西门子S7单边通讯的应用

未知 2019-10-19 15:13

1 引言

  2008年4月马钢第四钢轧总厂开始投建kr(铁水脱硫站)脱硫渣冷却烟气除尘系统,主要用于处理铁水脱硫处理产生的大量含尘烟气,净化作业现场,快速冷却脱硫渣,属于后期工艺技术改进性环保项目。其工艺控制上需要从原1#kr脱硫站、2#kr脱硫站取4台相关的渣罐车位置信号,来控制喷水阀和除尘阀的开闭。如果通过敷设电缆来取位置信号,势必增加投资成本和施工的难度,综合考虑决定采用plc通讯,直接从1#kr、2#krplc主站读取4台渣罐车的位置信号。

2 控制过程

  在kr站,铁水加入cao经过脱硫工艺处理后,产生的脱硫渣被耙入渣灌车,载有脱硫红渣的渣罐车从受渣位行走到冷却位,渣罐车上方除尘烟罩上方的除尘阀打开,设定时间到后,喷淋水阀打开,雾状水均匀喷洒至红渣上,产生大量的含尘烟气,经除尘罩、除尘阀、除尘管道、由沉降室处理后排入大气。冷却处理设定时间到后,水阀关闭,延时1分钟后除尘阀关闭,渣灌车行走到吊装位,起吊,渣灌运至渣处理生产线处理,至此渣冷却、除尘处理过程结束。从上可以看出,罐车的位置信号是控制渣冷却、烟气除尘处理的关键。如图1所示。

3 通讯实现的分析

  为获取罐车位置信号,即相关位置限位的开关量。施工时,为了不影响kr生产,要求不改动1#、2#kr原plc硬件组态及程序,西门子s7单边通讯恰好可以达到这一要求。kr的两个plc主站为s7-400站,一级网络为西门子工业以太网,脱硫渣除尘plc采用s7-300,因此,可以采用西门子plc基于工业以太网的s7单边通讯,在建立和kr两个主站的工业以太网通讯后,只需在调用端进行单边通讯组态及编程,调用相关程序功能块,即可实现从kr站读取罐车位置信号。

  3.1 s7单边通讯

  s7通信协议集成在每一个simatic s7/m7和c7的系统中,属于osi参考模型第7层应用层的协议,它独立于各个网络,可以应用于多种网络(mpi、profibus、工业以太网)。s7通信通过不断地重复接收数据来保证网络报文的正确。在simatic s7中,为了使位于不同通信伙伴方的sfb、fb可以互相通信,s7连接必须先进行组态,可以基于mpi、工业以太网和profibus网络来进行组态,通过组态建立s7连接来实现s7通信。

  只有单边通信服务可通过单边连接调用,只需要在客户机一侧调用相应的sfb或fb。在通信伙伴的另一方(服务器方),完全由操作系统处理这些服务。使用单边通信服务时,在服务器一侧有新的数据到来时并不通知其中的用户程序。用户不需要在服务器侧进行编程工作。

  在step7中,s7通信需要调用功能块sfb(s7-400)或fb(s7-300),最大的通信数据可以达64kb。对于s7-400,可以使用系统功能块sfb来实现s7通信,对于s7-300,可以调用相应的fb功能块进行s7通信,本例只需从kr站读取罐车的位置信号,在300端调用fb14(get),读取两个kr站罐车位置数据区的数据。s7-300中fb14(get)具体管脚参数说明如表1所示。

4 通讯具体实现

  4.1 硬件组态

365bet体育在线娱乐场  脱硫s7-300plc站中通讯模块采用cp343-1,组态完成后,建立与1#kr、2#krplc站建立物理连接,并在网络组态画面中添加工业以太网连接,本地ip地址设为10.68.1.18。plc组态中,进入netpro组态画面,选中cpu模块,在弹出的对话框中输入通讯伙伴ip地址,和本地id号等正确的参数,1#kr、和2#kr的本地id分别为1、2,在调用fb14时,用于识别具体的通讯伙伴,在s7-连接属性中设置成one-way方式,建立和1#kr和2#krplc系统的s7单边伙伴连接,选择激活网络连接,在状态栏看到绿色的小三角形点亮,说明此时s7单边通讯常,见图2所示。

  4.2 通讯编程

  在通讯模块fc1中调用fb14(get),建立两个语句行,分别从1#kr、2#kr站中读相关罐车的位置数据,如图3所示。两个kr站中db21.dbx110起始的两个字节中,分别存放着4台渣罐车的位置数据,读出后写入本地数据块db230.dbd2和db230.dbd0中。w#16#1、w#16#2分别对应通讯的两个伙伴1#kr和2#kr。req管脚每个上升沿完成一次读写过程。整个过程非常简单明了,易于实现。

5 结束语

  本例充分运用了西门子系列plc的特点,挖掘其潜在的功能,实现300-400plc之间的单边通讯,无需敷设大量电缆,无需改动原系统plc硬件组态和软件编程,避免影响生产,同时节约项目投资成本,大大降低施工难度,保证系统运行的可靠性,在类似的工程实践中有一定的借鉴意义。

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