王小川

摘 要：針對京唐污水處理廠澄清過濾環(huán)節(jié)的西門子300PLC系統(tǒng)因程序量大而導(dǎo)致工作存儲空間不足的問題，以及再生水調(diào)節(jié)閥的自動控制需要在澄清過濾控制系統(tǒng)和供配電控制系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，利用區(qū)域內(nèi)環(huán)形以太網(wǎng)絡(luò)，采用西門子PLC間通以太網(wǎng)訊技術(shù)，對2組PLC進(jìn)行了硬件設(shè)置和程序編輯，最終利用2組PLC間的數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到了區(qū)域內(nèi)提高PLC資源利用率的目的。

關(guān)鍵詞：PLC；通訊技術(shù)；數(shù)據(jù)傳輸；硬件設(shè)置

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.095

1 系統(tǒng)組成及配置

1.1 澄清過濾系統(tǒng)

該系統(tǒng)由2套西門子300PLC組成軟冗余系統(tǒng)，主要控制澄清池、濾池和加藥系統(tǒng)的自動運(yùn)行。2套系統(tǒng)在程序中設(shè)置的冗余數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，達(dá)到數(shù)據(jù)同步，以便在主機(jī)運(yùn)行CPU故障時，可自動切換到備用CPU繼續(xù)工作。主要模塊配置如表1所示。

在表1中，“以太網(wǎng)模塊1”可與低壓電器柜內(nèi)的AnyBus通訊，從而控制低壓電器設(shè)備；“DP網(wǎng)模塊”是軟冗余系統(tǒng)的重要組成部分，用來進(jìn)行軟冗余數(shù)據(jù)通訊；“以太網(wǎng)模塊2”用來與上位機(jī)通訊。

1.2 供配電系統(tǒng)

該系統(tǒng)由1套西門子400PLC組成，主要控制污水提升泵和再生水輸送泵等設(shè)備的運(yùn)行。該系統(tǒng)的核心是西門子416-2DP CPU，具有更大的工作存儲空間，其利用率不足20%，可運(yùn)行更多的程序。主要模塊配置如表2所示。

2 功能實(shí)現(xiàn)

2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置

打開STEP7軟件中的“NETPRO”選項，將2個300CPU分別插入400CPU的S7連接，并設(shè)置好本地ID，編譯、保存后，將300PLC硬件重新下載到CPU中，完成硬件設(shè)置。400PLC只需要下載新建的連接即可。下載完成后，可對新建連接進(jìn)行監(jiān)視，在連接前端顯示綠色三角后，證明網(wǎng)絡(luò)設(shè)置成功。

2.2 程序編輯和數(shù)據(jù)傳輸

在澄清過濾系統(tǒng)300CPU中調(diào)用“FB12”塊以發(fā)送數(shù)據(jù)。DB100是該塊的背景數(shù)據(jù)塊，用來存放該摸塊的相關(guān)數(shù)據(jù)；“REQ”引腳是數(shù)據(jù)發(fā)送使能端，需要脈沖觸發(fā)；“ID”引腳是相應(yīng)S7連接的本地ID號，需要用16進(jìn)制方式填寫；“R_ID”引腳是與接收端相匹配的ID號，與接收端相同；“SD_1”引腳指向數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)，以指針方式填寫；“LEN”引腳代表發(fā)送數(shù)據(jù)長度。具體如圖1所示。

程序編輯完成后下載并監(jiān)視數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送塊和數(shù)據(jù)接收塊的“ERROR”引腳值為“0”，且“STATUS”引腳值有變化，這說明數(shù)據(jù)傳送正常，可在變量表中修改發(fā)送區(qū)的數(shù)據(jù)。同時，監(jiān)視接收區(qū)的數(shù)據(jù)變化?！癛_ID”引腳值修改后，需要重新下載硬件、連接和程序，否則修改無效。

3 應(yīng)用效果

PLC通訊技術(shù)的應(yīng)用效果主要體現(xiàn)在以下2個方面：①將澄清過濾系統(tǒng)的部分輔助程序，比如電機(jī)的運(yùn)行時間累計、參考模擬量轉(zhuǎn)換程序等轉(zhuǎn)移到供配電控制系統(tǒng)中執(zhí)行，可提高供配電控制系統(tǒng)CPU的利用率、降低澄清過濾控制系統(tǒng)CPU的工作存儲空間利用率，可從原來的97%下降至95%以下，且還有很大的下降空間，從而提高軟冗余系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、CPU的可操作性，最終節(jié)省CPU的升級改造費(fèi)用。②通過PLC間的數(shù)據(jù)傳輸，將濾后水電導(dǎo)率從澄清過濾控制系統(tǒng)傳送到供配電控制系統(tǒng)，以避免因電纜傳輸而造成的干擾，同時，也節(jié)省了因敷設(shè)電纜而需要的人力、物力和財力。

4 結(jié)束語

西門子PLC通訊技術(shù)在京唐污水處理中的應(yīng)用，提高了污水處理廠自動化設(shè)備的利用率，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，節(jié)省了系統(tǒng)升級和技術(shù)改造的資金，效果良好。

參考文獻(xiàn)

[1]廖常初.S7-300/400 PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]邊春元，程麗英.實(shí)例解析S7-300/400PLC系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)與開發(fā)技巧[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： Jingtang sewage treatment plant for clarification and filtration system because part of the Siemens 300PLC large program of work caused by inadequate storage space issues， as well as recycled water regulating valve automatically control the need for data clarification and filtration control system for power distribution control system transmission problems， the use of regional ring Ethernet， Ethernet communication between Siemens PLC technology news， the two groups were PLC hardware settings and program editing， and ultimately the use of PLC data transmission between the two groups， reaching the region to improve the PLC resources the purpose of utilization.

Key words： PLC； communication technology； data transmission； hardware settings