摘要: 本文主要介紹了貝加萊(B&R)公司新一代過程控制系統(tǒng)(B&R)2005 在罐區(qū)控制中的應(yīng)用" 著重闡明了(B&R)2005 控制系統(tǒng)的系統(tǒng)配置方案、 軟件設(shè)計(jì)思想和強(qiáng)大的管理結(jié)構(gòu)層次關(guān)系" 突出了以(B&R)2005為下位的控制系統(tǒng)和上位采用組態(tài)王進(jìn)行組態(tài)的控制系統(tǒng)在控制--管理一體化過程中的優(yōu)越性和先進(jìn)性。
關(guān)鍵詞：(B&R)2005；控制系統(tǒng)；控制--管理一體化；組態(tài)王
前言
科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展給當(dāng)前的工業(yè)自動化帶來了革命的變化，傳統(tǒng)的依靠繼電器和分離的電子線路來實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)控制方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足控制要求。因此，PLC 控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這使得全世界的工業(yè)控制技術(shù)達(dá)到了質(zhì)的飛躍。然而，其單純的邏輯順序控制功能以及其控制過程中的不透明性在某些領(lǐng)域還存在缺陷，尤其在罐區(qū)控制中還達(dá)不到應(yīng)有的效果。為此本文提出了以（B & R )2005 為下位的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，這大大提高了控制過程中的穩(wěn)定性、監(jiān)控性和有效性，很好地解決了問題。
1 系統(tǒng)硬件配置
1、 下位控制設(shè)備（B & R )2005與其它的PLC相似都以模塊為其基本組成單元?？煞譃橐韵履K：
?。?）數(shù)字量輸入模塊
在控制過程中要合理確定其輸入數(shù)目，額定輸入電量，并對其響應(yīng)時(shí)間有效設(shè)定。
（2）數(shù)字量輸出模塊
該模塊采用繼電器或晶體管類型，對數(shù)字量輸出數(shù)目、開關(guān)電壓和開關(guān)電流等參數(shù)要合理設(shè)置。
（3）模擬量輸入模塊
主要采用電流或電壓模塊類型，加以合理的分辨率設(shè)置，通過狀態(tài)燈能有效顯示的A/D轉(zhuǎn)換器。
?。?）溫度模塊
其合理的參數(shù)設(shè)置為PT100(3,4線)、FeCrNi(K型)，在工控過程中確定其有效的通道數(shù)目。
?。?）模擬量輸出模塊
該模塊采用電流或電壓類型，且為通過狀態(tài)燈顯示有效的A/D轉(zhuǎn)換器。
2、上位組態(tài)王控制系統(tǒng)
（1）上位監(jiān)控軟件組態(tài)王為基于Windows NT操作系統(tǒng)的開放型全圖形化的人機(jī)操作界面，具有組態(tài)方便，操作簡單的特點(diǎn)。
(2)該軟件擁有完備的工業(yè)圖形庫，如閥門、反應(yīng)罐、模擬傳統(tǒng)顯示儀表、管道等，操作員畫圖為全漢化的界面，能提供獨(dú)特、易懂的組態(tài)向?qū)А?br> ?。?）其人機(jī)界面具有良好的開放性，支持以太網(wǎng)RS232、RS485等通訊方式，支持TCP/IP、網(wǎng)絡(luò)DDE、OPC、SQL、Intemet等標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議。
2、系統(tǒng)工作原理介紹
下位PCC的雙CPU站的工作原理圖（略 可向作者索?。?br> 首先，圖中的兩個(gè)MASTER站對于系統(tǒng)是冗余的，但是卻可以在對方出現(xiàn)故障是接替對方所有的數(shù)據(jù)和工作。這樣就避免或減少了在一方死機(jī)的情況下丟失數(shù)據(jù)和出現(xiàn)系統(tǒng)癱瘓的情況。
其次，圖中IF671的RS485口負(fù)責(zé)MASTER1和MASTER2之間的數(shù)據(jù)同步拷貝。無論他們之間誰處于ACTIVE狀態(tài)，在處理數(shù)據(jù)的同時(shí)都把處理數(shù)據(jù)的結(jié)果同步拷貝給對方。RS485口就是。RS485通訊是由DATN和DATN兩根串行總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的。
再次，系統(tǒng)中用了兩個(gè)DI和DO口是為了兩站通訊線路的冗余。不至于在任意口有故障時(shí)影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。兩站的IF671的CAN BUS是和I/O STATION進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的總線接口，它既可以傳送地址，也可以傳送數(shù)據(jù)的總線接口。下位I/O口傳送來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過CAN BUS傳送到
ACTIVE站進(jìn)行處理。而以下I/O站的CAN_BUS由電源PS794的CAN_BUS接口進(jìn)行對接（由CAN_L，CAN_H和CAN_GND三根BUS線）。兩端的CAN_BUS由120歐姆的終端電阻短路形成回路，從而通知CPU是否到達(dá)BUS線的終端。
同時(shí)，為了使PCC下位和上位的工業(yè)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行通訊。系統(tǒng)匹配了一些相應(yīng)的PCC系統(tǒng)的設(shè)置。
首先，是網(wǎng)絡(luò)站號。把NW150 PROFIBUS站號設(shè)為10，11號站。IF681 ETHERNET網(wǎng)的站號分別設(shè)置為98，99號站。相應(yīng)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IP地址設(shè)為：192.0.0.2,192.0.0.3子網(wǎng)掩碼設(shè)為255.255.255.0。這樣PCC和上位工業(yè)計(jì)算機(jī)就構(gòu)成了一個(gè)小的星型局域網(wǎng)絡(luò)。PCC的兩個(gè)站的網(wǎng)絡(luò)號分別為192.0.0.98和192.0.0.99。這樣就構(gòu)成了通訊網(wǎng)絡(luò)。
其次，PROFIBUS由一塊ISA卡件和其PCC通過RS485進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，然后通過RS232口下載PCC的操作系統(tǒng)使其像普通的PC一樣為其相應(yīng)的編程軟件提供了一個(gè)可靠的運(yùn)行環(huán)境。
通過以上分析，我們不難看出在罐區(qū)控制系統(tǒng)中，用戶可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)功能控制，利用B&R PG2000編制相應(yīng)的運(yùn)行程序來控制AO，AI及DI，DO之間的關(guān)系，從而完成精確的工業(yè)控制。
3、結(jié)束語
經(jīng)論證，本系統(tǒng)已經(jīng)投入實(shí)際運(yùn)行，且性能穩(wěn)定可靠，較好地滿足了控制過程中的控制與管理相結(jié)合的要求。其系統(tǒng)的安全可靠性和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)性方面獨(dú)到的優(yōu)越性、友好性以及其自動化程度都達(dá)到了先進(jìn)水平。技術(shù)指標(biāo)也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
參考文獻(xiàn)
[1] SIMATIC-300程序設(shè)計(jì)手冊。
[2]石長旭、彭松濤，DCS與管理機(jī)的聯(lián)網(wǎng)，煉油化工自動化，1993，第二期。
作者：莊麗娟（常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子電氣工程系，講師，江蘇大學(xué)在讀碩士研究生 213004 ） 吳麗云
(常州輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院)