陳驍俊 連建國 徐忠義

【摘要】西f]～AlgoRexCSll火災(zāi)探測系統(tǒng)通過cKll43網(wǎng)關(guān)和DMs7000網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來實現(xiàn)與第三方系統(tǒng)應(yīng)用擴展，掌握其通信原理和實現(xiàn)有利對ALgoRex CS11第三方應(yīng)用擴展的系統(tǒng)維護和升級改造。為有效了解如何實現(xiàn)第三方系統(tǒng)與AlgoRexCS11火災(zāi)探測系統(tǒng)的應(yīng)用擴展，論文以西門子S7-400 PLC@～第三方系統(tǒng)為例，介紹其與西門子AlgoRexCsll火警探測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信的具體實現(xiàn)方法。

【關(guān)鍵詞】s7-400PLC;DMS7000;AlgoRexCS11;火災(zāi)探測系統(tǒng);CKll43

【中圖分類號】TT4

【文獻標志碼】A

【文章編號】1673-106912018）11-0186-04

1引言

AlgoRex CS11系統(tǒng)為西門子生產(chǎn)的功能完善的火災(zāi)探測系統(tǒng)，可通過編程實現(xiàn)復(fù)雜的設(shè)備聯(lián)動邏輯，然而在某些應(yīng)用場合中可能需要實現(xiàn)CS11系統(tǒng)與第三方遠程系統(tǒng)交互應(yīng)用，具體如實現(xiàn)遠程上位機對各個區(qū)域的火警監(jiān)控和設(shè)備控制，或集成到核電廠DCS系統(tǒng)中實現(xiàn)電廠安全防火分區(qū)內(nèi)的設(shè)備聯(lián)動控制，對此，西門子提供了相應(yīng)的CK11網(wǎng)關(guān)通信模塊和DMS7000通信架構(gòu)來實現(xiàn)AlgoRex CS11系統(tǒng)與第三方系統(tǒng)的通信功能，進而實現(xiàn)擴展應(yīng)用的能力，通過在DMS7000網(wǎng)絡(luò)中傳遞DMS7000消息報文、命令報文、時間報文，來實現(xiàn)對DMS7000架構(gòu)中的控制單元的狀態(tài)監(jiān)測和控制、對DMS7000單元中的各數(shù)據(jù)點的狀態(tài)變化監(jiān)測以及對DMS700中的控制單元的時間同步等功能。本文將舉例介紹如何實現(xiàn)$7-400PLC與AlgoRex CS11系統(tǒng)中的CKll43的通信交互以及如何獲取到DMS7000數(shù)據(jù)報文。

2示例說明

本文將以下圖1所示的系統(tǒng)配置和PLC硬件組態(tài)為例，介紹$7-400 PLC與AlgoRex CS11系統(tǒng)的通信的具體編程實現(xiàn)，其中第三方系統(tǒng)為S7-400PLC，CSll系統(tǒng)的C-BUS總線上共有1個CCll控制器，PLC中使用CP441-2通信模塊和CSll系統(tǒng)C-BUS網(wǎng)絡(luò)的CKl143網(wǎng)關(guān)通信模塊通信，兩者之前主要通過傳遞DMS7000報文來實現(xiàn)AlgoRex CSll系統(tǒng)中各火警監(jiān)測數(shù)據(jù)點的信息交互，其中CKll43的DMS地址為110，CCll的DMS地址為111。

3CK1143網(wǎng)關(guān)模塊介紹

CK1143網(wǎng)關(guān)提供了將AlgoRex子系統(tǒng)集成到第三方系統(tǒng)的用戶接口，采用點對點串行通信，通信協(xié)議是基于ISO1745標準模式，采用物理層（Levle 1）、數(shù)據(jù)鏈路層（Level 2）、應(yīng)用層（Level7）三層結(jié)構(gòu)。對應(yīng)數(shù)據(jù)鏈接層其使用的命令字包括如下表1所示，傳輸塊分為線路監(jiān)控塊（uBL，在沒有數(shù)據(jù)報文傳輸時發(fā)送，用于進行通信雙方數(shù)據(jù)連接監(jiān)控）、數(shù)據(jù)報文塊（uBT，包含了DMS7000通信架構(gòu)中的DMS7000報文）兩種，塊結(jié)構(gòu)分別如下表1，傳輸規(guī)則中的協(xié)議順序圖參考表2。

對應(yīng)應(yīng)用層，在和任意一個AlgoRex單元通信前必須監(jiān)測其是否在線，CKl 1和CCl 1控制單元通過周期性發(fā)送在線報文（報文結(jié)構(gòu)為：Z0000N3900，典型的周期為30S）來實現(xiàn)。同時為實現(xiàn)遠程系統(tǒng)獲取到MgoRex CS11系統(tǒng)中各控制單元中火災(zāi)數(shù)據(jù)點的異常狀態(tài)變化信息，系統(tǒng)采用了如下表5所示的輪詢程序的方式進行報文輪詢。

3.1CP441-2模塊硬件參數(shù)組態(tài)

在本文示例中，使用CP441-2模塊的Interface2接口和CKl143連接，由于CKl143通信結(jié)構(gòu)對應(yīng)的物理層數(shù)據(jù)傳輸采用異步串行通信，半雙工模式，傳輸字符包含1位起始位、7位數(shù)據(jù)位、1奇偶校驗位、2截止位;傳輸速率可選擇1200或2400波特。因此對應(yīng)CP441-2模塊的其硬件參數(shù)組態(tài)如下圖2所示。

3.2軟件組態(tài)實現(xiàn)

在本文示例的軟件組態(tài)實現(xiàn)中，自定義兩個功能FCl和FC2，主要通過調(diào)用系統(tǒng)功能塊SFBl2 BSEN和SFBl3 BRCV實現(xiàn)CP441-2模塊的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，以接收CK1143傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)到cK1143，并在S7-PLC實現(xiàn)程序中定義FBl功能塊，實現(xiàn)CP441-2對CKll43的輪詢和數(shù)據(jù)交互功能。通過在主程序OBl中調(diào)用FCl和FC2功能，以及FBl功能塊實現(xiàn)CP441-2和CKll43的通信交互。

FCl和FC2中分別調(diào)用SFBl2和SFBl3系統(tǒng)功能塊如下圖3所示，其中接收數(shù)據(jù)讀取到DBll，發(fā)送數(shù)據(jù)塊為DB21。

在自定義的FBl功能塊中，從FCl讀取的CKll43傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊DBll和需要在FC2中發(fā)送給CKll43的數(shù)據(jù)塊DB21作為FBl功能塊的輸入?yún)?shù)，通過在功能塊中對DBll和DB21進行數(shù)據(jù)分析和處理，實現(xiàn)CP441對CKll43的輪詢和數(shù)據(jù)交互功能，其程序處理流程主要包括圖4所示主流程、圖5所示的CK11/CC11在線監(jiān)測及啟動設(shè)備數(shù)據(jù)輪詢子流程、圖6/7所示的CKll/CCll輪詢子流程。通過上述流程處理，PLC程序?qū)@取得到的火警數(shù)據(jù)報文進行處理，達到擴展應(yīng)用的目的。

4結(jié)語

在上述示例中介紹了$7-400 PLC如何獲取Alg-oRex CSll火災(zāi)探測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)報文，在此基礎(chǔ)上，就可以在PLC中結(jié)合CSll系統(tǒng)中的火警配置文件，進一步編程獲取CSll系統(tǒng)中各火警監(jiān)控探頭的異常狀態(tài)信息并進行相應(yīng)數(shù)據(jù)處理，進而實現(xiàn)火災(zāi)探測區(qū)域內(nèi)防火設(shè)備聯(lián)動控制、防火監(jiān)控等應(yīng)用擴展，甚至還可以通過$7-400 PLC集成到電廠的DCS系統(tǒng)中，實現(xiàn)DCS內(nèi)對各廠房區(qū)域內(nèi)的火警控制和防火設(shè)備自動聯(lián)動等應(yīng)用。