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1、基于CCLink现场总线的远程控制系统shixiang导语：乳化炸药连续化消费线、膨化炸药连续化消费线、粉状炸药连续化消费线是近年来经过工艺、机械、自动化科研人员多方努力研制成功的、先进的炸药消费线系列摘要：乳化炸药连续化消费线、膨化炸药连续化消费线、粉状炸药连续化消费线是近年来经过工艺、机械、自动化科研人员多方努力研制成功的、先进的炸药消费线系列。通过CCLink现场总线实现联网和远程分布式控制，减少系统线缆敷设，减少系统故障，减少现场工作人员，辅以电视、监视，进步了消费的平安性和可靠性，进步了消费效率和产品质量。关键词：连续化消费线；现场总线；远程通讯；CCLink；PCC；组态软件工业炸
2、药在工业消费和工程建立中的应用越来越广泛，乳化炸药、改性粉状炸药、膨化炸药作为新型炸药更显示出强大的生命力。由于乳化炸药特有的抗水性，改性粉状炸药的无锑化，膨化炸药良好的爆炸性能，使消费和使用这些炸药更平安，消费环境无污染，爆破现场无毒害，受越来越多的炸药消费企业和工程爆破用户所欢送。乳化炸药连续化消费线、膨化炸药连续化消费线、改性粉状炸药连续化消费线是近几年来经过工艺、机械、自动化科研人员多方努力研制成功的先进的炸药消费线系列。各种炸药连续化消费线的创立，使连续乳化、连续敏化、连续冷却、连续改性、连续混药、连续膨化、连续溶化、连续配药等关键技术有了打破性的进展，进步了炸药消费的效率。用计算机
3、控制系统对整个消费线进展控制，使得炸药的消费更平安可靠和简捷方便，并进步了产品质量。通过CCLink现场总线和工业以态网实现各条消费线联网和远程集散控制和治理，减少了系统线缆敷设，减少了系统故障，减少了现场工作人员，进步了消费的平安性和可靠性，进步了消费效率和治理程度。2系统构成控制网络系统将厂区3条消费线的多个设备控制站进展组网。几十个温度、压力、质量、液位、转速等模拟量和几百个各类电动执行机构的启停控制开关量等都可按工艺流程在中央控制室的主计算机进展监控。各现场远程控制站能独立监控所属消费线的消费工艺、工作参数、设备状态等工况，并进展故障处理和声光报警。可由现场操纵员进展自动或者手动控制。
4、在各消费线的控制点设置控制网络的从工作站，采用三菱公司的Q系列或者FX2N可编程控制器实现各车间控制点模拟量和开关量的收集和监控。各从控制器通过各自的RS232接口分别连接一个三菱GOT940触摸屏，操纵人员可用其实现就地监控。通过CCLink现场总线连接各从站控制器的CCLink通讯模块至主站控制器CCLink通讯模块，构成远程通讯控制系统。主控制器采用Q系列可编程计算机控制器，主控制器通过RS232C接口连接至作为中心监控机的工控机，一起安装在中心控制室。如图1。中心监控机采用工控机，用亚控公司的组态软件Kingview65进展组态，并通过TCPIP协议连接到公司的局域网中，向上级治理级提
5、供消费数据。3乳化炸药连续化消费线远程设备站乳化炸药连续化消费线由溶化、乳化、敏化、输送、冷却、装药等工艺流程连续而成，见图2。溶化温度、冷却温度、水相流量、油相流量、敏化剂流量需稳定控制，采用PID自整定闭环控制。溶化加热温度控制是由铂电阻检测变送至计算机，计算机控制程序智能地控制蒸汽阀的给定来实现的。冷却降温温度控制由铂电阻检测变送至计算机、计算机智能控制冷水阀的给定来实现。炸药配料流量控制由电磁流量变送器或者质量流量变送至计算机，根据控制要求编制计算机高级控制算法软件，智能地控制变频调速器频率，以控制螺旋送料电机的转速来实现。另有多个温度、压力、质量模拟量检测点，几十个开关量控制点电动机
6、、电动阀、电磁阀的启停控制。采用1台三菱Q系列可编程计算机控制器PCC和IN，OUT，AD，DA，CCLink模块作控制器，实现消费线的全方位控制及与主站通讯。三菱GOTA970触模屏通过RS232接口接至控制器，用GTDesigner组态，可在现场实现人机对话和监控。三菱公司Q系列PCC是新型高品质的机型，在此主要利用以下功能：高速运算处理有能执行优化顺序控制的MSP和高性能形式的QCPU。QCPU根本指令的处理时间只有34ns。在大规模系统中，QCPU能快速地运行屡次使用变址修饰构造的程序；能同时执行信息通讯处理和信息通讯控制，确保快速稳定的控制；由于通讯数目的增加，系统总线速度也相应Q进
7、步，缩短了整个传输时间；允许从网络或者智能功能模块来启动中断程序；能快速响应与程序扫描异步发生的事件，从网络中承受数据与高速计数器的数据比拟。多CPU模块系统在1个基板上安装2个高性能CPU，CPU之间的通讯可自动刷新、循环通讯、瞬时通讯。可根据控制节拍来分配负载，到达稳定、快速的控制。数据处理和控制要快速用一个CPU，装药机控制要稳定用另一个CPU，2个CPU可分享一个顺序控制。IT才能、网络通讯Q系列的PCC通过配接相应的通讯模块或者通讯板可与以太网、MELSECNETH，CCLink及其他公司的现场总线如Profibus等不同的网络类型、不同的网络层次之间进性无缝通讯，数据能在接入网络的
8、任何控制站之间互相传输。强大的软件功能Q系列的编程软件GXDeveloper运行于Windows2000NTXP环境。合适构造化的功能块编程，可用功能块的调用、释放组成顺控程序。在上位机编制修改的程序可远程传送下位PCC，也可远程设定下位机网络参数、程序密码、在线检测网络链接状态、在线系统监控。还具有工程治理、仿真软件、离线调试等功能。4膨化炸药连续化消费线远程设备站膨化炸药连续化消费由硝铵溶化、结晶膨化、油相配置、装药等4个车间组成。3个溶化温度、2个结晶真空度、4个炸药配料流量需稳定控制。真空度控制是由真空度变送器检测反应到计算机、编制的计算机高级算法软件去智能控制真空泵的转速来实现。另有
9、多个温度、压力、质量、转速等模拟量需检测或者位控，几十个开关量的输入输出需按工艺流程的顺序进展控制。3个溶化罐需轮流送料、2个结晶机需轮流结晶。溶化、膨化、配制和装药车间用l台三菱FX2N可编程控制器和多个AD，DA，温度，CCLink等模块及l台GOTF940触摸屏来实现全线监控和通讯。FX2N用FXPCSUPSWINE软件编程，F940用FXPCSDUWINE软件组态。5改性粉状炸药连续化消费线远程设备站改性粉状炸药连续消费由改性车间、混药车间、装药车间组成。主改性温度、副改性温度、硝胺流量、木粉流量、油相流量、混药温度、混药装速等模拟量需稳定控制，采用PID自整定闭环调节，以到达控制要求
10、。另有多个温度、转速、压力等模拟量需检测或者位控。几十个IO开关量需按工艺流程的顺序进展控制。采用1台Q系列可编程控制器和多个IO，AD，DA，CCLink通讯、温度模块控制整个消费线及与主站通讯。RS232接口连接GOTA970触摸屏作消费现场人机对话介面如图3示。6CCLink现场总线的远程通讯方式CCLink为开放式构造，可连接其他公司的控制设备。采用轮询通讯方式，同步方式为帧同步。主站控制数据链接的启停和循环传送，即周期性地将远程设备站的数据进展通讯。也可用专用指令对智能设备站和本地站进展瞬间通讯。用CCLink现场总线进展远程通讯，不加中继器最长传输间隔为1200m，这时传输速度为1
11、56kbs。也可进展高速控制，最快传输速度为10Mbs，这时传输间隔为100m。3条炸药消费线各相隔100多m，中心控制室设在距各消费线200m左右的地方。治理部门在距中心控制室100m，距消费线200多m的地方。安装在中心控制室的主站控制器的主站CCLink通讯模块通过CCLink总线连接到各消费线上的从站控制器的CCLink通讯模块进展通讯。传输间隔设为600m，此时传输速度为625kbs。采用专用高性能电缆连接，625kbs传输速度时传输间隔可达900m。总线上可根据需要添加远程从站最多至64个。最大可链接20482048点远程IORXRY、256256点远程存放器RWwRWr。每站中最
12、大可链接3232点远程IORXRY、44点远程存放器RWwRWr。RX，RY，RWw，RWr被分配到CCLink模块的缓冲存储器BFM中。每个远程设备站最大可占用4个站，可连接128128点远程IO、1616点远程存放器，能知足各条消费线控制的需求。61数据链接流程启动数据链接：主站正常，预备停当，写入刷新指令，通过事先记录到E2pROM中的参数启动数据链接。读远程设备站的数据链接状态，轮询正常从站数据。当数据链接正常时，表示数据链接状态的链接特殊继电器的相应位变为0N，这时从站可收发数据。远程输入：远程设备站的远程输入RX和远程存放器RWr的数据会在每次链接扫描时自动保存到主站中的缓冲存储器
13、相应的输入RX继电器和数据存放器RWr中去。PCC通过使用FROM指令来接收保存在缓冲存储器远程输入RX和远程存放器RWr中的状态到相应的内存继电器和内存存放器中。再传送到上位机，通过相应RX的内存继电器的值显示消费线工作流程状态，相应RWr的内存存放器的值显示消费线实时数据。远程输出：上位机根据消费流程控制主站PCC相应的内存继电器的开关状态，设定工作参数写入主站PCC相应的内存存放器，PCC通过使用TO指令从这些内存继电器和存放器输出数据到缓冲存储器输出RY和存放器RWw。保存在缓冲存储器的输出RY和存放器RWw的数据会在每次链接扫描时自动传送到相应的远程设备站的远程输出RY和远程存放器R
14、Ww中去。数据链接流程见图4。62设定参数主站需设定的参数有：连接模块的数目；传输速度；连接的每个远程站点的类型、站号、占用站的数目；重试的次数；自动返回模块的数目；CPU出错时的指定操纵；预留站点的指定；错误无效站的规格。预先把这些参数记录到主站模块中的Esup2/supROM中，这样在每次主站模块启动的时候不需要每次都写人参数。各个从站也要设定相应的通讯参数站号、占用站的数目、传输速度和编制相应的通讯程序。7中心监控站监控软件中心监控站采用研祥工控机，监控软件在亚控公司的组态软件Kingview65平台上开发。设计了以下功能：1建立与主站控制器的连接。组态软件支持串口、数据收集板、DDE、
15、人机界面卡、网络模块等通讯方式。通过主站控制器的RS232接口连接中心监控PC的COM1串口，进展主站控制器程序与组态软件的通讯。通讯驱动程序和组态程序已作成一个完好的系统，只须设置相应的IO设备的通讯参数即可。2建立数据库。数据库是编制组态软件的关键，工业现场的消费状况要以动画的形式反响在屏幕上，同时工程人员在计算机前发布的指令也要迅速送达消费现场，所有这一切都是以实时数据库为中介环节，数据库是联络上位机和下位机的桥梁。数据库中存放的是变量的当前值。3条消费线总计设定各种变量点数200多点。3制作多个功能画面。面向对象编程，制作每个消费线现场仿真画面和故障报警分类画面及工作参数设定等各种画面
16、2O多个。用菜单或者按钮可方便地调出所需查看的画面。定义动画连接，用连接表达式在画面的图形对象与数据库的一个或者几个数据变量之间建立一种关系，当变量的值改变时，改变图形的颜色、尺寸、位置、缩放、旋转、数值、离散值、闪烁、隐含、填充百分数等。程序运行时在画面上以图形对象的动画效果生动形象地表现出来。4历史趋势曲线和实时趋势曲线。每条消费线定义一个历史曲线画面和一个实时趋势曲线画面。一个历史趋势曲线画面最多可定义8条曲线，一条曲线对应一个作了历史记录的变量，可通过画面上的各种按钮查看不同时段的曲线。一个实时趋势曲线画面最多可设定义4条曲线，每条实时趋势曲线对应一个实时变量。5实时数据报表和历史数据
17、报表。每条消费线定义一个实时数据报表和一个历史数据报表。报表函数可实现各种运算、数据转换、历史数据查询、统计分析、报表打印。6视频监控。用视频控件实如今中心监控计算机上显示摄像头拍摄的消费线现场画面；用棒图控件制作各点温度实时数据显示棒图。7动态数据交换。利用动态数据交换从组态软件的历史数据库中传送数据到Excel，制作各种复杂的电子表格，用于消费治理。8连接工业以态网。组态软件运行在基于TCPIP网络协议的网上，作为厂级局域网的一个结点，设定TCPIP通讯协议、网络参数、用户信息用表，向网络上发布相应的消费线上的各种信息，供治理人员监视。8完毕语基于CCLink现场总线的远程集散控制系统在炸药厂家的实现，大大进步了炸药消费的可靠性和平安性，进步了工厂的技术程度、治理程度和消费效率，并进步了产品性能指标和质量。该控制系统配合乳化炸药、改性粉状炸药、膨化炸药先进的消费工艺和消费线机械设备，正在全国的炸药行业大力推广使用，获得了较好的社会效益和经济效益。参考文献：1潘新民，王燕芳微型计算机控制技术M北京：高等教育出版社2陶永华新型PID控制极其应用Z北京：机械工业出版社3亚控公司Kingview65使用手册Z4三菱电机CCLink系统模块用户手册Z原文定点击下载：0