機和從機的關系,PLC之間沒有直接通信。

圖2 系統網絡結構示意
新增1769-L35E型PLC出廠時的固件版本為18.0.0,而原有PLC固件版本為16.0.0,為了滿足調試和日常維護的要求,2套PLC需使用相同版本的RSLogix 5000編譯平臺。為此利用羅克韋爾廠家提供的ControlFLASH軟件,將1769-L35E型PLC固件版本降級為16.0.0。另外新增PLC作為一個新的節點,必須有自身的IP地址。利用BOOTP/DHCP Server 2.3軟件,結合新增PLC自身的MAC地址,完成新增PLC的IP設置。IP地址設置應保證新增節點與原有節點在同一個網段,完成這些設置后,RSLinx軟件才能掃描到新增PLC控制器,從而為其提供OPC服務。
原有系統RSLinx軟件僅有1個節點,該節點HC與1769-L32E關聯,上位機利用該節點與PLC通信。新增PLC與上位機通信,需在RSLinx軟件的DDE/OPC Topic Configuration里新增1個節點HXS,與1769-L35E關聯,該節點作為RSLinx軟件與新增PLC的通信的通道,從而完成OPC服務器配置。
上位機采用RSView32軟件編制,在RSView32軟件配置中通道配置與原系統保持一致。在RSView32節點配置中新增1個節點,與RSLinx軟件新增的OPC節點HXS關聯,確定并區分不同的數據節點。為了顯示和控制不同的設備參數,需要在上位機上為每個設備及變量定義不同的標簽。數據庫標簽的新建需選擇對應的節點,確定了節點就確定了與哪一個PLC通信,選擇了地址就確定了與PLC具體某一個參數的讀取、寫入。通過通道、節點以及數據庫標簽的配置,上位機實現對2套PLC任意一個變量的讀取和寫入,從而達到對系統設備的控制。
新增PLC的配置不會影響原控制系統,但OPC服務配置和上位機軟件組態可能會影響到生產運行。2臺上位機都是客戶端,都有自己獨立的OPC服務器。為了不影響生產運行,需先為其中一臺上位機組態,保證另外一臺上位機正常操作,然后切換至另一臺上位機進行配置OPC服務,上位機軟件采用已重新組態好的上位機軟件。
文中以某廠水處理裝置改造為例,詳細介紹了PLC組建網絡的方法。該方法為同類型的PLC組建大型網絡提供了依據,為小型裝置改造提供了方法,特別是針對連續運行裝置的改造升級提供了一套安全可靠的方案,具有實際應用推廣價值。
參考文獻:
[1]杜先君.基于以太網的水廠網絡監控系統[J].工業儀表與自動化裝置,2011(03):61-64.
[2]李慶敏.艾默生PLC在變頻器網絡控制中通信程序設計[J].建設機械技術與管理,2009(02):92-93.
[3]薛迎成.羅克韋爾PLC技術基礎及應用[M].北京:中國電力出版社,2011,22-26.
[4]楊麗.PLC通信網絡的設計與實現[J].科技信息IT技術論壇,2008(14):394-396.
[5]陸德民,張振基,黃步余.石油化工自動控制設計手冊[M].3版.北京:化學工業出版社,2000.
[6]樂嘉謙.儀表工手冊[M].2版.北京:化學工業出版社,2003.
[7]王同堯,嚴春明,施建設,等.SH/T 3006—2012石油化工控制室設計規范[S].北京:中國石化出版社,2013.
[8]邱宣振,賀大運,姜國平.工程自動化設計應用手冊[M].北京:國際科教文出版社,2004.
[9]黃步余,李麗華.SH3005—1999石油化工自動化儀表選型設計規范[S].北京:中國石化出版社,1999.
[10]王樹清,樂嘉謙.自動化與儀表工程師手冊[M].北京:化學工業出版社,2010.