開(kāi)放式現場(chǎng)總線(xiàn)CC-Link在計量配料中的應用

下位機選用CC-Link現場(chǎng)總線(xiàn)控制方式，用三菱MELSEC-A PLC共二臺組成CC-Link雙機冗余結構，它具有先進(jìn)、高速、可靠、大容量的特點(diǎn)，其中PLC1為主控，PLC2為后備冗余，當通信發(fā)生故障時(shí)，便可實(shí)行主備PLC間的無(wú)擾切換。由于12臺CFW分布較分散，故選擇CC-Link總線(xiàn)將大和衡器稱(chēng)重控制器與PLC直接相連。下位人機介面(HMI)為三菱電機液晶觸摸屏GOT，以確保工藝數據正確和及時(shí)的在上位PC監控站和觸摸屏上得到雙重響應和顯示，即使上位發(fā)生故障或失效，也不影響整個(gè)流程控制。觸摸屏的監控畫(huà)面雖沒(méi)上位HMI豐富，但也基本覆蓋整個(gè)系統的監控和操作。

上海大和的定量給料機(CFW)是作為遠程設備從站形式連接CC-Link現場(chǎng)總線(xiàn)的。

PLC控制軟件采用符號化的梯形圖編寫(xiě)，并充分考慮系統資源，減少循環(huán)掃描時(shí)間，提高實(shí)時(shí)控制性。PLC1為CC-Link主站，由主站模塊控制從站的運行和數據刷新，因A2SH PLC支持CC-Link指令，使網(wǎng)絡(luò )組態(tài)和數據處理時(shí)，更顯容易，在運行程序中，主從站之間的數據交換是自動(dòng)鏈接更新的，主CPU只需通過(guò)RDGET和RDPUT語(yǔ)句即可與從站交換設備信息，CC-Link指令可代替FROM/TO指令以處理數據的存取，而不需關(guān)心緩沖內存的地址。

上下位機的通信選用Modbus通訊協(xié)議（RS485方式），網(wǎng)絡(luò )結構是主從結構，通信介質(zhì)為雙絞線(xiàn)，它是Modicon公司早期所引用開(kāi)發(fā)，在工業(yè)控制領(lǐng)域應用非常廣泛，是事實(shí)上的工業(yè)網(wǎng)絡(luò )標準。它支持21種功能代碼，并可與工廠(chǎng)中其它眾多廠(chǎng)商的不同產(chǎn)品通訊。本系統中采用的Modbus協(xié)議是以RTU格式封裝，可以較高的波特率傳送信息。

2，監控系統詳述

監控系統是以Citect V5.30 32位工控軟件為開(kāi)發(fā)和運行平臺，Citect是基與Windows NT平臺用于分布式控制系統的SCADA軟件，它向用戶(hù)提供了極大的應用靈活性和系統開(kāi)方性，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用，是當今優(yōu)秀的自動(dòng)化軟件之一。

Citect內置一個(gè)Cicode的實(shí)時(shí)多任務(wù)SCADA程序語(yǔ)言，利用它所提供的豐富函數庫，可靈活地開(kāi)發(fā)出復雜的應用程序，這是它優(yōu)于其它SCADA軟件的特點(diǎn)之一。監控系統采用樹(shù)型結構，具有多種畫(huà)面調用手段，以方便操作使用。系統畫(huà)面分菜單主頁(yè)，配料總貌監控、設備監控、配方管理、趨勢組記錄、報警組記錄、報表、操作日志、調試維護、幫助等畫(huà)面。為保證系統的安全可靠運行，監控系統提供操作員、管理員和工程師三種權限，以保證系統的安全機制。在本配料監控系統的開(kāi)發(fā)中，結合了實(shí)際工藝狀況和充分利用Citect的特長(cháng)，主要完成了配方設置、流程選擇和切換、流程聯(lián)鎖、流程起動(dòng)、順序停止、故障停止、流程報警、流量和定量控制、累計統計等功能。

Citect采取了C/S結構方式，以輸入/輸出服務(wù)器（I/O server）形式經(jīng)以太網(wǎng)鏈路（TCP/IP協(xié)議）連入工廠(chǎng)ERP/MIS，Citect提供了DDE/NetDDE，OPC，ODBC/SQL，COM/DCOM,CTAPI等通用方法實(shí)現基于Windows應用程序和I/O之間的數據交換。本配料系統中的歷史數據以ODBC/SQL方式訪(fǎng)問(wèn)數據庫服務(wù)器Microsoft SQL Server 7.0。而實(shí)時(shí)數據的交換,考慮到DDE、OPC方式的不穩定性及局限性，因此選用Citect所提供的CTAPI接口，它適合多種數據交換，使用更為靈活，它避免了各應用程序的代碼冗余，提高了內存的利用率，它以DLL函數提供外部的應用程序（VB，VC++等）接口，使用戶(hù)應用程序可直接對Citect的Tag變量進(jìn)行操作，并支持通過(guò)TCP/IP的遠程操作。VB調用DLL函數，按先聲明后調用的原則，DLL函數使用類(lèi)似于VB自己的函數應用，非常簡(jiǎn)單?？墒褂脩?hù)通過(guò)內部企業(yè)網(wǎng)上任何一臺工作站來(lái)監控實(shí)時(shí)數據和查詢(xún)歷史數據。

五 結論

綜上所述，基于開(kāi)方式現場(chǎng)總線(xiàn)CC-link的定量給料機CFW配以PLC+PC及工控軟件所組成的控制系統，具有先進(jìn)性、開(kāi)方性、實(shí)施周期短、成本（包括投資、維護、升級等成本）低等特點(diǎn)，它可將來(lái)自不同公司的不同類(lèi)型產(chǎn)品無(wú)縫地組合成一體，并以一體化的網(wǎng)絡(luò )平臺技術(shù)為基礎，實(shí)現了安全、透明、經(jīng)濟的需要。其中的現場(chǎng)總線(xiàn)和工控軟件是今后幾年自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的主流和熱點(diǎn)，相信在各行業(yè)的使用將越來(lái)越多。