PLC主站与分布I/O的通信
PLC主站与分布I/O的通讯网络框图,如图5所示。
图5 CS31通讯网络图
PLC主站通过CPU(PM581)上保留的CS31通讯接口、CS31通讯总线与分布I/O(AC31远程扩展模块)构成高速通讯网络,随时采集现场设备的运行状况和故障信息,并上传工控计算机 ,形成分布控制。
本系统共设8个分布I/O。从经济角度考虑,由于AC500系统可以兼容AC31的远程扩展模块, 1#~8# 分布I/O分别选用AC31系统的远程扩展模块(ICMK14 N1-24DC)。分布I/O置于污水控制现场, 就近控制所属设备,形成分布控制的能力,并采集现场设备的运行状况和故障信息,通过CS31总线联接到PLC主站 。CS31总线是一种点对多点的RS485串行通讯。每个通讯系统由一个主站和最大31个从站组成。通讯距离不加中继为500米,加中继最大可达到2000米。通讯介质为:屏蔽双绞线。
以1#分布I/O远程扩展模块为例,定义它的地址表,如表1:
地址%MX0.0.0至%MX0.0.7是ICMK14N1-M的系统保留区域,不能使用。地址%MX0.1.0至%MX0.1.7作为此远程扩展模块自带的开关量输入,分别对应进水泵房及沉砂池的相应设备。依照同样的方法,可以继续定义1#分布I/O的(XI16E1,XC32L,HE10-20,…等)开关量及模拟量输入/输出模块,然后依次是2#~8#分布I/O的所有模块。
在完成所有I/O地址表的设定后,就可以通过AC500的Control Builder软件来编写PLC的内部通信程序。由于AC500的Control Builder软件可以提供现成的MODBUS功能块,编程十分简单。以1#分布I/O的读指令为例,如图6:
只需设定好MODBUS功能块的(COM,SLAVE,FCT,ADDR,NB等)参数,PLC主站就可以顺利的从1#I/O子站读取数据。其中FCT,NB的参数可根据实际情况依照表2确定 。
运用MODBUS功能块依次完成1~8#分布I/O的读,写指令的编程,PLC主站与分布I/O之间的通信就建立完成了。在实际调试中,发现还需通过软件的PLC组态选项,将MODBUS的参数:RTS control设置为“telegram”, Parity设置为“none”,Operation Mode设置为:“Master”。至此,PLC的主站已经可以对I/O从站中的各种参数进行采集与控制,并通过以太网显示在工控计算机的监控界面上。
五 结语
以本文的研究结果为基础的技术方案,在浙江某生活污水处理厂具体实施。实际的运行结果表明,其设计合理,安全可靠,控制精度高,满足了生产的实际需要,性价比高。AC500 PLC系统除了有外形美观,性能可靠,价格适中等特点,在项目具体实施中还具有如下优点:可设置输入/输出的开关量模块,为备用点数的设置提供了方便并能进一步降低成本;模拟量的每个输入通道都可以设定电流,电压或者热电阻等输入信号,使用方便;编程软件中集成的MODBUS功能块,非常实用,易于操作,大大节省了编程时间;此外,CS31总线的连接只需要普通的屏蔽双绞线就可以完成,成本低廉,操作灵活简单。
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