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• 關鍵詞：                                                                西門子PLC                                                                可編程控制器                                                                軟件控制

• 摘要：本文從工業PLC（PC3000）在系統中所發揮的作用開始，提出由通用型PLC代替其運行的構想，分別從通信協議、現場布線、軟件編程等幾方面分析其可行性，寄希望達到普及應用的目的，從而最終實現的效果。

　　1  PC3000的簡介

　　PC3000是英國歐陸（Eurotherm）公司開發的工業用可編程控制器，公司共使用有8套。其主要功能就是全面控制該工段的所有電器元件、采集處理現場儀表的信號、顯示和反饋于人機界面中，有序的自動控制該工段全部工作流程，其最核心功能是實現對筒體溫度的精確控制，具有PID參數自整定功能。

　　PC3000的主要硬件組成有：

　　1.機架（RACK）

　　2.電源模塊（PSU）

　　3.控制模塊（LCM-Plus）

　　4.機架接口模塊（RIM）

　　5.通訊模塊

　　6.I/O模塊

　　7.人機接口（INDUSTRIAL PC ED TCCX77FR452F1）

　　8.RS232/RS422服務接口（ED COMM261+CABLE ED ）

　　9.中間轉換端子板（EH EDV25F和EH EDV25M ）

　　要實現熱功聯產，還要滿足以下基本條件：熱功聯產汽輪機作為原動機，其軸功率必須滿足被拖動設備之要求，其排汽熱必須全部用掉，即用于加熱除氧或其它也就是說，除氧器工作進汽量必須大于熱功聯產汽輪機的排汽量，否則無法實現安全經濟運行，現在通過工藝計算來分析這條路線的可行性。

　　2  背景

　　至裝備投產運行以來，PC3000顯示出其強大功能的優勢，精確的模擬控制、順序的數字控制、統計及通信功能。運行較為穩定，基本沒有出現大的致命性故障，可見，PC3000在意大利馬瑞思擠出機微控系統中已趨于完善的地步。

　　但是本人之所以在此提出由通用型PLC代替PC3000，原因有二：第一，PC3000是較為專業的工業用PLC，不具備在維護人員的普遍推廣，公司發展快，可以在培訓方面還不完善的情況下出現技術人員的斷層；第二，該系統已經是歐陸公司的淘汰產品，據目前所知，已經買不到PC3000的備件，如果某一模塊損壞，只能整個系統停產，等待返修，對我們裝備的生產十分的被動。

　　3.可行性分析

　　總結一年多的維護經驗，我們在提出由通用型西門子S7系列PLC代替，考慮其可行性，主要是：通信協議、現場布線、軟件編程等幾個方面的問題解決。

　　3.1通信協議

　　目前運行的PC3000與各控制子系統的聯絡關系如圖1所示：

　　圖1

　　協議的設備，是支持RS-232的一種串行接口，它與直流控制器（歐陸590）出于同意協議，靠RS232直接通信；與馬瑞思操作后臺（WIZCON）之間是通過串口服務器RS232/RS422轉換后進行通訊。

　　我們設計的西門子PLC與各控制子系統的聯絡關系如圖2所示：

　　圖2

　　由圖中可見，西門子S7系列PLC可采用多種通信協議，如：以太網（ETHERNET）、現場總線（PROFIBUS）等組建通信網絡。

　　1. 如果操作后臺（WIZCON）繼續使用，不更換的話，我們就需要一個通訊的網關作為二者的橋梁來幫助整合他們，該通訊的網關支持一個以太網和RS-232/422/485 口來連接各種類型的支持 Modbus 協議的設備，通過Modbus/TCP 和 Modbus /ASCII/RTU 協議轉換, 帶有以太網的 PLC 可以使用 RS-232/422/485 接口來實現無縫通訊。

　　2. 如果將操作后臺該為和二套一致的WonDERVARE INTOUCH系統，那么組建網絡將變的更為簡便，實現通過以太網絡直接通訊。

　　3.2現場布線

　　在替代改造過程中，我們必須力求工作簡潔條理，那必然考慮到布線的問題，避免煩瑣的理線、走線的工作，在這方面我們先考察目前PC3000的接線。

　　現場布線十分條理，方便改造的理線工作，據現場接線的統計，聚合、造粒工段所有I/O點如下：

　　西門子S7系列的PLC對于擴展和安裝布置十分靈活和方便，通過擴展模塊可以滿足現場的I/O輸入輸出點；從空間來看，對于S7要比PC3000體積小的多，所以空間問題也不受任何的限制。

　　3.3軟件編程

　　PC3000的編程軟件有兩種，上面的一種是基于DOS的PRGRAMMING STATION（PS）。

　　首先我們先看PC3000（以造粒工段）的一段程序為例：

　　SHUTDOWN：

　　BEGIN

　　IO4.Value_7           ∶= 0（*OFF*）

　　LdPgTmr.Input         ∶= 0（*False*）

　　HEATING.Process_Val   ∶= 0（*OFF*）

　　WORKING.Process_Val  ∶= 0（*OFF*）

　　PreHtOn.Val           ∶= 0（*ON*）

　　START1.Value_1       ∶= 0（*OFF*）

　　DevAIF.Input          ∶= 0（*False*）

　　END

　　條件：

　　∶∶= AUXON.Process_Val AND MAINSWCH.Process_Val  AND V220VAC.Process_Val  AND  V220ACSV.Process_Val  AND  V24VDC.Process_Val  AND  V24VAC.Process_Val ；

　　根據上述的程序，我們可以畫出邏輯框圖：用STEP v3.2軟件編程如下：

　　以某一片段的變成演示來看，在技術力量成熟的條件下，可以將整個PC3000的程序由STEP軟件來進行編譯、調試。

　　4.綜合性比較

　　西門子PLC代替歐陸PC3000的改造，較其可能的優缺點做如下的對比：

　　優：1. 維護方便，減少了一定的維護費用；

　　2. 方便維護人員對備品備件的管理

　　3. 技術成熟，便于今后的局部改造；

　　4. 可以減少對外方的技術依賴；

　　劣：1. 即使改造前的再詳細的調試，必然存在不確定因素；

　　2. 對設備的運行有一定的競爭冒險；

　　5.總結

　　由通用型PLC替換工業PLC，公司并未有該方面的經驗借鑒，該項工作顯然是個需要人力、物力的相當大的工作。尤其是對PC3000程序的理解上還有一段很長的路要走，在此過程中也會出現一定的不可預見的困難。另外，據了解，外方在長壽聚甲醛的第二、三裝置中將采用西門子S7系列PLC，到時我們可以借鑒一些理論和經驗支撐，更完善、穩定、全面地作好替換項目的準備工作。

　　參考文獻

　　[1]電氣電工實用技術問答.電子工業出版社.

　　[2]電子基礎.中國電力出版社.

　　[3]維修電工.機械工業出版社.

　　[4]電世界-雜志.電世界雜志社