工业以太网在污水处理中的应用

《工业控制计算机>2009年22卷第11期11工业以太网在污水处理中的应用Application of Industrial Ethernet in Sewage Disposal胡锡舂(无锡市排水管理处,江苏 无锡214023)李小凯(无锡 多通特种工程部,江苏无锡214035)摘要介绍了工业以太网在污水处理中的一种应用方案,包括硬件的选择、配置组态方法等。给出了InTouch、RSLinx软件的设置方法。.关键词:工业以太网,Intouch,AB PLCThis paper introduces an aplication of Industrial Ethernet in sewage disposal,include the choice of hardware,configura-tion methods,etc.Giving out the method ftor Intouch,RSLinx setting.Keywords :Industrial Ethermet,Intouch,AB PLC以太网要进入工业控制领城还需要解决- -些向题，如以太造成硬件的浪费。网采用了载波侦听多路访问/碰擅(冲突)检测(CSMA/CD)的传输规范;以太网不能通过信号线向现场设备供电;以太网所用二”的网络设备均是为商用办公环境而设计的等等这些因素造成商用以太网无法满足工业控制的实时性、确定性、可重复性等方面88的要求。对于这些问题,一方面各 PLC制造商推出了自己的高层协议:如AB推出的EthernetIP;西门子推出的Profinet;施母耐德推出的ModBus TCP等等。另一方面,网络设备制造商也推出了满足工业现场恶劣环境的工业交换机等网络设备。环彩工业以太.1 项目情况无锡市城北污水处理厂日处理规模15万吨,厂区共设一做中心控制室和7座现场分控站LCS1~LCS7 ,其中LCS1~LCS4在前几年已经建设完成，采用AB公司的ControlLogix500系圈2项目完成后自控网络圈列PLC,PLC与监控计算机之间通过AB公司的ControlNet网中心控制室配置两台工业控制计算机作为操作员站及一台络进行数据交换。本期工程主要新建LCS5、LCS6.LCS7三座笔记本作为工程师站，工程师站用于系统建成后的日常维护,平分控站和一-座远程I0站。由于新建站点分散且与原有分控站之时无衢接入自控网络;操作员站平时用于实时监控整个污水处理间距离已经超出了ControINet网络的有效传输距离。同时考虑工艺的设备状态等生产运行情况,并可对各个工艺流程中的设备到以后还需要对网络进行扩展，因此本期工程将整个厂区自控进行操作和调节,两个操作员站互为热备。在拥有工程师授权的网络改造成冗余工业以太网,通信介质采用光纤。情况下,操作员站也可以随时替代工程师站对系统进行维护。2系统方寨各分控站硬件配置基本相同，仅仅是模块数量上有一定的2.1硬件配置差别。各分控站均配置AB公司Controll _ogix5000系列CPU、中EAP时机电源、以太网等PLC模块和一套具有以太网接口的触摸屏。触LOSI揽屏主要用于显示所在分控站管辖的设备状态、生产参数并对其进行调节，同时也辅助显示与本站相关联的其他分控站设备的状态和必要参数。ControlNet网路在工业以太网构建中,网络硬件设备的选择至关重要。在对多个品牌网络设备进行分析比较后,结合项目的实际情况,选择.了性价比很高的MOXA的EDS508工业光纤交换机。2.2网络构建由于以太网目前已经非常普及,网络构建知识也非常普及，團1厂区原有自控网络结构本期项目建设之前,厂区自控网络如图1所示。主千网络采大多数人都可以完成,对于和普通以太网搭建相同的步骤,作者用ControlNet构成，总线拓展方式，各站配置AB公司的Con-不再详细叙述。由于工业控制场合环境恶劣且对设备的稳定性要求中国煤化工节非常重要,作者就自tologix5000系列模块。本期项目中,为了更好地与原有系统已工作连接,新建的三座分控站及一座远程I0站仍旧采用AB公司的MH. C NM H G的选取非常重要ContolLogix5000系列产品，同时拆除原有分控站ControlNet全光交换机还处于实验室应用阶段,并没有实际产品推出,模块1756-CNB.更换上1756-ENBT模块，拆除的1756-目前应用的产品均是采用光口进行数据传输、传统数字电路进CNB用于新建分控站的机架扩展,在升级网络的同时也避免了行数据处理。由于该技术普及，造成市场上光纤交换机品牌众2工业以太网在污水处理中的应用多、质量参差不齐。甚至部分品牌- -套只需二百元左右。作者在.钮创建一个新的主题:名并修改,如biandiansuo。该主题名在上某些工程施工阶段曾临时利用该价位光纤交换机临时调试使位机软件InTouch配置中需要使用。配置完成后,选择Done关用,根据使用情况来看,该种类型的光线交换机仅仅适用于对价闭该窗口。格要求比较苛刻的小型商业环境，根本无法应用的工业控制领上位机软件InTouch通信配置只需要在对应的访问名配置域。光纤交换机的选择需要根据项目的实际情况如项目预算、控里面填写相应的应用程序名和主题名。如图3所示,应用程序名制要求等综合考虑。根据本项目的实际情况，本工程选择了填写RSLinx,主题名填写在RSLinx中配置的主题名,两者对应MOXA-款光纤交换机。InTouch即可正确通过以太网访向PLC。如该访问名是访问刚(2)RJ45双绞线的制作才配贊的变电所站点的，则主题名填写biandiansuo。RS45双绞线主要应用于电脑/交换机、PLC/交换机、触摸屏/交换机等设备之间连接。在普通办公场合中.双绞线两端线序只要-致问题就不大,但在工业控制领域中,特别是PLC/交换机BefealtTeple Luet之见连接时,必须按照5688制作标准线,而且距离一旦稍微远的话线的质量也必须保证。或者部分品牌的PLC可能会出现网络连接正常，当上位机软件采集数据时出现时断时续的现象,这点作者曾在工程中遇到过,后来搭建的实验平台也予以证实。2.3软件配置该项目中主要使用了上位机组态软件(Wonderware公司的InTouch)、PLC编程软件(AB公司RSL ogix5000)、通信软件(AB公司RSLinx)及其他相关软件。RSL ogix5000主要针对工程中ControlL .ogix5000 PLC 进行配置、编程。使用RSLogix5000对以太网模块配置非常简单,只需在以太网模块配置向导中填写对应的IP地址和子网掩码團3 RSLinx 配置即可进行以太网通信。需要注意的是第一次配置文件必须使用3结束语串口连接PLC进行下载。该污水厂原采用ControiNet搭建自控网络，当需要增加监上位机软件采用InTouch时,通信软件可以选择DA Serv-控计算机,实现成本比较高。随着工业以太网技术的成熟,本期项er中的相应组件也可以选用RSLinx,但在本项目中上位机除了目将 自控网络升级工业以太网结构。升级完成后,在厂区任何-.需要采集自控系统PLC数据外，还需要采集其他集成系统小型个具有以太网接口的地方拥有授权均可以实时监控厂区生产,而PLC内数据.因此采用兼容性更好的RSLinx作为通信软件。在且与厂 区办公网络可以完美衔接。目前系统已经运行一年多,以配置时首先需要将各PLC站点加入RSLinx中，通信方式选择网络状态非常稳定,而维护比原有ControlNet总线也简单。以太网。这步配置比较简单,与利用RSLogix5000通过以太网连接ControlL ogix5000 PLC时RSLinx 的配置- -样。参考文献然后配置DDE通信主题名，在RSLinx菜单DDE/OPC[1 ]ontrolLogx System User Manual.AB公司,2004中,左键选择Topic Configuration 子菜单,弹出如图3所示窗[2]贾东耀,汪仁煌.工业控制网络结构的发展趋势[J]工业仪表与自动口。在右边Data Source框选择需要进行通信的数据源。如变化装置,2002(5)电所站点PLC IP地址为200.200.5.151,则在Data Source中[3]魏泓宇.田青基于Profibus DP和工业以太网的典型污水处理自动控制设计[J.,天津科技,2007(5)[收稿日期:2009.7.6]鼠标左键单击选撣图3中标注部分,然后选择窗口下方New按(上接第10页)4结束语本文构建的高速列车闸片测试系统速度给定模型，不仅覆盖了原有GF-150定速摩擦实验机定速工况，还可以模拟火车速度给定模型测试面板闸片的匀加速、变加速等复杂运行工况。较好地模拟了实际的闸片运行环境,能较全面评估所研制闸片的摩擦性能参数。通过实际运行验证,该模型稳定可靠。测试[1]符蓉,宋宝韫,高飞,等.Cu-SiO2烧结材料的摩擦磨损性能研究[J].摩擦学报,2007 ,27(4)[2]陈明,周伟.吴龙江.基于虚撒仪器技术的火车闸片摩擦系敷测试系88櫝型测试前面板[3]中国煤化工程[M]北京:中国铁道出然后利用数据采集卡的模拟输入端子采集转速信号。该程序利MYHCNMHG用了凌华公司的基于LabVIEW开发平台的paletteMenu I具[4]杨乐平,李海涛LabVIEW的高级程序设计[M].北京:清华大学出版社,2003包中的PLV AO Update Channe.vi 子程序和PLV Al Sam-[收稿日期:09.6.27]ple Channel.vi子程序,完成转速信号的给定和采集。.