PLC与iFIX在远程通讯中的应用

邱秀中，张东民（江苏新海石化有限公司，江苏 连云港 222113）

在自动化日益发展的今天，PLC越来越多地用于自动控制当中，控制系统功能越来越强大且更齐全，不但能连接多类现场仪表和设备，而且能实现很多通讯功能，RS232、RS485[4]、DP、以太网等。越来越多的应用于化工炼油、冶金、水电等行业。PLC S7-300等系统，不但能与iFIX、组态王、Intouch[5]、Wiscon[6]、天工组态等上位机软件实现很好的通讯，而且组态简单方便易通，大小规模控制及监控都能实现，深受人们的喜爱。

（1）西门子S7-300系统与iFIX连接在远程通讯中得到了很好的结合运用，真正实现了远程通讯，节约了很多时间、人力、物力、资金，同时系统稳定性更强大。

（2）越来越多的SCADA[7]系统应用于罐区监控及自动装车控制方面，应用更方便更灵活。SCADA系统，即数据采集与监视控制系统，应用领域很广，它可以应用于电力系统、给排水系统、石油、化工、冶金等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

1 设计要求

1.1 主要技术参数

下面主要以江苏新海石化有限公司远程装车系统为例，介绍本文所述远程通讯如何实现。

1.1.1 罐区通讯点清单

如表 1所示。

表1 罐区通讯点清单

1.1.2 如何实现

在罐区组态完毕后在画面上动态连接好，设置既能在本地操作控制泵启停和阀开关，同时也能在监控画面上远程本地按钮进行远程控制泵启停和阀开关，方便快捷实用。只需将内部通讯点组态在相应的模块内实现自启动或自停即可。一二期罐区通讯实现通过S7A驱动即可实现相互监控显示。

1.1.3 一二期罐区通讯S7A具体设置

如图 1所示。

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图 1 一二期罐区通讯S7A具体设置图

1.2 江苏新海石化有限公司SCADA系统网络图

1.2.1 SCADA系统控制网络

如图 2所示。

图2 SCADA系统控制网络总图

2 软件设计

2.1 硬件配置

硬件主要采用西门子S7-300 CPU315或其它系列卡件、MOXA系列EDS-308、NPORT 5630、TCF-142系列模块、DP电缆及网线若干、操作站电脑按标准配置即可。

2.2 软件配置

软件主要采用Invensys上位机软件iFIX，加MB1驱动，iFIX是全球领先的HMI/SCADA自动化监控软件，集强大功能和安全性、通用性于一身，使之成为可以适用于任何生产环境下全面的HMI/SCADA解决方案。利用iFIX各种领先的专利技术，可以帮助企业制定出更快、更有效的商业及生产决策，以使企业具有更强的竞争力。

底层编程软件是西门子S7-300软件及S7A驱动，S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6～0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，对人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其它SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

通过iFIX数据库变量有效地利用S7A驱动把西门子采集过来的数据驱动到IFIX显示画面上来显示。以便供操作员操作。如果液位计采用RS485或RS232通讯可利用MB1驱动设定地址来接受现场液位计过来信号从而实现画面的监控显示。

2.2.1 西门子系统的设置及MPI连接设置

如图 3、图 4所示。

图3 西门子系统的设置图

图4 MPI连接设置图

2.2.2 远程通讯的实现

正如上述网络结构图所示，所做的工作主要有两方面，一是在装车区进行程序组态，进入S7-300软件进行通讯地址的设置，装车和罐区地址必须在同一个段上，例如：192.168.200.20和192.168.200.21，然后在程序内调用模块进行通讯点数的设置，双方必须一致。

例如罐区PLC工程里面有DB10块里面有DBD0-DBD44，那么装车PLC工程里面也必须有DB10块，并且必须有DBD0-DBD44，如图 5所示。

通过这些点可实现输入输出数据的读取、状态信号读取、稳压装车自动联锁的实现。要想实现装车系统控制罐区系统就必须在装车系统里面进行通讯地址相应设置。

例如将装车PID（采用SFC68模块）调节输入到罐区系统就必须进行以下设置，如图 6所示。

图5

图6

如上述所说的SCADA系统网络图MOXA NPORT 5630硬件可以连接质量流量计等仪表RS485、RS232等信号，在西门子底层利用MB1驱动可以对通讯地址进行设定，例如：读取存储区地址：流量计信号：42007 BWFloat；油品密度： 42013 BWFloat；油品温度：42017 BWFloat流量计累积流量：42610 BWFloat。

MB1驱动地址通讯波特率(Baud)：2400 kbps ；数据位(Data)： 8 ；停止位(Stop)： 2 ；校验位(Parit)：None。

MB1设置如图 7所示。

图7 MB1设置

3 结语

通过上述简要叙述及图片论证，PLC S7-300和iFIX有机结合，真正实现了远程通讯控制，既方便快速节约成本和时间，又很大程度上节约了公司资金成本。上述只是介绍了PLC S7-300和iFIX结合在远程通讯中的应用，PLC也可与组态王、Intouch、Wiscon、天工组态多个上位机软件实现通讯，并且与多家雷达等液位计通过RS485、RS232、RS422及MOXA CP5611等模块驱动实现通讯等。

[1]王曙光.S7-300/400入门与开发实例[M].人民邮电出版社,2009,2(1).

[2]仲工.iFIX 4.0操作手册[Z]. GE Fanuc公司.

[3]王森,艾红.仪表工试题集[C].化学工业出版社2003,4(2).控制仪表分册.

[4]厉玉鸣.化工仪表及自动化[M].化学工业出版社,2001,1(3).

[5]Joan Sun.Wiscon 8.2操作手册[Z].上海黑马安全系统有限公司,2005,9.

[6]王振明.SCADA软件系统的设计与开发[J].机械工业出版社,2009,1.