基于 PLC 和 IFIX 的控制系统在电厂辅网中的应用.pdf

第 5期 总第 1 8 6期 2 0 1 4年 1 0月 机 械 工 程 与 自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG AUT0MAT1 0N NO． 5 0c t ． 文章 编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 4 0 5 0 1 5 9 0 2 基于 P L C和 I F I X 的控制系统在 电厂辅 网中的应用 鹿 庆 ，李慎斌 ，李涛祥 山东华 能莱芜 热电有限公司 ，山东 莱芜 2 7 1 l O O 摘要 以莱 芜电厂辅 网 P L C控 制系统为例 ，介绍 AB的 P L C和 I F I X组成 的控制 系统在 电厂 辅网中的具体 应 用 ，重 点讲述 了P L C控制 系统的软硬件组成 、网络架构及 通信连接 的建立 、系统组态 等内容 。 关键词 P L C；I F I X；电厂；辅 网 中图分类号 TP 2 7 3 文献标识码 A 0 引 言 现代 火 电厂辅 网系统 指 的是水 系 统 、 输 煤 系统 、 输 灰系统的总称 ， 俗称水煤灰 。在电厂实际环境中， 辅 网 系统由于处理点数少 ， 控制要求不是非常严格 ， 如果采 用 DC S控制不仅工程量大而且花费高 。而 P L C作为 一 种 高效 、 灵 活 、 可 靠 的控 制 器 ， 已经 广 泛 地 应 用 在 包 括数 字逻 辑控 制 、 运 动 控 制 、 闭环 过 程 控 制 、 数 据 处 理 和联网通信等工业控制领域 ， 因此在 电厂辅 网中应用 P L C控制已经成 为一种主流选 择。本文就 以莱芜 电 厂辅网控制系统为例 ， 介绍 P L C控制系统在电厂辅 网 中的应用 。 1 P L C控 制 系统 的软硬 件 组成 1 ． 1 软 件 组成 莱芜 电厂辅 网 系统上 位 监控 软件 采 用 GE公 司 的 I F I X 4 ． 0 ， 主要 实 现 画 面 组 态 及 与 下 位 通 讯 功 能 。下 位组态软件为罗克韦尔 RS L o g i x 5 0 0 0 1 6 ． 0 3 ， 可实现 与上 位 机 通 讯 、 逻 辑 控 制 、 硬 件 组 态 等 功 能 。 以太 网 E t h e r Ne t 通讯软件为 RS l i n x 2 ． 0 ， 主要作为 o P C通讯 服务 器 与 I F I X 通讯 ， 并 可 以查看 当前 配 置 的所 有 硬件 模块 的组态 信息 。C o n t r o l Ne t网络通讯 规划 软件 为 R S Ne t Wo r x f o r C o n t r o l Ne t l 1 ． 0 ， 可 以对 C 网 网 络进 行在线调 试 和规 划。此外 还 有版 本 控制 软件 C o n t r o l F l a s h提供各模块 的版本刷新功能。 1 ． 2硬 件 组成 莱 芜 电 厂 辅 网 系统 设 水 网 、 输 煤 、 输 灰 3个 控 制 室 ， 其 中水 网控 制 室 又 分 补 给 水 、 凝 水 精 处 理 、 废 水 3 个子站 。每个子站 P L C控制 系统都采用 双机 热备冗 余配置。系统选用罗克韦尔 A B L o g i x 5 0 0 0 L 6 3 、 L 6 1 系 列 P L C产 品 ， AB P L C能 够 完 成 系 统 数 据 的采 集 、 处 理及 逻 辑控 制 。系统 选用 研华 工 控机 ， 并 配 2 1寸 液 晶显示屏 ， 实现对 P L C程序 的编制和上位机画面 的组 态 、 调试 、 操 作 。在每 台上位 机上 安装 了两块 I OM／ I OOM 的自适应以太 网卡 ， 控制室配备 了两 台交换机 实现上位机与 P L C的通讯 。以太网通讯 通过罗克韦 尔的 E NB T模块实现， 该交换机还提供 了与 S I S交换 收稿 日期 2 0 1 3 1 2 2 6 ；修 回日期 2 0 1 4 0 3 2 1 作者简介 鹿 庆 1 9 8 4 一 ，男 ，山东莱芜人 ，工程师 ，硕士。 机的接 口， 保证与 S I S系统 的正常通讯 。每个子站都 由两个 冗余 的主机 架 和 一些 远 程 机 架 组成 ， 机 架 中 可 以插入控制器、 通讯模块 、 热备模块 、 I ／ O模块 ， 主机架 和远程机架通过 C o n t r o l Ne t 模 块通讯。此外还配备 了 1 7 5 6或者 1 7 9 4系列 的各种 I ／ O采集模块 。冗余系 统的采用保证了系统的稳定可靠运行 。 2 P L C控 制 系统 网络 架构 2 ． 1 网络拓 扑结 构 P L C与上位机的通讯采用罗克韦尔 E t h e r Ne t ／ I P 通讯模式 ， 它是一种星型 网络结 构， 各子站 P L C的实 时数据处理信息都通过交换机 与上位机实现通讯 ， 其 中与 I F I X的通讯采用 OP C通讯模式。 下位 各 主站 与 子 站 的 通 讯 采 用 C o n t r o l Ne t 网 络 模式 ， C o n t r o l Ne t网络 是 一 种 总线 型 网 络 ， 通 过 两 根 两头 带终 端 电阻 的总线 电缆 挂接 主站 和多 个子 站 的方 式实现主站与子站的通讯 ， 其 中所有主站和子站机架 的通 讯 都 是 通 过 1 7 5 6 C NB R 通 讯 模 块 实 现 。远 程 站 则使 用 中继 器 和 1 7 9 4通 讯 卡 实 现 与 主站 的 通 讯 。每 个通讯卡都有两个 电缆接头 ， 两根电缆实现 系统 的双 网冗余运行 ， 保证系统不 因网络原 因导致瘫痪。以水 网为例 ， 控制系统 网络架构见图 1 。 图 1 水网 P L C控 制系统 网络架构 2 ． 2 通讯 连接 的建 立 整个系统采用 E t h e r Ne t C o n t r o l Ne t 通讯模式 ， 要实现通信 ， 必须在 I F I X与 P L C中都做好 网络配置 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m