基于以太網(wǎng)的PLC產(chǎn)品應(yīng)用 第3講 基于以太網(wǎng)的施耐德SCADA與PLC的綜合應(yīng)用

浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院李方園

SCADA軟件包含了各種驅(qū)動(dòng)程序和各種擴(kuò)展功能，使系統(tǒng)具有更完美的性能和可靠性，能滿足企業(yè)利用單一而完整的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行各種規(guī)模、不同復(fù)雜度控制的需求。本文主要介紹了基于以太網(wǎng)的施耐德電氣SCADA與PLC的綜合應(yīng)用。

以太網(wǎng)；SCADA軟件；驅(qū)動(dòng)配置

1 概述

上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition），一個(gè)采集與分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的某些模塊和設(shè)備的監(jiān)控，如通訊、污水處理、能源、石化和交通等。

SCADA系統(tǒng)的基本功能是信息收集，如確定管道泄漏發(fā)生的位置，發(fā)送該信息至中控室并向現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)出警告等；還能主動(dòng)執(zhí)行必要的分析與控制，如判斷報(bào)警的嚴(yán)重級(jí)別，并據(jù)此以不同形式與邏輯顯示信息等。既可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制，如實(shí)現(xiàn)對(duì)一幢寫字樓的環(huán)境監(jiān)控；也可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制，如對(duì)核動(dòng)力現(xiàn)場(chǎng)或自來(lái)水系統(tǒng)的監(jiān)控。PLC連接上位監(jiān)控軟件的應(yīng)用十分普遍，本文介紹了基于以太網(wǎng)的施耐德SCADA軟件與PLC的綜合應(yīng)用。

2 施耐德電氣SCADA軟件與PLC綜合控制的硬件配置

如圖1所示為施耐德電氣組態(tài)軟件和PLC綜合控制的硬件配置，其中PLC為Quantum系列、組態(tài)軟件為Vijeo Citect系列，后者是一個(gè)完全集成的HMI/ SCADA解決方案，通過(guò)為客戶提供高度可靠，擴(kuò)展性極強(qiáng)的監(jiān)控系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)低投入高回報(bào)的應(yīng)用目的。

圖1中的①位以太網(wǎng)通信電纜，如果電腦的RJ45口可以進(jìn)行極性轉(zhuǎn)換，那么中間就不需用hub連接或者交叉網(wǎng)線連接；圖1中的②為Unity Quantum編程電纜，型號(hào)為UNYXCAUSB033。

圖1 施耐德電氣SCADA軟件與PLC的硬件配置

3 SCADA軟件Vijeo Citect的配置

（1）在citect explorer中新建工程

雙擊“My Project”→“New Project”，如圖2所示。在彈出的對(duì)話框中，進(jìn)行定義工程名和描述，如圖3所示。

圖2 新建工程

（2）在citect project editor中建立集群

圖3 定義工程名和描述

如圖4所示，在citect project editor中建立集群；同時(shí)定義集群名字和內(nèi)容，然后點(diǎn)擊Add（如圖5所示）；接下來(lái)，依次定義網(wǎng)絡(luò)地址，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址是PC的IP地址；建立報(bào)警/報(bào)表/趨勢(shì)服務(wù)器等。

圖4 建立集群

圖5 定義集群名字

（3）配置驅(qū)動(dòng)

在citect project editor中建立驅(qū)動(dòng)，如圖6所示，進(jìn)入快速通信向?qū)?，分別創(chuàng)建I/OServer、創(chuàng)建I/ODevice、與外部I/O設(shè)備進(jìn)行通信，并選擇驅(qū)動(dòng)“Modbus/TCP (Ethernet)-FastLinx”，將Unity的變量表鏈接到citect中來(lái)用，如圖7所示。

圖6 建立驅(qū)動(dòng)圖

圖7 選擇驅(qū)動(dòng)

最后設(shè)置PLC的IP地址和端口號(hào)、鏈接Unity變量表的設(shè)置、配置好I/OServer等。

（4）建立變量和畫面

如圖8所示，建立變量；如圖9所示，建立新畫面。

圖8 建立變量

圖9 建立新畫面

如果使用上位軟件連接多個(gè)PLC，需要重復(fù)相關(guān)的步驟，另外版本上的一點(diǎn)建議：Vijeo CitectV7.0可以鏈接Unity3.0XL的.stu文件；Vijeo CitectV7.1可以鏈接Unity4.0的.stu文件。

4 裝有SCADA軟件的計(jì)算機(jī)和PLC的連接

通過(guò)網(wǎng)線把電腦和Quantum PLC都連接到HUB,如有多臺(tái)Quantum PLC，則一定要使用HUB，如只有一臺(tái)Quantum PLC，則能使用對(duì)接交叉網(wǎng)線。

使用PING命令檢查網(wǎng)絡(luò)連接是否正常。如圖10在CMD模式下鍵入“PING 10.10.10.2”,看是否有數(shù)據(jù)從該地址返回。

圖10 TCP/IP屬性

如圖11所示，在unity中建立動(dòng)態(tài)變量表Table,然后給%MW1賦值。

圖11 建立動(dòng)態(tài)變量表

這樣在citect端就可以讀取%MW1的值了，如圖12所示。

圖12 citect端的顯示

5 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際工程中，施耐德Vijeo Citect是一個(gè)完全集成的工業(yè)控制解決方案，通過(guò)以太網(wǎng)技術(shù)提供了可靠、靈活、高性能的監(jiān)控系統(tǒng)，極大地提升了客戶的投資回報(bào)率。簡(jiǎn)單易用的配置工具和強(qiáng)大的功能使用戶能夠針對(duì)各種規(guī)模的應(yīng)用進(jìn)行快速開發(fā)并部署解決方案。AP

[1] 周柏青, 李方園. PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2015.

Comprehensive Application of Schneider SCADA and PLC Based on Ethernet

SCADA software includes a variety of drivers and extensions, thus the system has more perfect performance and reliability. It can meet the requirements of enterprises that use a single and complete system for all sizes, with different control complexity. This article mainly introduces the comprehensive application of Schneider SCADA and PLC based on PROFINET.

Ethernet; SCADA software; Driver configuration

李方園（1973-），男，浙江舟山人，高級(jí)工程師，畢業(yè)于浙江工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院工程碩士專業(yè)，長(zhǎng)期從事于變頻器等現(xiàn)代工控產(chǎn)品的應(yīng)用與研究工作，現(xiàn)就職于浙江工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院。