Vijeo Citect與Quantum PLC以太網(wǎng)通信

楊海軍

（河北鋼鐵集團(tuán)唐鋼微爾自動(dòng)化公司，河北 唐山 063000）

Vijeo Citect是一款專為Modicon控制平臺(tái)量身打造的SCADA監(jiān)控軟件。Vijeo Citect是一個(gè)完全集成的HMI/SCADA 解決方案，Vijeo Citect通過(guò)提供可靠、靈活、高性能的監(jiān)控系統(tǒng)，保證了大型復(fù)雜控制系統(tǒng)的高性能和可靠性。簡(jiǎn)單易用的配置工具和強(qiáng)大的功能使您能夠針對(duì)各種規(guī)模的應(yīng)用進(jìn)行快速開(kāi)發(fā)并部署解決方案。Vijeo Citect 提供一個(gè)現(xiàn)成的、完整的系統(tǒng)軟件包，所有的功能都已經(jīng)內(nèi)置，它包含了各種驅(qū)動(dòng)程序和各種擴(kuò)展功能。這些功能緊密結(jié)合在一起，從而使系統(tǒng)具有更完美的性能和可靠性。Vijeo Citect功能包括：歷史和實(shí)時(shí)趨勢(shì)、高級(jí)報(bào)警以及報(bào)表制作、支持在線的多語(yǔ)言切換、兩種腳本編程語(yǔ)言－Cicode 和CitectVBA、統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制、圖形元素精靈、超級(jí)精靈和 ActiveX 控件。

1 Vijeo Citect特點(diǎn)

1.1 Vijeo Citect集成性

Vijeo Citect 在應(yīng)用層面與 Modicon 控制平臺(tái)進(jìn)行了充分的融合，成為 Modicon“雙機(jī)熱備”的理想搭檔。為了實(shí)現(xiàn)在企業(yè)內(nèi)部不同地點(diǎn)都能夠?qū)刂葡到y(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)，Vijeo Citect也集成了基于XML的Web服務(wù)功能，在Web客戶端上不需要安裝SCADA軟件，通過(guò)IE瀏覽器即可登錄Vijeo Citect服務(wù)器并實(shí)現(xiàn)對(duì)所有標(biāo)簽、報(bào)警和趨勢(shì)信息的訪問(wèn)，Web客戶端采用浮動(dòng)許可證，授權(quán)信息在服務(wù)器的硬件狗上統(tǒng)一進(jìn)行配置，這非常有助于提高維護(hù)管理的靈活性。Vijeo Historian是一個(gè)強(qiáng)大的報(bào)表分析工具。它能夠與Vijeo Citect無(wú)縫集成，提供了SCADA平臺(tái)到IT應(yīng)用環(huán)境的SQL接口，提高整個(gè)企業(yè)內(nèi)獲取工廠層數(shù)據(jù)的能力，徹底解決了信息孤島問(wèn)題。

1.2 Vijeo Citect易用性

Vijeo Citect具有友好、直觀的用戶界面，在精靈、超級(jí)精靈這些便捷的組態(tài)工具幫助下，頁(yè)面設(shè)計(jì)變得輕而易舉，并避免了重復(fù)性的開(kāi)發(fā)。多工程查找和搜索引擎功能提供了遍及所有工程項(xiàng)目的標(biāo)簽、功能和字符串的查找。快速定位功能可以使用戶直接定位到標(biāo)簽被使用的地方進(jìn)行修改，大大減少了組態(tài)工作量。在面對(duì)規(guī)模較大的系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，只要通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)置向?qū)н@樣的操作窗口就可以在最短的時(shí)間內(nèi)搭建 C/S、冗余及分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)而不需進(jìn)行任何繁瑣的系統(tǒng)設(shè)置和編程。Vijeo Citect支持Cicode和VBA兩種腳本語(yǔ)言，并提供了500多個(gè)現(xiàn)成的Cicode函數(shù)供用戶直接調(diào)用，不需要您親自編寫(xiě)腳本即可獲得豐富多樣化的功能。

1.3 Vijeo Citect靈活性

Vijeo Citect基于客戶端－服務(wù)器架構(gòu)，確保高績(jī)效響應(yīng)和數(shù)據(jù)完整性的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。每一個(gè)任務(wù)都是作為一個(gè)獨(dú)特的客戶端和/或服務(wù)器模塊來(lái)運(yùn)作的，并通過(guò)客戶端－服務(wù)器的關(guān)系與其它任務(wù)互動(dòng)。包括與 I/O 設(shè)備的通訊、監(jiān)控報(bào)警狀態(tài)、報(bào)表輸出、趨勢(shì)、用戶顯示。

1.4 Vijeo Citect可靠性

在工廠自動(dòng)化和其他重要任務(wù)的應(yīng)用中，硬件的故障會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)損失，還有可能導(dǎo)致潛在的嚴(yán)重后果。Vijeo Citect的冗余可防止在系統(tǒng)中的任何地方發(fā)生故障，而功能和性能并不會(huì)降低。Vijeo Citect支持完全的熱備組態(tài)，提供完整的 I/O 設(shè)備冗余。通過(guò)指定一個(gè)設(shè)備為主設(shè)備，另一個(gè)為備用設(shè)備，Vijeo Citect可以在一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)地切換到另一個(gè)設(shè)備。利用 Vjieo Citect的可以向主I/O設(shè)備和備用I/O設(shè)備寫(xiě)入設(shè)定點(diǎn)變化的能力，即使是I/O設(shè)備并未設(shè)計(jì)為冗余也能在冗余的組態(tài)下使用。

2 Vijeo Citect組態(tài)配置

2.1 工程服務(wù)配置

打開(kāi)Vijeo Citect Explorer新建工程，在新建工程屬性中設(shè)備工程的名稱、存儲(chǔ)路徑和組態(tài)風(fēng)格。在citect project editor中建立集群、定義網(wǎng)絡(luò)地址、報(bào)警服務(wù)器、IO服務(wù)器、報(bào)告和趨勢(shì)服務(wù)器，圖1所示。

圖1

其中定義的網(wǎng)絡(luò)地址本地計(jì)算機(jī)的IP地址，如圖2所示。

圖2

2.2 工程驅(qū)動(dòng)配置

在citect project editor中選擇Communication菜單進(jìn)入快速通訊向?qū)乱徊絼?chuàng)建IOServer并且選擇與外部IO通訊，之后選擇Modbus/TCP （Ethernet）-FastLinx作為以太網(wǎng)通訊驅(qū)動(dòng)器并且設(shè)置好PLC的IP地址和端口號(hào)，如圖3所示。為了與I/O Devices 通訊每一個(gè)Citect 工程都至少定義一個(gè)I/O Server。 在Citect中設(shè)置每一個(gè) I/O Device 都必須有正確的通訊協(xié)議，通訊參數(shù)的設(shè)定，接口板以及計(jì)算機(jī)的通訊口都要設(shè)定。通過(guò)通訊快速向?qū)В床蕉↖/O Server names、計(jì)算機(jī)通信接口板 Boards、在通信板上的通訊口 Ports和與計(jì)算機(jī)通信口相連的I/O Devices，圖4所示。另外需要注意每一臺(tái)Citect計(jì)算機(jī)只能用做一個(gè)Citect I/O Server。如果一個(gè)工程是在處于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的多臺(tái)Citect計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的，并且多臺(tái)計(jì)算機(jī)與I/O Device 相關(guān)聯(lián)的，那么在工程中就必須定義超過(guò)一個(gè)I/O Server。

圖3

圖4

設(shè)置計(jì)算機(jī)角色，由于本文設(shè)置的network address是本機(jī)的IP，所以角色自動(dòng)是服務(wù)器如果這臺(tái)機(jī)器是客戶端，那么network address需要設(shè)定為服務(wù)器的IP地址（即當(dāng)network address和本機(jī)的地址不同時(shí)），這樣角色就是Display Client。

2.3 Vijeo Citect與 Untiy計(jì)算機(jī)通信

如果Unity和citect進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬，只需要將Vijeo Citect工程編輯器—服務(wù)器—網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)置為127.0.0.1；Vijeo Citect工程編輯器—通信—端口特殊選項(xiàng)設(shè)置為“-I127.0.0.1 –P502”即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬通訊。需要注意的是在計(jì)算機(jī)設(shè)置中定制設(shè)置服務(wù)器菜單下面的“多處理”不要勾選。

3 PLC 以太網(wǎng)配置

3.1 Unity QuantumPLC以太網(wǎng)

Unity Quantum 65160內(nèi)置以太網(wǎng)接口，Quantum PLC實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)上的傳輸是通過(guò)基于TCP/IP上的Modbus應(yīng)用協(xié)議。Modbus協(xié)議傳輸是典型的請(qǐng)求－響應(yīng)信息對(duì)。PLC可用作客戶端或服務(wù)器，取決于其發(fā)送或接收信息。每個(gè)Quantum 65160控制器默認(rèn)賦給唯一靜態(tài)IP地址。設(shè)備的默認(rèn)IP地址來(lái)自唯一的MAC物理地址（IEEE 全球地址），將永久存儲(chǔ)在一體型本體控制器中。為了增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性，除了使用默認(rèn)的IP地址，Quantum PLC應(yīng)用程序允許用戶為設(shè)備配置不同的靜態(tài)IP地址。Modbus TCP 客戶端/服務(wù)器，Quantum PLC可以是Modbus TCP/IP客戶端或者服務(wù)器，分別取決于其查詢或響應(yīng)其他遠(yuǎn)程設(shè)備。TCP通訊服務(wù)通過(guò)TCP端口502完成。

3.2 QuantumPLC以太網(wǎng)配置

在Unity Pro平臺(tái)下，新建一個(gè)項(xiàng)目，選擇Quantum系列中與用戶使用類型相同的CPU類型。組態(tài)所需要的電源模板以及以太網(wǎng)模板。打開(kāi)硬件組態(tài)界面新建以太網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置如圖5所示。

圖5

在硬件配置界面雙擊硬件配置中CUP上的以太網(wǎng)口，在Configuration選項(xiàng)下選擇已經(jīng)建立好的以太網(wǎng)，使之有效，之后建立工程項(xiàng)目并進(jìn)行通訊測(cè)試。

3.3 計(jì)算機(jī)與PLC連接測(cè)試

本文中計(jì)算機(jī)和PLC的連接采用TCP/IP方式，常用的連接方式還有USB，MODBUSPLUS等。將通過(guò)以太網(wǎng)線一端插入U(xiǎn)nity Quantum以太網(wǎng)端口，另外一段插入裝有Unity Pro的計(jì)算機(jī)上。

硬件連接完成之后，在Unity Pro中將Unity Pro的連接模式切換到標(biāo)準(zhǔn)模式設(shè)置置PLC連接方式為以太網(wǎng)；計(jì)算機(jī)中已經(jīng)安裝了已經(jīng)安裝了以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)。將Media設(shè)置為T(mén)CPIP ，Address設(shè)置為PLC地址。地址設(shè)置完畢后點(diǎn)擊Test Connection進(jìn)行連接測(cè)試，測(cè)試連接成功后點(diǎn)擊OK確定set address設(shè)置。連接成功后，Unity 軟件的下方狀態(tài)欄會(huì)顯示當(dāng)前PLC的狀態(tài)。然后下載所有程序，并將CPU運(yùn)行起來(lái)。

設(shè)定電腦的IP地址與PLC的IP地址在同一網(wǎng)段.如下圖所示：通過(guò)網(wǎng)線把電腦和Quantum PLC都連接到HUB，如有多臺(tái)Quantum PLC，則一定要使用HUB，如只有一臺(tái)Quantum PLC，則能使用對(duì)接交叉網(wǎng)線。

使用PING命令檢查網(wǎng)絡(luò)連接是否正常。如在本例中在CMD模式下鍵入“PING 10.10.10.2”，看是否有數(shù)據(jù)從該地址返回。在unity中建立動(dòng)態(tài)變量表Table，然后給%MW1賦值在citect端就可以讀取%MW1的值了。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)Vijeo Citect與Quantum PLC的以太網(wǎng)連接與通信方式的研究，更加深入理解上位機(jī)軟件與PLC設(shè)備通訊知識(shí)，提高Quantum系列PLC以及Vijeo Citect軟件在工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程控制中的應(yīng)用技巧。更好地掌握Vijeo Citect軟件特點(diǎn)和優(yōu)越性，提高上位機(jī)軟件的應(yīng)用水平。