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基于ControlNet现场总线的PLC环道控制和监控系统设计

时间:12-16 来源:互联网 点击:

,分别控制着液位、温度和流量三个参数,它们的编程主要考虑应用PID运算进行控制,从而获得更好的控制效果。其中,V101的处理方法与开关阀相同,原因是便于在以后控制进油的速度,为以后的使用提供了保障。

4.2基于PLC的虚拟仪器测控系统

在过程控制中,由于工业现场非常分散,I/O点数众多,各种仪表的工作环境非常恶劣,采用数据采集卡和LabVIEW开发平台来完成现场的数据采集和控制显然不可取。考虑到过程控制中的过程参数变化不是很快,而PLC恰恰可以克服数据采集卡在过程控制中的不足,并且具有较高的性价比,因而采取以PLC为下位机,以装有LabVIEW软件[5]的工控机为上位机开发平台。通过RS-232和RS-485串口与PLC通信,实现对工业现场数据的监控与现场数据的分析。

下位机CPU上的通信口是与RS-485兼容的9针D型连接器。PLC还提供了实现RS-485与PC机上RS-232相连接的PC/PPI电缆,可以方便地实现S7系列PLC与PC之间的硬件连接。系统中如果应用多个PLC模块或其他具有RS485串行通信能力的设备,亦可方便地联网或构成网络测控系统。

LabVIEW进行串口通信的基本步骤为:

1)LabVIEW中的串口通信函数

①ISA配置串口。该函数主要用于串口的初始化。主要参数如图2所示。

②ISA读取函数。该函数为串口读取子程序,从串行设备读取数据,为后续的数据处理提供条件。主要参数如图3。

③ISA写入函数。该函数为串口写子程序,用于对串口设备进行写操作。

④闭端口。当对串口操作完成后,需要关闭串口,以释放硬件资源。

2)LabVIEW与PLC串口通信实现

按照上述过程,设计了监控系统程序,程序框图与前面板分别如图6所示。

PC机与PLC串口通信程序结构分为3个部分:

(1)串口初始化。根据通信协议设定,通信端口:COM1,波特率:9600bps,1位起始位,8位数据

位,1位停止位,无奇偶校验,无软件握手协议。

(2)发送命令和读取响应将命令通过串口COM1发给PLC,并接收来自PLC的响应信息,如果响应正常(状态信息为01或02),就将所得数据做显示、计算分析、存储等后续处理,以便用于设备实时控制和在线状态监测;如果响应不正常则退出程序(03或04),用户重新输入命令开始工作。

(3)关闭串口。调用LabVIEW提供的VISA关闭串口函数实现串口资源的释放。当程序运行时,LabVIEW首先向PLC发出一个读请求,然后检测输入缓存中的字节数;当达到预定字节数时,LabVIEW利用读串口函数将输入缓存中的字节一次性读出,然后继续发出一个读请求到PLC。如此循环,直至结束。

5结论

本系统中通过在现场总线控制领域,ControlNet凭借更强的远程控制能力,实现数据远程集中处理的便捷;凭借5Mb/s的速率保证了实时传输;而且在安全性和稳定性上,自身独有的解决方法保证了在使用过程中数据的完备和安全。结合成功例子,使得ControlNet应用于环道控制系统有了强大的保障。伴随更多人的关注,ControlNet会有更大的发展。本系统采用的ControlNet总线结构

是现如今最有发展的总线之一,这就注定了在今后的使用当中,有这更多的拓展的空间和进行进一步提高性能的基础。PLC自由口通信方式具有与外围设备通信方便、自由,易于微机控制等特点,这一通信方式被越来越多的监控系统所采用。利用PC机或工控机的串口,按照自由通信协议,结合地址映射技术在LabVIEW平台上开发出串行通信模块,可以很方便地实现主机与PLC的串行通信,对PLC的内存单元进行读写操作,从而实现对PLC的监控。本文所提出的设计能够方便地应用于基于PLC的工业监控,具有开发方便、扩展灵活的优点。

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