储罐远程控制系统开发应用

饶良波 卫荣辉 张秋华 洪声科

摘  要：当前，各类储罐远程控制方法很多，现提供一种较为简单的开发应用方式，通过各类传感器、PLC、触摸屏、上位机组态软件，开发一套基于PLC和工控机的远程控制系统，给出了该系统组成、工作原理、系统设计，重点说明了该系统软件开发过程和现场实际工作效果。该系统具备自动化程度高、操作简单、响应快和故障率低等特点，值得推广。

关键词：PLC;工控机;触摸屏;网络;储罐

0    引言

储罐远程控制系统设计，主要利用储罐区的各类温度、压力、液位、气体传感器把收集的数据传输给PLC进行处理，各工作点的上位机组态软件电脑或触摸屏能够远程实时读取或控制PLC相关数据。

储罐区在工厂企业中是非常重要的场所，一般会存放大量易燃易爆化学品，需要实时对储罐里面的液位、温度和储罐有无泄漏情况进行监控，而储罐区一般离用料生产车间比较远，在多个车间同时用料的时候，若只能现场进行操作或控制则很不方便，也会造成不必要的麻烦和安全隐患，所以需要开发一套储罐远程控制系统来解决以上问题。

1    系统组成

如图1所示，该远控系统主要由1台三菱FX5U-32MR可编程控制器、4个FX5-4AD-ADP模块、1个FX5-8EX/ES输入扩展模块、2个8通道Pt100温度变送器模块、2个可燃气体控制器和多个附属报警器、1台威纶通MT8103IE触摸屏、若干交换机、7台工控主机电脑组成。

2    工作原理

在生产运行过程中，PLC上电自动读取从485信号口和4AD模块实时传输过来的储罐各类数据，例如温度、压力、液位和各可燃气体检测装置的数据，现场电控柜有一块触摸屏能够直观显示各类数据的位置点和参数（图2、图3），各使用车间可通过电脑对罐区设备进行各类操作和监控。电脑界面能够直观看到储罐的各类数据，操作界面与触摸屏界面一致，也能够实时看到罐区设备的使用状况。本套设备主要利用FX5U可编程控制器实现网络通信的功能进行相关设计，主要用到三菱PLC WORKS 3编程软件和北京亚控科技有限公司的组态王软件6.55版，以及台湾威纶科技有限公司的触摸屏编程软件EBproV6.03.02.393_20200213。

3    系统设计

根据生产实际需求，需要能够远程控制储罐区各类泵的运行情况，同时能够在线监控储罐区的温度、液位、压力和气体传感器的数据，为此每个储罐都有温度传感器、液位传感器、气体传感器。

温度传感器采用Pt100信号传输，通过8通道温度变送器转换为485通信格式发送给FX5U可编程控制器;液位传感器采用2线制4～20 mA信号，通过FX5-4AD-ADP模块发送给FX5U可编程控制器;气体传感器主要检测原料有无泄漏，分为有毒气体传感器和可燃气体传感器，各传感器采集的数据通过485信号传输到相应控制器，控制室能够实时读取相关数据进行在线报警，同时报警器也可将485信号发送给PLC在线读取各传感器检测到的气体浓度进行在线显示。各储罐之间安装有各类泵，泵的主要作用是输送各类储罐液体到各使用车间，同时把各使用车间产生的液体泵回到储罐，每台泵出口都有压力传感器，能够在线监测泵的运行情况，同样采用2线制4～20 mA信号，通过FX5-4AD-ADP模块发送给FX5U可编程控制器。各使用車间通过网络访问FX5U可编程控制器，各车间电脑安装组态软件访问PLC，各电脑IP网络在同一网关下，设置不同端口号进行上述访问。本套系统最多可运行8台电脑或触摸屏进行主从站访问，该系统中现场电控柜安装有一台触摸屏进行现场各类数据的显示和监控，方便操作，界面如图2、图3所示，以太网设备连接设置如图4所示。

4    结语

通过各类压力、温度、液位、气体传感器，结合三菱PLC、威纶通触摸屏、上位机组态软件监控功能，开发了一套基于PLC和工控机的储罐远程控制系统，本文对该系统进行了简要介绍和分析。该系统结构简单、操作简便、运行稳定，能够满足不同行业的远程控制需求。

[参考文献]

[1] 姚立波.组态监控设计与应用[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2] 王一凡，宋黎菁.三菱FX5U可编程控制器与触摸屏技术[M].北京：机械工业出版社，2019.

[3] 徐占国，郑凤翼，潘桂林.图解触摸屏·PLC·变频器综合应用工程实践[M].3版.北京：电子工业出版社，2017.

收稿日期：2020-06-24

作者简介：饶良波（1987—），男，湖南人，机电工程师，研究方向：机电一体化。