ControlLogix系統(tǒng)在天津紀(jì)莊子再生水廠的應(yīng)用
——— ControlLogix和第三方產(chǎn)品 Modbus的通訊
邰素華、關(guān)虹（北京金州工程技術(shù)有限公司，100101）
摘要： 整個(gè)廠區(qū)的自動(dòng)化控制由7個(gè)PLC站組成。全部采用了羅克韋爾自動(dòng)化的PLC，通過(guò)CONTROLNET與中控室進(jìn)行通訊。全廠的通訊采用LOGIX5000系列的DHRIO模板將 DH+網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集后由CONTROLNET傳送到中控室計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由羅克韋爾自動(dòng)化公司的RSVIEW組成，負(fù)責(zé)整個(gè)廠區(qū)的設(shè)備監(jiān)控及報(bào)警。由MVI56- MCM模塊將輸出設(shè)備的電流，電壓及功率這些電量數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC。
關(guān)鍵詞： PLC CONTROLNET SLC500 RSLOGIX5000 DH+網(wǎng) MODBUS
Application of ControlLogix in Tianjin Jizhuangzi Recycled Water Plant
TAI Suhua, GUAN Hong (Beijing Jinzhou Engineering Equipment Co., Ltd)
Abstract: Tianjin Jizhuangzi Recycled Water Plant automation control system is made up of 7 PLC stations, all of which have applied Rockwell Automation’s PLCs, using ControlNet for communication. Logix5000 DHRIO collects data and transmits data to the main control room via ControlNet. The computer based monitoring system is configured with RSView, overlooking plant level equipment itoring and alarm. MV156-MCM transmits data such as current, voltage and power to PLCs.
Key words: PLC CONTROLNET SLC500 RSLOGIX5000 DH+net MODBUS
隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),在水資源急劇貧乏的今天,水處理項(xiàng)目日益增多。而在眾多的水處理項(xiàng)目中,羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品以其優(yōu)越的性能得到廣泛的應(yīng)用。天津紀(jì)莊子再生水廠系統(tǒng)全部選用了羅克韋爾自動(dòng)化產(chǎn)品。
一、 項(xiàng)目背景
天津紀(jì)莊子再生水廠是國(guó)家在全國(guó)重點(diǎn)扶持的五個(gè)中水項(xiàng)目之一, 設(shè)計(jì)日產(chǎn)量為 5萬(wàn)立方米/天，主要用于給生活（居民區(qū)），工業(yè)區(qū)供水。其中生活區(qū)供水為 2立方米/天，工業(yè)區(qū)供水為 3萬(wàn)立方米/天。
整個(gè)廠區(qū)的自動(dòng)化控制又分為進(jìn)水泵房，加氯，加藥，CMF，臭氧發(fā)生間，出水泵房，濾站共 7個(gè) PLC站組成。其中進(jìn)水泵房與出水泵房采用羅克韋爾自動(dòng)化公司的 RSLOGIX5000系列 PLC，通過(guò) CONTROLNET與中控室進(jìn)行通訊。加氯，加藥，臭氧發(fā)生間，CMF及濾站采用羅克韋爾自動(dòng)化公司的 SLC500系列 PLC，通過(guò) DH+網(wǎng)進(jìn)行通訊，全廠的通訊采用LOGIX5000系列的 DHRIO模板將 DH+網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集后由 CONTROLNET傳送到中控室計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)由羅克韋爾自動(dòng)化公司的 RSVIEW組成，負(fù)責(zé)整個(gè)廠區(qū)的設(shè)備監(jiān)控及報(bào)警�，F(xiàn)場(chǎng)各子站控制柜上設(shè)有觸摸屏，用于各工段的設(shè)備狀態(tài)顯示及報(bào)警。同時(shí)在七臺(tái)高壓柜上安裝了西門子的綜合繼保，用于輸出各種電器的分合閘及電量信號(hào)，在十四臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)電器控制柜上安裝了 EMP420A的智能型電器儀表用于輸出設(shè)備的電流，電壓及功率，這些儀表都安裝有 MODBUS輸出接口，由 MVI56- MCM模塊將這些電量數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC。
大家對(duì) ControlLogix系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)之間的通訊已非常熟悉，但 ControlLogix與第三方產(chǎn)品的通訊往往是我們調(diào)試中的難點(diǎn)，下面我們就 ControlLogix系統(tǒng)與 Prosoft公司的 MVI56- MCM模塊的通訊,詳細(xì)介紹如下：
二、硬件接線及初始化操作
2.1整體示意圖：
2.2超級(jí)終端
對(duì) MCM模塊的初始化要用超級(jí)終端(Hyper Terminal)，使用超級(jí)終端時(shí)要注意選擇相對(duì)應(yīng)的波特率等參數(shù)，參數(shù)設(shè)定完成后，MCM模塊需重新上電，才可監(jiān)視 MCM的數(shù)據(jù)表。
2.3 MCM模塊的硬件設(shè)定
MCM模塊可通過(guò)短路棒設(shè)定為 RS232,RS422及 RS485三種通訊協(xié)議。本應(yīng)用選用RS485通訊。
2.4電能表的接線
本應(yīng)用中 Modbus設(shè)備使用的是DAETECH 公司的 EPM420A型網(wǎng)絡(luò)電力儀表，接線如圖：
2.5 MCM模塊的軟件組態(tài)
在 RSLogix5000軟件中的I/O Configuration中添加 1756-Module，連接參數(shù)中的輸入及輸出尺寸可根據(jù)用戶的通訊量的大小設(shè)置。
模塊添加完成后，需要產(chǎn)生如下圖所示的主要接口 Tag，以便和電能表通訊。也可以參照例程產(chǎn)生所需 Tag。
我們重點(diǎn)要關(guān)注 MCM1 Tag。
三、模塊主要參數(shù)設(shè)置說(shuō)明
3.1 MCM1.ModDef 數(shù)據(jù)傳送參數(shù)
MCM1.ModDef 是用來(lái)設(shè)定模板的數(shù)據(jù)庫(kù)。模板共有 5000個(gè)用來(lái)讀/寫的寄存器。
WriteStartReg: 從 PLC到模板傳送數(shù)據(jù)的寄存器起始地址。
3.2 MCM1.Port ModBus 通訊參數(shù)
MCM1.Port 是用來(lái)組態(tài)模板通訊的串口組態(tài)。 MCM1.Port [0] 對(duì)應(yīng) Port1，MCM1.Port [1] 對(duì)應(yīng)Port2。
Enable: 通訊口使能。
3.3 MCM1.P1Cmd，MCM1.P2Cmd Modbus Master 命令
MCM1.P1Cmd，MCM1.P2Cmd 是用來(lái)設(shè)定模板的 Modbus master 命令。每個(gè)口最多可組態(tài) 100個(gè) Modbus master 命令。
讀/寫命令:
Enable: 命令使能。
3.4 MCM1.ReadData, MCM1.WriateData 讀/寫數(shù)據(jù)區(qū)
MCM1.ReadData： 讀數(shù)據(jù)區(qū)。一個(gè)從 Master 設(shè)備寫到作為 Slave設(shè)備的通訊口，或從 Slave設(shè)備讀取的數(shù)據(jù)。這個(gè)位置的數(shù)據(jù)是從 MVI56-MCM模塊返回到ControlLogix處理器的。
四、 Modbus 通訊協(xié)議執(zhí)行過(guò)程
應(yīng)用 Modbus RTU協(xié)議，EPM420電能表提供了和 SCADA系統(tǒng)直接連接的 RS485通訊模式的選擇。Modbus 協(xié)議中，主機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送給從機(jī)以下內(nèi)容來(lái)建立起主從通訊方式：
1. 從機(jī)地址
從機(jī)返回的內(nèi)容包括：
1. 所采取的動(dòng)作
如果錯(cuò)誤發(fā)生在接收信息時(shí)或從機(jī)不能執(zhí)行要求的操作，從機(jī)將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)出錯(cuò)信息并作為響應(yīng)送出。
RS485網(wǎng)絡(luò)允許的最大長(zhǎng)度為 3900英尺。包含控制器在內(nèi)最多可連接 32個(gè)節(jié)點(diǎn)。
數(shù)據(jù)傳輸速率在 2400，4800，9600，19200范圍內(nèi)可選擇。
注意， 無(wú)論是讀還是寫，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度都要乘以 2，因?yàn)?ControlLogix數(shù)據(jù)是 32位的，而電能
表的數(shù)據(jù)地址是 16位的。另外，如果電能表讀上來(lái)的數(shù)據(jù)是浮點(diǎn)數(shù)，而 ControlLogix的數(shù)據(jù)地址用的是整型數(shù)據(jù)類型，則數(shù)據(jù)還要通過(guò)梯圖程序進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
五 、結(jié)束語(yǔ)
ControlLogix系統(tǒng)以其先進(jìn)的技術(shù)在各個(gè)行業(yè)都有許多成功的應(yīng)用,借助單一的 ControlLogix平臺(tái),完全可以滿足用戶的不同要求。和第三方產(chǎn)品（Modbus, Profibus….)豐富的通訊功能，使它進(jìn)一步擴(kuò)展了應(yīng)用的靈活性。天津紀(jì)莊子再生水廠項(xiàng)目中的現(xiàn)場(chǎng)電器控制就是 ControlLogix 和 Modbus通訊的成功應(yīng)用，我們相信 ControlLogix系統(tǒng)在今后的應(yīng)用中定會(huì)發(fā)揮更大的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1] MVI56-MCM ControlLogix Platform Module Set Up Guide
作者簡(jiǎn)介：
邰素華：曾在羅克韋爾自動(dòng)化公司工作十多年，曾從事ＡＢ數(shù)控系統(tǒng)及運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的工作，參與了多個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的改造和開發(fā)項(xiàng)目。后擔(dān)任北京地區(qū)的專職培訓(xùn)教師，教授 PLC5,SLC500,CLX系統(tǒng),RSView32,PanelView等課程�，F(xiàn)任北京金州工程技術(shù)有限公司自控部副經(jīng)理.
