netLINK在污水處理聯(lián)網(wǎng)工程中之應(yīng)用

1、 引言 計(jì)算機(jī)科學(xué)之高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域之廣泛應(yīng)用，使得工業(yè)自動(dòng)化經(jīng)歷了從集中控制到分散控制之轉(zhuǎn)變，分散控制使得控制精度提高、實(shí)時(shí)性響應(yīng)快、連接設(shè)備增多，而現(xiàn)場總線以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、現(xiàn)場布線簡單等優(yōu)勢，在現(xiàn)場層得到之廣泛之應(yīng)用，如Siemens之PROFIBUS總線等，S7 PLC作為PROFIBUS主站，連接PROFIBUS從站，實(shí)現(xiàn)對(duì)從站設(shè)備之控制，從而達(dá)到分散控制之功能，此應(yīng)用非常普遍。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：另一方面，當(dāng)現(xiàn)場執(zhí)行設(shè)備很多，現(xiàn)場設(shè)備分散，現(xiàn)場需要監(jiān)控之?dāng)?shù)據(jù)量非常大，如果實(shí)現(xiàn)分散監(jiān)控，監(jiān)控設(shè)備需求量會(huì)很大，現(xiàn)場成本會(huì)很高，且需要更多之現(xiàn)場技術(shù)人員，而上述問題可通過集中監(jiān)控來解決，因此如何實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控成為關(guān)鍵問題之一，本文在深入分析德國赫優(yōu)訊網(wǎng)關(guān)netLINK之基本功能和性能特性之基礎(chǔ)上，基于某污水處理聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，通過netLINK實(shí)現(xiàn)S7系列PLC之聯(lián)網(wǎng)，將MPI協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)光纖環(huán)網(wǎng)連接，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集至總控室，通過無錫北辰公司研發(fā)之netLINK OPC Server，利用OPC方式，將數(shù)據(jù)發(fā)送至監(jiān)控軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示與分析。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：此方案實(shí)現(xiàn)簡單方便，是Siemens S7系列PLC聯(lián)網(wǎng)工程之可靠解決方案。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：同時(shí)，netLINK對(duì)工程聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目改造，更有其優(yōu)勢所在，無需進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備之硬件組態(tài)和程序修改，也無需進(jìn)行設(shè)備停運(yùn)，在不影響系統(tǒng)正常工作之情況，輕松實(shí)現(xiàn)工程聯(lián)網(wǎng)，可操作性強(qiáng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：是現(xiàn)場工程師聯(lián)網(wǎng)方案之極佳選擇。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為： 2、 德國赫優(yōu)訊netLINK功能分析與性能特性 德國赫優(yōu)訊公司網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品之一netLINK，如圖1所示，主要用于解決Siemens S7系列PLC之工程聯(lián)網(wǎng)問題，可將Siemens MPI、DP、PPI協(xié)議轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)S7-200、S7-300、S7-400系列PLC之以太網(wǎng)連接，通過以太網(wǎng)對(duì)PLC內(nèi)部DB塊、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、Memory、Input、Output等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場所有設(shè)備數(shù)據(jù)之實(shí)時(shí)采集。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

圖1. netLINKnetLINK結(jié)構(gòu)小巧緊湊、應(yīng)用簡單方便、性價(jià)比高、無需外接電源、支持即插即用功能，現(xiàn)場使用無需停止網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，直接可對(duì)CPU數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)netLINK還可實(shí)現(xiàn)對(duì)CPU程序之遠(yuǎn)程下載，現(xiàn)場工程師可直接在總控室內(nèi)對(duì)現(xiàn)場指定CPU進(jìn)行程序之修改，非常方便。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：另外netLINK提供驅(qū)動(dòng)API函數(shù)，方便用戶進(jìn)行二次開發(fā)，用戶可根據(jù)工程項(xiàng)目需求，利用高級(jí)語言如VC、VB等，自行開發(fā)上位監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備之監(jiān)控。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：且許多國際國內(nèi)知名SCADA/SoftPLC軟件廠商都已集成了netLINK驅(qū)動(dòng)，可直接連接netLINK；國際知名之OPC提供廠商Kepware也可提供netLINK之OPC Server；自動(dòng)化系統(tǒng)集成商無錫北辰更是針對(duì)netLINK之底層函數(shù)，研發(fā)了可支持無限數(shù)量netLINK之OPC，在經(jīng)過多個(gè)項(xiàng)目之現(xiàn)場測試與使用后，OPC之可靠性得到了充分之驗(yàn)證。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：本文正是基于無錫北辰研發(fā)之netLINK OPC Server，詳細(xì)介紹如何實(shí)現(xiàn)S7系列PLC在污水處理工程上之聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為： 3、 netLINK網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)S7系列PLC聯(lián)網(wǎng)方案3.1 項(xiàng)目背景污水處理關(guān)系到國家資源建設(shè)之節(jié)約和環(huán)境之保護(hù)，處理之工藝流程比較復(fù)雜，所需現(xiàn)場設(shè)備之?dāng)?shù)量比較多，項(xiàng)目工程占地面積大，設(shè)備比較分散，工作站多且分散，因此一般污水處理過程都通過分散控制、集中監(jiān)控之方案來實(shí)現(xiàn)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：本論文所基于之某污水處理工程項(xiàng)目，項(xiàng)目自動(dòng)控制部分主要括：預(yù)處理站、生物處理站、污泥處理站、出水及雨水處理站和污泥消化干化站五個(gè)站點(diǎn)之控制系統(tǒng)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：控制系統(tǒng)均采用Siemens S7-300作為CPU負(fù)責(zé)每個(gè)站點(diǎn)之分散控制，利用德國赫優(yōu)訊netLINK將S7-300 PLC連接至以太網(wǎng)，通過帶光纖接口之交換機(jī)，采用以太網(wǎng)容余光纖環(huán)網(wǎng)構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)高速通訊之網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，從而將現(xiàn)場設(shè)備之?dāng)?shù)據(jù)傳至總控室，總控室上位計(jì)算機(jī)操作員站運(yùn)行iFIX監(jiān)控軟件，通過無錫北辰公司研發(fā)之netLINK OPC Server，利用OPC方式，實(shí)現(xiàn)S7-300控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之讀寫，同時(shí)，工程師站也可通過STEP7軟件對(duì)所有S7-300站點(diǎn)CPU進(jìn)行編程下載，所有操作均可在總控室中完成。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：3.2 項(xiàng)目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上述已經(jīng)詳細(xì)介紹了整個(gè)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框架及所采用之硬件和軟件，以下給出整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：圖2. 項(xiàng)目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4、 netLINK網(wǎng)關(guān)聯(lián)網(wǎng)方案實(shí)現(xiàn) 本項(xiàng)目中，netLINK不僅需要實(shí)現(xiàn)通過北辰公司OPC Server將CPU數(shù)據(jù)上傳至iFIX監(jiān)控軟件，進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備之實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且需要實(shí)現(xiàn)通過以太網(wǎng)連接至工程師站，利用STEP7對(duì)指定CPU進(jìn)行程序下載功能。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：4.1 netLINK網(wǎng)關(guān)之參數(shù)配置德國赫優(yōu)訊netLINK網(wǎng)關(guān)之參數(shù)配置非常簡單方便，利用隨netLINK帶之光盤，安裝免費(fèi)軟件SyCon，運(yùn)行軟件，新建工程，插入一個(gè)netLINK設(shè)備，選擇TCP/IP驅(qū)動(dòng)，通過內(nèi)置軟件NetIdent進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)netLINK設(shè)備之搜索，選擇網(wǎng)絡(luò)上需要配置之netLINK，進(jìn)行參數(shù)配置，參數(shù)配置如圖3所示，首先需要對(duì)IP地址進(jìn)行配置，注意IP地址需要和運(yùn)行計(jì)算機(jī)之IP地址處于同一網(wǎng)段上，否則無法連接硬件。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：Ethernet參數(shù)默認(rèn)即可，PROFIBUS參數(shù)一般情況下默認(rèn)即可，有時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)MPI地址進(jìn)行重設(shè)，默認(rèn)為2。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：參數(shù)配置完成后，通過Online－－-Download下載設(shè)備參數(shù)信息至netLINK Flash中，永久保存。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：圖3. netLINK參數(shù)配置圖另外，由于需要通過工程師站，利用STEP7對(duì)CPU進(jìn)行程序下載功能，因此需要通過SyCon軟件在netLINK硬件上加上IBH Driver之授權(quán)，打開SyCon，連接netLINK，選擇Online－－-Activate Driver，輸入授權(quán)碼，通過Online－－-Download下載即可。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：netLINK之參數(shù)配置如有問題，可直接聯(lián)系德國赫優(yōu)訊上海代表處。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：4.2  無錫北辰開發(fā)之OP

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