開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線CC-Link在計(jì)量配料中的應(yīng)用

下位機(jī)選用CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線控制方式，用三菱MELSEC-A PLC共二臺(tái)組成CC-Link雙機(jī)冗余結(jié)構(gòu)，它具有先進(jìn)、高速、可靠、大容量的特點(diǎn)，其中PLC1為主控，PLC2為后備冗余，當(dāng)通信發(fā)生故障時(shí)，便可實(shí)行主備PLC間的無(wú)擾切換。由于12臺(tái)CFW分布較分散，故選擇CC-Link總線將大和衡器稱重控制器與PLC直接相連。下位人機(jī)介面(HMI)為三菱電機(jī)液晶觸摸屏GOT，以確保工藝數(shù)據(jù)正確和及時(shí)的在上位PC監(jiān)控站和觸摸屏上得到雙重響應(yīng)和顯示，即使上位發(fā)生故障或失效，也不影響整個(gè)流程控制。觸摸屏的監(jiān)控畫面雖沒(méi)上位HMI豐富，但也基本覆蓋整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控和操作。

上海大和的定量給料機(jī)(CFW)是作為遠(yuǎn)程設(shè)備從站形式連接CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線的。

PLC控制軟件采用符號(hào)化的梯形圖編寫，并充分考慮系統(tǒng)資源，減少循環(huán)掃描時(shí)間，提高實(shí)時(shí)控制性。PLC1為CC-Link主站，由主站模塊控制從站的運(yùn)行和數(shù)據(jù)刷新，因A2SH PLC支持CC-Link指令，使網(wǎng)絡(luò)組態(tài)和數(shù)據(jù)處理時(shí)，更顯容易，在運(yùn)行程序中，主從站之間的數(shù)據(jù)交換是自動(dòng)鏈接更新的，主CPU只需通過(guò)RDGET和RDPUT語(yǔ)句即可與從站交換設(shè)備信息，CC-Link指令可代替FROM/TO指令以處理數(shù)據(jù)的存取，而不需關(guān)心緩沖內(nèi)存的地址。

上下位機(jī)的通信選用Modbus通訊協(xié)議（RS485方式），網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是主從結(jié)構(gòu)，通信介質(zhì)為雙絞線，它是Modicon公司早期所引用開(kāi)發(fā)，在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，是事實(shí)上的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。它支持21種功能代碼，并可與工廠中其它眾多廠商的不同產(chǎn)品通訊。本系統(tǒng)中采用的Modbus協(xié)議是以RTU格式封裝，可以較高的波特率傳送信息。

2，監(jiān)控系統(tǒng)詳述

監(jiān)控系統(tǒng)是以Citect V5.30 32位工控軟件為開(kāi)發(fā)和運(yùn)行平臺(tái)，Citect是基與Windows NT平臺(tái)用于分布式控制系統(tǒng)的SCADA軟件，它向用戶提供了極大的應(yīng)用靈活性和系統(tǒng)開(kāi)方性，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)今優(yōu)秀的自動(dòng)化軟件之一。

Citect內(nèi)置一個(gè)Cicode的實(shí)時(shí)多任務(wù)SCADA程序語(yǔ)言，利用它所提供的豐富函數(shù)庫(kù)，可靈活地開(kāi)發(fā)出復(fù)雜的應(yīng)用程序，這是它優(yōu)于其它SCADA軟件的特點(diǎn)之一。監(jiān)控系統(tǒng)采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)，具有多種畫面調(diào)用手段，以方便操作使用。系統(tǒng)畫面分菜單主頁(yè)，配料總貌監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)控、配方管理、趨勢(shì)組記錄、報(bào)警組記錄、報(bào)表、操作日志、調(diào)試維護(hù)、幫助等畫面。為保證系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)提供操作員、管理員和工程師三種權(quán)限，以保證系統(tǒng)的安全機(jī)制。在本配料監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，結(jié)合了實(shí)際工藝狀況和充分利用Citect的特長(zhǎng)，主要完成了配方設(shè)置、流程選擇和切換、流程聯(lián)鎖、流程起動(dòng)、順序停止、故障停止、流程報(bào)警、流量和定量控制、累計(jì)統(tǒng)計(jì)等功能。

Citect采取了C/S結(jié)構(gòu)方式，以輸入/輸出服務(wù)器（I/O server）形式經(jīng)以太網(wǎng)鏈路（TCP/IP協(xié)議）連入工廠ERP/MIS，Citect提供了DDE/NetDDE，OPC，ODBC/SQL，COM/DCOM,CTAPI等通用方法實(shí)現(xiàn)基于Windows應(yīng)用程序和I/O之間的數(shù)據(jù)交換。本配料系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)以O(shè)DBC/SQL方式訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Microsoft SQL Server 7.0。而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的交換,考慮到DDE、OPC方式的不穩(wěn)定性及局限性，因此選用Citect所提供的CTAPI接口，它適合多種數(shù)據(jù)交換，使用更為靈活，它避免了各應(yīng)用程序的代碼冗余，提高了內(nèi)存的利用率，它以DLL函數(shù)提供外部的應(yīng)用程序（VB，VC++等）接口，使用戶應(yīng)用程序可直接對(duì)Citect的Tag變量進(jìn)行操作，并支持通過(guò)TCP/IP的遠(yuǎn)程操作。VB調(diào)用DLL函數(shù)，按先聲明后調(diào)用的原則，DLL函數(shù)使用類似于VB自己的函數(shù)應(yīng)用，非常簡(jiǎn)單?？墒褂脩敉ㄟ^(guò)內(nèi)部企業(yè)網(wǎng)上任何一臺(tái)工作站來(lái)監(jiān)控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和查詢歷史數(shù)據(jù)。

五 結(jié)論

綜上所述，基于開(kāi)方式現(xiàn)場(chǎng)總線CC-link的定量給料機(jī)CFW配以PLC+PC及工控軟件所組成的控制系統(tǒng)，具有先進(jìn)性、開(kāi)方性、實(shí)施周期短、成本（包括投資、維護(hù)、升級(jí)等成本）低等特點(diǎn)，它可將來(lái)自不同公司的不同類型產(chǎn)品無(wú)縫地組合成一體，并以一體化的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了安全、透明、經(jīng)濟(jì)的需要。其中的現(xiàn)場(chǎng)總線和工控軟件是今后幾年自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的主流和熱點(diǎn)，相信在各行業(yè)的使用將越來(lái)越多。