西門(mén)子S7單邊通訊的應(yīng)用

　　1 引言

　　2008年4月馬鋼第四鋼軋總廠開(kāi)始投建kr(鐵水脫硫站)脫硫渣冷卻煙氣除塵系統(tǒng)，主要用于處理鐵水脫硫處理產(chǎn)生的大量含塵煙氣，凈化作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，快速冷卻脫硫渣，屬于后期工藝技術(shù)改進(jìn)性環(huán)保項(xiàng)目。其工藝控制上需要從原1#kr脫硫站、2#kr脫硫站取4臺(tái)相關(guān)的渣罐車(chē)位置信號(hào)，來(lái)控制噴水閥和除塵閥的開(kāi)閉。如果通過(guò)敷設(shè)電纜來(lái)取位置信號(hào)，勢(shì)必增加投資成本和施工的難度，綜合考慮決定采用plc通訊，直接從1#kr、2#krplc主站讀取4臺(tái)渣罐車(chē)的位置信號(hào)。

　　2 控制過(guò)程

　　在kr站，鐵水加入cao經(jīng)過(guò)脫硫工藝處理后，產(chǎn)生的脫硫渣被耙入渣灌車(chē)，載有脫硫紅渣的渣罐車(chē)從受渣位行走到冷卻位，渣罐車(chē)上方除塵煙罩上方的除塵閥打開(kāi)，設(shè)定時(shí)間到后，噴淋水閥打開(kāi)，霧狀水均勻噴灑至紅渣上，產(chǎn)生大量的含塵煙氣，經(jīng)除塵罩、除塵閥、除塵管道、由沉降室處理后排入大氣。冷卻處理設(shè)定時(shí)間到后，水閥關(guān)閉，延時(shí)1分鐘后除塵閥關(guān)閉，渣灌車(chē)行走到吊裝位，起吊，渣灌運(yùn)至渣處理生產(chǎn)線處理，至此渣冷卻、除塵處理過(guò)程結(jié)束。從上可以看出，罐車(chē)的位置信號(hào)是控制渣冷卻、煙氣除塵處理的關(guān)鍵。如圖1所示。

　　3 通訊實(shí)現(xiàn)的分析

　　為獲取罐車(chē)位置信號(hào)，即相關(guān)位置限位的開(kāi)關(guān)量。施工時(shí)，為了不影響kr生產(chǎn)，要求不改動(dòng)1#、2#kr原plc硬件組態(tài)及程序，西門(mén)子s7單邊通訊恰好可以達(dá)到這一要求。kr的兩個(gè)plc主站為s7-400站，一級(jí)網(wǎng)絡(luò)為西門(mén)子工業(yè)以太網(wǎng)，脫硫渣除塵plc采用s7-300，因此，可以采用西門(mén)子plc基于工業(yè)以太網(wǎng)的s7單邊通訊，在建立和kr兩個(gè)主站的工業(yè)以太網(wǎng)通訊后，只需在調(diào)用端進(jìn)行單邊通訊組態(tài)及編程，調(diào)用相關(guān)程序功能塊，即可實(shí)現(xiàn)從kr站讀取罐車(chē)位置信號(hào)。

　　3.1 s7單邊通訊

　　s7通信協(xié)議集成在每一個(gè)simatic s7/m7和c7的系統(tǒng)中，屬于osi參考模型第7層應(yīng)用層的協(xié)議，它獨(dú)立于各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以應(yīng)用于多種網(wǎng)絡(luò)(mpi、profibus、工業(yè)以太網(wǎng))。s7通信通過(guò)不斷地重復(fù)接收數(shù)據(jù)來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的正確。在simatic s7中，為了使位于不同通信伙伴方的sfb、fb可以互相通信，s7連接必須先進(jìn)行組態(tài)，可以基于mpi、工業(yè)以太網(wǎng)和profibus網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行組態(tài)，通過(guò)組態(tài)建立s7連接來(lái)實(shí)現(xiàn)s7通信。

　　只有單邊通信服務(wù)可通過(guò)單邊連接調(diào)用，只需要在客戶機(jī)一側(cè)調(diào)用相應(yīng)的sfb或fb。在通信伙伴的另一方(服務(wù)器方)，完全由操作系統(tǒng)處理這些服務(wù)。使用單邊通信服務(wù)時(shí)，在服務(wù)器一側(cè)有新的數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)并不通知其中的用戶程序。用戶不需要在服務(wù)器側(cè)進(jìn)行編程工作。

　　在step7中，s7通信需要調(diào)用功能塊sfb(s7-400)或fb(s7-300)，最大的通信數(shù)據(jù)可以達(dá)64kb。對(duì)于s7-400，可以使用系統(tǒng)功能塊sfb來(lái)實(shí)現(xiàn)s7通信，對(duì)于s7-300，可以調(diào)用相應(yīng)的fb功能塊進(jìn)行s7通信，本例只需從kr站讀取罐車(chē)的位置信號(hào)，在300端調(diào)用fb14(get)，讀取兩個(gè)kr站罐車(chē)位置數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)。s7-300中fb14(get)具體管腳參數(shù)說(shuō)明如表1所示。

　　4 通訊具體實(shí)現(xiàn)

　　4.1 硬件組態(tài)

　　脫硫s7-300plc站中通訊模塊采用cp343-1，組態(tài)完成后，建立與1#kr、2#krplc站建立物理連接，并在網(wǎng)絡(luò)組態(tài)畫(huà)面中添加工業(yè)以太網(wǎng)連接，本地ip地址設(shè)為10.68.1.18。plc組態(tài)中，進(jìn)入netpro組態(tài)畫(huà)面，選中cpu模塊，在彈出的對(duì)話框中輸入通訊伙伴ip地址，和本地id號(hào)等正確的參數(shù)，1#kr、和2#kr的本地id分別為1、2，在調(diào)用fb14時(shí)，用于識(shí)別具體的通訊伙伴，在s7-連接屬性中設(shè)置成“one-way”方式，建立和1#kr和2#krplc系統(tǒng)的s7單邊伙伴連接，選擇激活網(wǎng)絡(luò)連接，在狀態(tài)欄看到綠色的小三角形點(diǎn)亮，說(shuō)明此時(shí)s7單邊通訊常，見(jiàn)圖2所示。

　　4.2 通訊編程

　　在通訊模塊fc1中調(diào)用fb14(get)，建立兩個(gè)語(yǔ)句行，分別從1#kr、2#kr站中讀相關(guān)罐車(chē)的位置數(shù)據(jù)，如圖3所示。兩個(gè)kr站中db21.dbx110起始的兩個(gè)字節(jié)中，分別存放著4臺(tái)渣罐車(chē)的位置數(shù)據(jù)，讀出后寫(xiě)入本地?cái)?shù)據(jù)塊db230.dbd2和db230.dbd0中。w#16#1、w#16#2分別對(duì)應(yīng)通訊的兩個(gè)伙伴1#kr和2#kr。req管腳每個(gè)上升沿完成一次讀寫(xiě)過(guò)程。整個(gè)過(guò)程非常簡(jiǎn)單明了，易于實(shí)現(xiàn)。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　本例充分運(yùn)用了西門(mén)子系列plc的特點(diǎn)，挖掘其潛在的功能，實(shí)現(xiàn)300-400plc之間的單邊通訊，無(wú)需敷設(shè)大量電纜，無(wú)需改動(dòng)原系統(tǒng)plc硬件組態(tài)和軟件編程，避免影響生產(chǎn)，同時(shí)節(jié)約項(xiàng)目投資成本，大大降低施工難度，保證系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，在類(lèi)似的工程實(shí)踐中有一定的借鑒意義。