RIO報警在1高爐PLC工業網中的應用

摘 要：首鋼遷鋼1高爐PLC的工業網是由多個崗位通過以太網通訊的工業環網，主要由昆騰系列PLC組成，下位軟件為Concept，所有的擴展I/O子站都使用了RIO通訊。RIO報警主要應用在首鋼遷鋼1高爐工業網中，它能迅速判斷各個崗位擴展I/O子站的狀態，減少故障處理時間。

關鍵詞：Concept；RIO；PLC

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

1引言

首鋼遷鋼自投產以來一高爐各個主要崗位的昆騰PLC主站與擴展I/O從站的通訊都使用Modicon遠程I/O ，即RIO通訊。高爐崗位重要設備連鎖較多，遠程I/O從站故障導致不可預期的危險。RIO通訊故障大多數表現為遠程I/O從站故障或丟失，單純的故障可以通過140CRP93X00或者140CRA93X00指示燈判斷；而遠程I/O從站的丟失不能單純的靠指示燈判斷故障。因此做好RIO通訊報警對高爐的RIO通訊故障處理有很大的幫助，能快速判段故障點，在最短的時間內處理RIO通訊故障，本文將介紹在Concept軟件中實現RIO通訊報警。

2系統原理與設計

RIO報警設計的原理是利用PLC程序讀取Concept軟件中自帶的診斷功能里面狀態字，將RIO狀態轉換成布爾型，并使用計數器記錄報警次數。將RIO通訊狀態加入INSQL服務器（雙網卡，一個網卡連接在PLC工業網；另一個網卡連接到內網），通過放置在班組的內網工控機做畫面監控。

2.1 系統原理

Concept軟件中自帶的診斷功能是在Online菜單里的Controller status，彈出窗口“STAT： Read Controller Status Table”。我們使用的RIO報警是從“Page 23”開始的，“Page 23”里面顯示的是PLC全局通訊狀態（如圖1所示），從“Page 24”開始的32個頁面分別是從1到32個站的通訊狀態（如圖2所示）。其中Drop 1是主站，我們使用“Page 23”里的全局數據來做，Drop 2是第一個遠程I/O從站。

使用Concept軟件中自帶的標準功能塊“PLCSTAT” 讀取PLC中RIO狀態字，即功能塊中的“DIO_STAT”，“DIO_STAT”輸出的是一個106個字的數組，這個數組與PLC中RIO的狀態字是一一對應的（見表1）。將狀態字中的每一位提取出來就是每個RIO子站的狀態，每個字的第13、14、15位分別表示B通道狀態、A通道狀態和總通訊狀態，再通過計數器功能塊做出報警次數。

2.2 下位程序設計

由于每個PLC都有不止一個RIO遠程子站，使用常規程序做時程序較復雜，不方便查看故障，所以在做RIO報警時我們使用Concept軟件建立自定義功能塊，這樣即節省編程時間又精簡PLC的程序段，整齊有序，方便查看報警。

2.2.1 建立自定義功能塊

自定義功能塊輸入端為IN和RST，分別表示狀態字和復位；輸出端有G_ERR、A_ERR、B_ERR、G_NUM、A_NUM、B_NUM，分標表示通訊故障、A通道通訊故障、B通道通訊故障、通訊故障次數、A通道通訊故障次數、B通道通訊故障次數（如圖3所示）。

2.2.2 下位程序設計

由于昆騰系列PLC的軟件配置順序和實際的硬件連接順序可以不一樣，而Concept自帶的診斷是與軟件配置是一致的，因此為了避免程序中的I/O Map與實際的RIO遠程站不匹配，需要整理每個崗位的I/O Map和各個崗位的PLC遠程站的硬件連接。這樣才能確保做出的RIO報警程序與實際的遠程站報警一致。下面以1上料為例，1高爐上料的PLC配置中有6個站（1#站到6#站表示I/O Map），其中有1個主站，5個從站。主站在21G柜后，從站的分布如下：6#站在21G柜前、2#站在22G柜，這兩個從站在1高爐過程站內；3#站在11G柜、4#站在12G柜、5#站在13G柜，這三個柜子在倉下過程站。如果這個對應關系沒有弄明白就會導致RIO故障時判斷錯誤。

下位程序是新建一段FBD程序段，使用標準功能塊“PLCSTAT”得到本崗位的RIO狀態字“RIO_START”。根據表1得到每個RIO子站的狀態字。利用自定義功能塊就能得到每個崗位的RIO遠程站報警程序。上料程序截圖如圖4所示。

2.3 上位監控設計

上位監控使用Intouch軟件，在首遷運行事業部“UPS、過程站溫度報警”畫面的基礎上，增加1高爐RIO報警畫面。畫面應用在維護班組內網計算機上，方便班組人員查看1高爐RIO網絡報警，監控畫面如圖5所示。

結語

本文針對首鋼遷鋼1高爐工業網中使用的遠程RIO子站，設計并實現了遠程子站的RIO報警，根據首鋼遷鋼的實際情況實現了在維護班組就能監控現場每個崗位的遠程子站的RIO報警。對于維護班組人員來說這是一個快捷的監控現場設備的方法，經過一個月的測試，維護班組人員發現現場RIO網絡故障若干起，大大的縮短了故障處理時間。

參考文獻

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[2]鄭阿奇.施耐德PLC應用技術[M].北京：電子工業出版社，2011.

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作者簡介： 袁宇（1985- ），男，內蒙古赤峰市人，助理工程師，本科，學士學位，主要從事煉鐵區域儀表、計算機維護工作。遷安首信自動化信息技術有限公司，自動化編程。