浙江中控ECS—700与西门子S7—300PLC通信在苯酐项目中的应用

摘 要:文章主要介绍了浙江中控ECS-700 DCS控制系统与西门子S7-300系列PLC之间数据通信。结合现场实际工程项目阐述了两者之间通过Profibus-DP现场总线方案进行数据交换,详细描述了ECS-700与S7-300相关硬件及通讯配置、参数设定等,该方案在实际工程应用中得到了较好的应用,现在系统运行稳定,通信效率高。

关键词:ECS-700系统;DCS;PLC Profibus-DP;现场总线;通信;组态

引言

随着现代工业迅速发展,对DCS、PLC工业自动化控制系统要求越来越高,同时DCS、PLC系统越来越稳定、控制精度越来越高、响应速度更快,各系统价格也是参差不齐,但为了节省成本,往往同一工程项目中存在着不同厂家的控制系统,这就要求各控制系统之间通过现场总线相关通信协议达到集中显示与控制的目的。文章主要介绍浙江中控ECS-700 DCS系统与西门子S7-300PLC通信在苯酐项目中的应用。

1 系统结构

1.1 上位系统

采用浙江中控ECS-700集散控制系统对苯酐主装置各种数据、现场设备进行监视与控制。风机系统采用2台西门子S7-300 PLC通过触摸屏进行数据采集与现场控制。为了达到中控室控制风机风量、监控风机相关运行数据,节省人力、便于生产工艺控制的目的,本系统采用Profibus-DP现场总线进行数据通信。

1.2 硬件组成

ECS-700系统由FCU712-S冗余控制器、COM701-S虚拟I/O连接模块、I/O机架、AI713-S模拟量输入模块、AO713-S模拟量输出模块、DI715-S数字量输入模块、DO716-S数字量输出模块以及远程连接通讯模块COM722-S等硬件组成;西门子PLC由CPU模块CPU-313C-2DP、开关量DI16/DO16、模拟量输入模块AI 8 X RTD、AI 8 X 12bit,模拟量输出模块AO 4 X 12bit等硬件组成,物理网络通过Profibus-DP现场总线相连。

1.3 软件组成

浙江中控VisualField(V3.10)用于苯酐主装置ECS-700系统组态,西门子STEP7 v5.5用于风机控制PLC西门子S7-300PLC下位机系统组态,第三方通讯软件SyCon软件为Profibus主站通信模块的上位机软件,用于ECS-700系统组态Profibus通信。

2 Profibus-DP通讯设置

2.1 Profibus

主站通信模块COM722-S作为一个Profibus-DP主站接口,用于将标准Profibus-DP从站设备连入ECS-700系统,其DP地址设置为“1”。硬件系统构建完成以后,通过VisualField(V3.10)系统组态软件进行本地及DP远程站的系统组态,并进行逻辑序号、数据长度、波特率等参数的设定。本项目逻辑序号设为“48”输入数据长度为“64”波特率为1.5Mbps。

2.2 两台西门子PLC CUP313C-DP作为从站,本项目中1#苯酐主装置风机PLC模块DP从站地址设定为“3”,本项目中2#苯酐主装置风机PLC模块从站DP地址设定为“4”。并通过STEP7 v5.5组态软件对西门子S7-300PLC的硬件进行组态,相应的DP地址同样也需要在组态软件中进行相应的设置,并将Profibus-DP接口波特率、数据长度设定成与ECS-700软件相一致,这里不再进行详细介绍。

2.3 ECS-700系统与S7-300 PLC系统通讯组态。SyCon软件为Profibus主站通信模块的上位机软件,Profibus-DP的站点类型包括主站和从站。系统组态时,Profibus主站通信模块COM722-S作为Profibus现场总线的主站,DP链接器及S7-300作为Profibus的从站。进行Profibus主站通信模块组态之前,应先准备好DP从站设备供应商提供的GSD文件,组态前先将DP从站设备的GSD文件拷贝到SyCon组态软件安装后自动生成的文件夹(C:\Program Files\LG Industrial Systems\SyCon\Fieldbus\PROFIBUS\GSD)中,用于组态Prof

ibus通信组态。

3 数据读写

3.1 在ECS-700系统“位号组态软件”界面中,选择菜单[操作(O)\扫描通道位号\通信位号策略],进入通信位号策略配置界面。在“通信位号策略”界面中,打开左侧的树型结构,找到硬件组态中添加的各从站及槽位,选中需要添加位号策略的槽位,在窗口下方的“位号类型”栏中选择相应的位号类型,在“状态码”栏中选择相应的状态码类型,点击“添加策略”按钮进行位号策略的添加。配置好所有的位号策略后,点击“确定”按钮完成通信位号策略的配置并回到“位号组态软件”界面。

ECS-700系统通过Sycon通讯软件接收西门子S7-300PLC传送过来的数据。通过扫描新增位号的方式将西门子S7-300PLC发过来的数据包以新增位号的方式添加到位号表中。对应风机系统西门子S7-300PLC相关位号、量程直接在ECS-700系统位号表中进行编辑,读入与写出数据。

3.2 西门子S7-300 PLC通过数据发送功能块SFC15发送给ECS-700风机的实时监控数据、运行状态、故障报警等,通过接收数据功能块SFC14接受并处理ECS-700系统发出的启停指令、阀门控制开度等控制命令等。

4 数据组态

数据通讯成功之后,采用浙江中控VisualField软件进行编程组态,打开组态管理软件,在控制站组态选择从组态服务器打开控制站,打开位号表,对扫描新增的通讯数据位号进行位号组态、编辑位号、描述,位号的量程范围、单位等。然后通过组态管理软件进行画面组态及发布,通过监控软件进行监控与操作。

5 结束语

该方案在苯酐项目中得到了较好的应用,目前系统稳定、运行状况良好。Profibus现场控制总线作为一种工业控制器的网络通讯协议,随着小型成套设备的成熟,和大型DCS的通讯日渐增多,其在DCS与小型成套设备之间进行联网、监控方面发挥着重要作用。

参考文献

[1]浙江中控VisualField用户手册[Z].

[2]肖军.DCS及现场总线技术[M].清华大学出版社.

[3]张运刚.从入门到精通西门子工业网络通信实战[M].人民邮电出版社.

[3]刘锴,周海.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京:航天航空大学出版社.

作者简介:李伟,男,唐山旭阳化工有限公司。

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