啤酒灌裝生產(chǎn)線(xiàn)控制系統的設計與應用

　　在主控室設有18個(gè)遠程I/O節點(diǎn)，由Momentum的一個(gè)MB+通信適配器（170PNT11020）和一個(gè)I/O模塊（輸入模塊170ADI35000或輸出模塊170ADO35000）組成，負責完成主控室有關(guān)數據的采集和輸出。

　　中間信息處理部分采用施耐德Quantum硬雙機熱備系統，正常時(shí)主機執行相應程序，轉換現場(chǎng)控制站與主控室遠程I/O節點(diǎn)之間的數據，當主機電源、CPU、NOM、CRP失效時(shí)，在50ms之內，自動(dòng)切換到備機工作。其硬件組成如下：

　　電源模塊（140CPS11100）為機架上的模塊提供總線(xiàn)電流和工作電壓。

　　CPU（140CPU11302）含有Modbus及MB+兩個(gè)通訊端口。

　　MB+通訊模塊（140NOM21100）為Quantum系統提供擴展通訊能力。

　　同步模塊（140CHS21000）含有兩個(gè)光纖通訊端口（發(fā)送和接收）。

　　遠程I/O處理模塊（140CRP93100）采用同軸電纜網(wǎng)絡(luò )互相連接。

　　通訊網(wǎng)絡(luò )采用開(kāi)放的MB+網(wǎng)，用MB+站分支電纜（9針D型節點(diǎn)電纜）、MB+分支器（干纜分支器）、MB+網(wǎng)線(xiàn)電纜將所有MB+通訊模塊連接起來(lái)，主網(wǎng)上可連接32個(gè)節點(diǎn)，通過(guò)MB+通訊模塊（140NOM21100）還可擴展32個(gè)節點(diǎn)。

　　每個(gè)現場(chǎng)控制站都配有一個(gè)觸摸屏作為操作員站，觸摸屏與MomentCPU自帶的MODBUS口相連，用來(lái)監控各機臺的情況，采用組態(tài)軟件，通過(guò)圖表、圖形、動(dòng)畫(huà)等直觀(guān)方式，對各機臺的狀態(tài)進(jìn)行查詢(xún)和監控。
以后可在主控室擴展上位機，作為MB+的一個(gè)節點(diǎn)，用來(lái)監控整條生產(chǎn)線(xiàn)的情況，采用組態(tài)軟件，通過(guò)圖表、圖形、動(dòng)畫(huà)等直觀(guān)方式，對生產(chǎn)線(xiàn)上各臺設備狀態(tài)進(jìn)行查詢(xún)和監控。

4.3.控制程序設計
　　本設計中采用Concept編程軟件，它是一款國際獲獎的軟件，它支持多種語(yǔ)言編程，包括梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊、順序圖等。它使用對所有編輯器通用的標準菜單如File、Windows和Help，所有Windows標準，如打印機安裝打印命令，可無(wú)任何修改地使用，菜單命令簡(jiǎn)化到相關(guān)功能唾手可得的狀態(tài)。Concept的一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)在于它可以很方便地在線(xiàn)監控程序的運行，并且在不中斷生產(chǎn)的情況下修改程序，最大限度地保證了生產(chǎn)的正常運行。Concept提供了大量的標準控制功能塊，編程人員可從在線(xiàn)幫助手冊了解功能塊的應用范圍，還可利用這些塊制作出新的功能塊，并且相互間可以調用。

　　為使系統形成一個(gè)有機的整體，實(shí)現通訊功能，需要對硬件進(jìn)行組態(tài)?！　∈紫?，通過(guò)拔動(dòng)每個(gè)通訊模塊的兩個(gè)拔動(dòng)開(kāi)關(guān)為每一節點(diǎn)設置唯一的MB+網(wǎng)絡(luò )地址；然后在Concept軟件中為各現場(chǎng)控制站及雙機熱備系統建立一個(gè)項目，在主菜單Project的菜單命令PLCtype中為項目選定相應的CPU型號，在主菜單Configuration的菜單命令I(lǐng)/Omap中為項目輸入相應的輸入輸出模塊參數。

　　網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間數據交換的方式和數據交換量的設定是由Concept軟件的PLCConfiguration菜單下的PeerCop功能菜單完成的。Modbusplus總線(xiàn)的Peercop數據傳送方式允許在局域網(wǎng)上節點(diǎn)之間全局地或直接地進(jìn)行寄存器數據傳送，在區域GoTo選擇局部總線(xiàn)節點(diǎn)（0=CPU，1=槽號X，2=槽號Y），通過(guò)輸入其它總線(xiàn)節點(diǎn)地址以及通過(guò)設置傳輸數據的源地址和目標地址就可接收和發(fā)送全局信息或直接信息。

　　現場(chǎng)控制站的控制程序為啤酒灌裝各設備的標準功能，用Concept軟件的幾種編程語(yǔ)言都能編寫(xiě)。

5.結論
　　該系統自2004年7月投入使用，現運行穩定可靠，由于采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，使用系統設計、安裝、維護的工作量都大為減少，節約了大量電纜，而且由于整條生產(chǎn)線(xiàn)采用了現場(chǎng)總線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，使我公司在應用先進(jìn)技術(shù)方面邁上了一個(gè)新的臺階，該項目達到了國內領(lǐng)先水平，產(chǎn)生了較大的社會(huì )效益，以后擴展整線(xiàn)上位機后，更能實(shí)現企業(yè)測、控、管一體化。

參考文獻
1.ModiconModbusplusNetworkPlanningandInstallationGuide
2.ModiconModbusplusBridge/MultiplexerUser'sGuide
3.ModiconTSXQuantum硬件手冊
4.[ZK（）ModiconModbusplusNetworkI/OServicingGuide