王學(xué) 楊凱 燕志偉

摘 要：煉鋼自動化設(shè)備型號多、設(shè)備生產(chǎn)廠家多，不同廠家設(shè)計的程序存在一定差異，改造和新增項目也較多，給實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信以及維護帶來不小的困惑。針對以上問題，對河南濟源鋼鐵集團有限公司一煉鋼廠主線設(shè)備的常見網(wǎng)絡(luò)通信進行了分析，從而方便了日常的電氣維護，提升了電氣維護效率。對網(wǎng)絡(luò)通信方法進行列舉分析和對比，對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中的數(shù)據(jù)交互過程進行簡單分析。

關(guān)鍵詞：觸摸屏;下載;喂絲機

中圖分類號：TP273??????? 文獻標(biāo)識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.011

0 引言

西門子PLC網(wǎng)絡(luò)組態(tài)提供了集中網(wǎng)絡(luò)通訊辦法。MPI通信方法、工業(yè)以太網(wǎng)辦法、工業(yè)現(xiàn)場總線等。

西門子在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)上用的S7協(xié)議非常普遍，優(yōu)點突出，在MPI、PROFIBUS和以太網(wǎng)中應(yīng)用的是一個通信協(xié)議，該協(xié)議是個標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。S7通信組態(tài)分為雙邊通信和單邊通信，雙邊通信要求兩個PLC之間都要調(diào)用通信塊，一個PLC發(fā)送數(shù)據(jù)塊，另外一個PLC就需要調(diào)用接收塊來接收該數(shù)據(jù)。而單邊通信只需要在一個PLC中編寫通信的程序，應(yīng)用于另外一方并不需要或者不能組態(tài)的情況就非常方便。

1 DP從站通信讀寫程序

STEP7軟件中專門提供了用于與DP標(biāo)準(zhǔn)從站通訊的系統(tǒng)功能SFC14和SFC15。在一煉鋼廠2號RH爐的設(shè)備組態(tài)中，槽臺車、鋼包車、環(huán)流等設(shè)備需要和主體PLC之間建立網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。2號RH網(wǎng)絡(luò)通信方法都是采用該讀寫方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的。

首先，DP從站在DP網(wǎng)絡(luò)中都有固定的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點號來確定網(wǎng)絡(luò)位置。從而實現(xiàn)設(shè)備在DP網(wǎng)絡(luò)中的硬件組態(tài)，然后才進行通信讀寫程序的編程。

DP從站的讀寫程序需要對硬件的地址進行定義。調(diào)用SFC14可讀取標(biāo)準(zhǔn)DP從站的連續(xù)數(shù)據(jù)，需要對硬件的ID地址、讀寫的起始地址和數(shù)據(jù)長度進行定義，這些長度值取決于PLC硬件組態(tài)時所選擇的PPO類型，PPO地址分配情況如圖1所示。

圖2和圖3中LADDR讀數(shù)據(jù)的起始地址值，采用的是十六進制格式，例如圖2中將十六進制2A8轉(zhuǎn)換為十進制就是680，這兩個值是對應(yīng)的。RECORD：讀上來的數(shù)據(jù)本地存儲區(qū)和寫數(shù)據(jù)到從站存儲區(qū);RET_VAL：狀態(tài)返回參數(shù)，采用的是字格式。

2 單邊編程通信方法

單邊通訊前，需要在硬件組態(tài)中對網(wǎng)絡(luò)進行組態(tài)，通過一系列的操作來實現(xiàn)單邊通信的組態(tài)過程：如圖4、圖5所示。這兩種方法在2號RH爐、兩臺國產(chǎn)連鑄機應(yīng)用非常普遍。通過單邊通信來實現(xiàn)不同PLC之間的通信連接。就2號RH的網(wǎng)絡(luò)通訊列舉組態(tài)完之后的單邊通信網(wǎng)絡(luò)由圖6中體現(xiàn)具體的列表。

硬件網(wǎng)絡(luò)配置完成之后，需要在配置S7網(wǎng)絡(luò)連接一方進行通信的編程。連鑄機的鑄流和公用、振動網(wǎng)絡(luò)之間的通訊也都是通過單邊通訊來實現(xiàn)的。

需要對SFB14和SFB15單邊通信的管腳進行說明，其中SFB15為發(fā)送數(shù)據(jù)塊，如圖7所示，SFB14為讀取數(shù)據(jù)塊，如圖8所示。REQ是請求信號，上升沿有效;ID是連接尋址的參數(shù)，對應(yīng)意見網(wǎng)絡(luò)組態(tài)中的ID地址;ADDR_1到ADDR_4是遠程CPU中要讀取的數(shù)據(jù)區(qū)地址;SD_1到SD_4是本地PLC數(shù)據(jù)發(fā)送的地址;RD_1到RD_4時本地PLC接收的數(shù)據(jù)區(qū)地址。DONE表示數(shù)據(jù)交互狀態(tài)，1表示沒有錯誤，0表示未開始或者仍在執(zhí)行。NDR表示有新的數(shù)據(jù)寫入。STATUS表示接收的狀態(tài);ERROR表示發(fā)送和接收過程中有錯誤。

3 “握手通信”方法

在精煉爐使用中，底吹氬和喂絲機作為輔助自動化設(shè)備，與精煉爐本體之間實現(xiàn)通訊是必要的。通信辦法采用的是“握手通信”辦法。通過程序可以知道，底吹PLC通過AG_SEND指令將底吹的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)發(fā)送給了精煉本體。在本體PLC中需要有個AG_RECV指令來接收?！拔帐滞ㄐ拧辈⒉煌谏厦娴膯芜呁ㄐ牛淮嬖谥鲝年P(guān)系，是“握手”的關(guān)系。例如在底吹PLC中有發(fā)送的程序，如圖9。在精煉爐本體程序中有接收的程序，如圖10。實現(xiàn)了精煉爐本體中DB100和底吹中DB4之間的數(shù)據(jù)通信。

同樣的，當(dāng)參數(shù)“ACT”值為1時，發(fā)送數(shù)據(jù);LEN表示數(shù)據(jù)長度;ID和LADDR來自硬件組態(tài)，和單邊通訊類似;其他參數(shù)功能和單邊通訊一致。

4 結(jié)語

工業(yè)以太網(wǎng)通訊方法眾多，但是基本的原理和使用辦法如出一轍，不同的通信編程也是大同小異，通過對煉鋼廠自動化常使用的通信硬件組態(tài)和通信編程進行分析，從而對自動化硬件分布如何通信進行分析，對于解決現(xiàn)場設(shè)備自動化網(wǎng)絡(luò)問題非常有幫助。

參考文獻：

[1] 胡健.西門子S7-300PLC應(yīng)用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.