摘要：本文介紹的工業(yè)控制系統(tǒng)" title="控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)由上位機(jī)" title="上位機(jī)">上位機(jī)和下位機(jī)" title="下位機(jī)">下位機(jī)組成，上位機(jī)裝有世紀(jì)星組態(tài)軟件" title="組態(tài)軟件">組態(tài)軟件,，可以集中監(jiān)控系統(tǒng)模擬量和開(kāi)關(guān)量,，下位機(jī)包括2臺(tái)PLC、3臺(tái)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊以及2臺(tái)智能儀表,，用于設(shè)備的開(kāi)關(guān)控制,、溫度、壓力,、流量,、液位" title="液位">液位等過(guò)程量的監(jiān)視和控制。

　　關(guān)鍵詞：PLC,；智能儀表,；世紀(jì)星組態(tài)軟件

1 控制系統(tǒng)硬件組成及功能

　　本文主要介紹由2臺(tái)智能儀表、2臺(tái)PLC和3臺(tái)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊組成的控制系統(tǒng)的應(yīng)用方法,，其連接示意圖如下圖所示：

圖 1

　　PLC1和PLC2均為帶BD-485通信板的三菱FX2N型PLC,，最多可帶16臺(tái)，用于設(shè)備的開(kāi)關(guān)控制,。智能儀表1,、智能儀表2為帶RS-485通信功能的智能儀表,，可用于溫度,、壓力,、流量、液位等過(guò)程量的控制,。采用PID控制規(guī)律,。

　　最多可以帶64臺(tái)。ICP-7017,。ICP-7024,，ICP-7033D為具有RS-485通信功能的各種數(shù)據(jù)模塊?？捎糜诒O(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的一些物理參數(shù),，如液位、流量,、壓力,、溫度等，最多可帶256個(gè),。

　　上位機(jī)為帶IPC-1602B通信卡的工控機(jī),，并裝有世紀(jì)星組態(tài)監(jiān)控軟件。IPC-1602B帶有2個(gè)RS-485通信端子,，端口號(hào)設(shè)為COM5,，COM6。

　　RS-485通信線為屏蔽雙絞線,，成本低,，布線連接方便，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),，可靠性好,，能滿足一般企業(yè)的要求。本系統(tǒng)中,，智能儀表的通信波特率最高可達(dá)19200 bit/s,，PLC的通信波特率最高可達(dá)19200bit/s，數(shù)據(jù)模塊最高可達(dá)921600 bit/s,。本系統(tǒng)中建議使用9600 bit/s的波特率,。

　　智能儀表的RS-485通信一般為無(wú)校驗(yàn)，8個(gè)數(shù)據(jù)位,，1位停止位,。數(shù)據(jù)模塊可以是有校驗(yàn)也可以是無(wú)校驗(yàn)通信。FX2N PLC的RS-485通信需有校驗(yàn),，其通信方式與上兩種設(shè)備不同,。

　　裝有世紀(jì)星組態(tài)監(jiān)控軟件的上位機(jī)主要起監(jiān)控作用，它可以對(duì)由PLC,、智能儀表,、數(shù)據(jù)模塊等的下位機(jī)進(jìn)行讀寫(xiě),。也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程量的PID等控制。但由于可靠性及運(yùn)算速度等原因,，建議不要使用,。PLC可對(duì)輸入寄存器X進(jìn)行讀操作，對(duì)輸出寄存器Y及中間寄存器M進(jìn)行讀寫(xiě)操作,，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D也可進(jìn)行讀寫(xiě),。智能儀表可通過(guò)上位機(jī)設(shè)置定值、PID參數(shù)等的讀寫(xiě)及測(cè)量值,、控制輸出值,、偏差等參數(shù)的讀出處理等。數(shù)據(jù)模塊可由上位機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的讀寫(xiě)操作,，也可以由上位機(jī)實(shí)現(xiàn)過(guò)程參數(shù)的控制,。組態(tài)軟件可實(shí)現(xiàn)模擬控制對(duì)象的實(shí)時(shí)動(dòng)畫(huà)連接，并可以以圖像,、圖符,、報(bào)表、曲線等多種形式,，為操作監(jiān)控人員及時(shí)提供系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài),、品質(zhì)及異常報(bào)警等有關(guān)信息；可用變化大小,、改變顏色,、明暗閃爍、移動(dòng)翻轉(zhuǎn)等各種手段增強(qiáng)畫(huà)面的動(dòng)態(tài)顯示效果：利用組態(tài)軟件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)" title="實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)">實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可進(jìn)行被控過(guò)程量的實(shí)時(shí)曲線,、歷史曲線和多種報(bào)警的組態(tài),，并可進(jìn)行存儲(chǔ)應(yīng)答和打印輸出等。

2 控制系統(tǒng)的軟件使用

　　控制系統(tǒng)的硬件安裝連接好以后,，要使系統(tǒng)正常工作,，還需要進(jìn)行軟件的安裝調(diào)試。

2.1下位機(jī)參數(shù)設(shè)置

　　智能儀表1,、智能儀表2地址通過(guò)儀表本身按鍵設(shè)置為4和5,，波特率可設(shè)為9600 bit/s；3種數(shù)據(jù)模塊可通過(guò)其驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)地址分別為1,，2,，3，波特率都為9600 bit/s,，并設(shè)為無(wú)校驗(yàn),。PLC1，PLC2的通信方式可通過(guò)其編程軟件進(jìn)行設(shè)置2臺(tái)PLC的地址分別設(shè)為6和7。

2.2 組態(tài)軟件的設(shè)置及功能

　　下位機(jī)各參數(shù)設(shè)置好后,。還得在上位機(jī)上進(jìn)行組態(tài),。

　　變量字典是世紀(jì)星組態(tài)軟件的核心，相當(dāng)于一個(gè)數(shù)據(jù)處理中心,，同時(shí)也起到公用數(shù)據(jù)交換區(qū)的作用,。從下位機(jī)設(shè)備采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)建立數(shù)據(jù)連接送入變量字典,，系統(tǒng)其他部分操作的數(shù)據(jù)也來(lái)自變量字典,。變量字典自動(dòng)完成對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的報(bào)警處理和存盤(pán)處理。同時(shí),，它還根據(jù)需要把有關(guān)信息以事件的方式發(fā)送給系統(tǒng)的其他部分,，以便觸發(fā)相關(guān)事件。進(jìn)行實(shí)時(shí)處理,，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)為其他部分服務(wù),。提供了系統(tǒng)各個(gè)功能部件的數(shù)據(jù)共享。

　　世紀(jì)星中的變量字典主要是下位機(jī)中需要與上位機(jī)建立數(shù)據(jù)通信的信息,。信息內(nèi)容可為數(shù)據(jù)量及PLC內(nèi)的輸入,、輸出和中間寄存器的開(kāi)關(guān)量等，數(shù)據(jù)有：智能儀表內(nèi)的設(shè)定值,、測(cè)量值,、控制輸出值、PID參數(shù)值等,；數(shù)據(jù)模塊的輸入輸出量,；PLC內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器,、定時(shí)器,、通道等的值。上位機(jī)可對(duì)這些信息進(jìn)行設(shè)定,、記錄,、存盤(pán)、報(bào)警,、打印輸出等操作,。組態(tài)完成后，把組態(tài)環(huán)境中的組態(tài)結(jié)果提交給運(yùn)行環(huán)境,。運(yùn)行環(huán)境和結(jié)果一起就構(gòu)成了用戶自己的應(yīng)用系統(tǒng),。

3 控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

　　該控制系統(tǒng)應(yīng)用在一真空冷凍干燥設(shè)備中，PLC主要用于電機(jī),、電磁閥等的開(kāi)與關(guān)控制,；智能儀表用于控制溫度；ICP一7033D等模塊用于采集各點(diǎn)溫度和壓力；裝有世紀(jì)星的上位機(jī)主要用于溫度控制曲線的給定,。PID控制參數(shù)的設(shè)置,，溫度和壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)曲線,、歷史數(shù)據(jù),、歷史曲線記錄，并可以根據(jù)需要打印輸出,。

4 運(yùn)行結(jié)果

　　本系統(tǒng)價(jià)格低廉,，性價(jià)比高，且實(shí)用性較強(qiáng),，帶RS-485通信接口的工控產(chǎn)品如變頻器等均可以掛在此網(wǎng)線上,，由上位機(jī)監(jiān)控。當(dāng)上位機(jī)及網(wǎng)絡(luò)連線出現(xiàn)故障時(shí),，下位機(jī)也能正常工作,。經(jīng)實(shí)際使用運(yùn)行表明：此類(lèi)系統(tǒng)功能完善、操作方便,，可做到人機(jī)界面隨各人的喜好,、習(xí)慣調(diào)整且簡(jiǎn)捷清晰。運(yùn)行可靠性高,、抗干擾能力較強(qiáng),，完全能滿足生產(chǎn)需要。