施耐德PLC和觸摸屏在揚水泵站的結合應用

　　摘要：陜甘寧鹽環(huán)定續(xù)建自動化改造工程經過兩個標段的施工，目前12座泵站的改造已基本結束，在此次改造中應用到了施耐德PLC和觸摸屏的結合使用，使得泵站的自動化水平大大的提髙，本文就二者結合使用來啟停機組做簡迆分析。
　　
　　1、引言
　　
　　隨著計算機等科學技術的飛速發(fā)展，越來越多的現(xiàn)場操作、電氣控制設備應用觸換屏，加之可編程控制器PLC強大的功能、較高的可靠性、穩(wěn)定性及大量的、復雜的數(shù)據(jù)處理也要求一種功能與之匹配而操作又簡便的人機界面產品相適應。觸摸屏作為--種新型的人機界面，它顯示直觀，操作簡單，使用觸換屏使整個機器設備的配線標準化、簡單化，減少與之相連的可編程控制器等設備的1/0接口數(shù)量。選用施耐德PLC和觸摸屏的結合，可使操作更簡單，控制更，PLC和觸摸屏通過RS485和RS232通訊網(wǎng)絡分別與泵站智能設備、儀表控制器等進行通訊，實現(xiàn)泵站真正的自動化控制。
　　
　　2、系統(tǒng)硬件結構
　　
　　施耐德PLC和觸摸屏的結合使用如下圖1　　　　
　　人機界面觸摸屏選用的是MT45001型號，它有二個串口通信端口，分別是COM0、COM1、COM2.其中COM0、COM2通訊端口是9針D型，這個端口用于MT5000/4000等系列工業(yè)觸摸屏人機界面和具有RS232/485/422通訊端口的控制器通訊、編程以及系統(tǒng)更新設置。COM0是通訊口，可以與PLC以RS232/485/422通訊，COM2主要是連接PC的編程口和設置口，還可以作為通訊口使用，但是只支持RS232方式。COM1端口和COM0、COM2的基本相冋，*的差別是COM0與PC連接在此作為PLC232連接的流控信號.由于現(xiàn)場用的是COM1的端口和PLCCOM1的端口連接，COM1的引腳功能如下表1　　
　　可編程控制器選用的是施耐德PLC的Unity系列的產品，在Unity平臺下，新的CPU的復雜指令和布爾運算指令的性能均達到*，具備了真正的處理能力，并支持全部五種標準編程語言。次外，Unity多任務系統(tǒng)更可裉據(jù)任務優(yōu)先級分配CPU的處理能力，從而進一步優(yōu)化應用程序的性能。Unity簡化并優(yōu)化了PLC與管理信息網(wǎng)絡的集成。PLC的內置以太網(wǎng)端口，同時具備標準的9針D型通訊端口COM1端口，實現(xiàn)與人機界面等智能化設備的通訊連接，施耐德PLC由電源模塊、通訊模塊、數(shù)字模塊、模擬量模塊等部分組成。支架上的模塊如下圖2　　　　
　　3、系統(tǒng)編程軟件
　　
　　用個人計算機進行觸摸屏和PLC程序的編寫時，首先在個人計算機上安裝觸摸屏和PLC編程所需耍的軟件-觸摸屏要安裝的是EV5000編程軟件，具體的安裝過程可以逝過閱讀EV5000使用手冊學習到，這里就不做介紹了。施耐德PLC要安裝Unity編程軟件，具體的安裝過程參照操作手冊的說明進行安裝就可以了。然后可以在個人計算機上編寫、調試程序，在對觸換屏和PLC進行編程吋要創(chuàng)建新的工程窗口，并對窗口進行各種操作，利用軟件具有的元件功能和編程語言、邏輯關系等進行編程，直到所編寫的程序沒有語法、邏輯等常規(guī)性錯誤。程序在初次編寫完成后不一定就是*正確的，需要進行離線和在線的調試和修改，利用觸摸屏和的離線模擬功能進行在離線模式下模擬運行調試，所模擬的邏輯關系符合實際技術要求。所編寫的畫面能夠形象的反映實際的實物等要求.zui后用觸摸屏和PLC的數(shù)據(jù)線，將編寫好的程序通過上傳功能分別上傳到觸摸屏和PLC中，并建立二者的相互關聯(lián)，使觸摸屏和PLC在數(shù)據(jù)和功能上能夠相互配合，符合實際要求。編寫好的程序傳輸?shù)接|摸屏和PLC中后就可以在線進行實時的編程和調試，如果在線運行不正常的話，可以在線進行修改調試，也可以利用程序下載功能將不合理的程序下載到個人計算機上重新編寫程序和調試。程序編寫好后再上傳上去，再次進行調試，直到所編寫的程序*實際操作的技術要求。
　　
　　4、系統(tǒng)程序關聯(lián)
　　
　　在這里以我處八泵站1#機組的部分關聯(lián)做介紹。利用觸摸屏創(chuàng)建的工程窗口如下圖3　　　　
　　制作1#機組動畫畫面如下圖4　　　　
　　利用施耐德PLC編程軟件創(chuàng)建工程如下閣5　　　　
　　利用PLC編程語言編寫的1#水泵機織控制模塊關系如圖6

　　　　
　　1#機組的啟停控制可以在現(xiàn)場髙壓室的開關柜上手動就地控制，也可以在后臺上利用紐態(tài)軟件的畫面進行微機控制，還可以在觸摸屏上進行控制，同時也可以在觸摸屏的控制柜上手動控制。當然在手動和自動啟停控制時要進行手動和自動的切換。在進行自動啟停控制調試時，可*行手動的啟停操作，當手動可以正常啟停后進行自動的啟停操作。
　　
　　當1#機組處于熱備用狀態(tài)情況下，且控制方式為自動方式時可以通過觸摸屏進行啟動機組。首先在觸摸屏工程窗口中點擊1#機組的文本塊按鈕，進入到1#機組的狀態(tài)畫面中，在此畫面中可以實時的觀測到進出水閥閥門的位罝狀態(tài)，機組的啟停狀態(tài)，出水壓力實時數(shù)據(jù)。能夠進行機組的啟停的操作，出水蝶閥的開閥、停閥、關閥操作。在畫面中點擊電機的圖標便會彈出機組的啟停對話框，點擊啟動按鈕便可以啟動機組，當觸摸屏的指令傳到PLC后，與PLC中所定義的變量P1_RUNOS2相關聯(lián)上，高電平的P1_RUNOS2指令信號通過一個或門輸出后進入到電機的編號為158功能模塊FBI模塊，端口是HANDRUN端口，經過功能模塊的邏輯運算處理后，由端口RUNO端口輸出到PLC所定義的變量P1_RUNO相關聯(lián)，然后由變量P1_RUNO傳輸?shù)絇LC地址為%Q0.7.16的數(shù)字量模塊中的輸出接口上，zui后由控制電纜連接到髙壓室1#機組髙壓開關柜的控制裝置合閘回路中，真空斷路器合閘，由電網(wǎng)供給機組正常的電源，驅動電機運轉，從而實現(xiàn)了1#機組的啟動。
　　
　　當1#機組處于運行狀態(tài)情況下，且控制方式為自動方式時可以通過觸摸屏進行停運機組。首先在觸摸屏工程窗口中點擊1#機組的文本塊按鈕，進入到1#機組的狀態(tài)畫面中，在畫面中點擊電機的圖標便會彈出機組的啟停對話框，點擊停止按鈕便可以停止機組運行。當觸摸屏的指令傳到PLC后，與PLC中所定義的變量P1_STOPOS2相關聯(lián)上，高電平的P1_STOPOS2指令信號通過一個或門輸出后進入到電機的編號為158功能模塊FBI模塊，端口是HANDSTOP端口，經過功能模塊的邏輯運算處理后，由端口STOPO端口輸出到PLC所定義的變量P1_STOPO相關聯(lián)，然后由變量P1_STOPO傳輸?shù)絇LC地址為%Q0.7.17的數(shù)字量模塊中的輸出接口上，zui后由控制電纜連接到高壓室1#機組高壓開關柜的控制裝置分閘回路中，真空斷路器跳閘，切斷由電網(wǎng)供給機組正常的電源，電機失電停運。從而實現(xiàn)了1#機組的停運。
　　
　　5、結束語
　　
　　施耐德PLC和觸摸屏的結合使用，可以實現(xiàn)*的自動化控制，若生產過程中PLC控制系統(tǒng)硬件發(fā)生故障，可以立即査明原因更換相應器件，zui大限度的縮小在線維修吋間，若觸摸屏在運行中出現(xiàn)意外故障，無法顯顯和監(jiān)控時，PLC能單獨完成一系列的工作，互不受影
　　
　　響，這樣是防止當人機界面出現(xiàn)問題時，帶來系統(tǒng)控制失靈。在系統(tǒng)界面設計過程中，比較多的考慮了用戶的實際需求，界面操作簡潔，明了。