图2-4-1 污水处理工艺流程图的一次结线图(还附带报警装置)
3 系统组成及其联网
本系统整体联网的设计结构如3-1图所示。每个独立的系统主要由上位机(OS)(如: 操作员站/监控站)和下位机(AS)(如: PLC S7-300和 PLC S7-400)组成,它们之间的连接通过光纤环网――冗余交换机( )来实现,而每个部分之间的连接则是保持原先厂内使用的MPI通信以及一些Profibus DP总线通信。
环型拓扑结构的优点:信息在网络中传输的最大传输延迟是固定的,网上的每个节点与其他两个节点有物理链路直接互通,因此,环型结构网络的传输控制机制较为简单、实时性强。缺点:当一个节点出现故障时可能会终止整个网络的运行,可靠性差 。本文来自辣,文,论,文·网原文请找腾讯QQ324.9114
所以使用了冗余交换机,所谓的冗余交换机,不是指设备上的冗余,而是交换机拥有双通道,传输通道,即通讯线路上的冗余。当交换机一边通道的光纤断了,由于是环网结构,并不影响以太网通讯,可以换个方向从好的那边通道上进行通讯,这样保证了通讯的正常工作,而坏掉的通道在交换机上是有报警显示,可以让工作人员及时修复。
3.1系统硬件组成
整个系统由22台PLC——21台S7-300(包括S5升级到S7的)和1台S7-400、1台
ET-200M、12台工业PC机以及9台光电交换机等主要设备构成。22台PLC,编号101~122,分别为:
101#和102#——芯浆线
103#和104#——BC线(面浆和底浆线)
105#、109#和110#——网部
106#和107#——涂布机
108#——1#切纸机
117#——2#切纸机
111#和112#——3#电房(给干燥部供电)
113#~116#——5#电房(给涂布厨房、红外线装置、施胶供电)
118#——施胶
119#和120#——涂布厨房
121#——华纸(1#生产线)
122#——干燥部
图3-1 整体联网(工业以太网)的设计结构示意图
3.1.1 CPU315-2DP/CPU414-2DP
CPU315-2DP是一款带有中/大规模程序量和PROFIBUS DP 主/从接口的西门子S7-300型PLC的CPU,具有48KB的RAM,80KB的装载存储器,可用存储卡扩充装载存储容量最大到512KB,可用于大规模的I/O配置,最大可扩展1024点数字量或128个模拟量 。根据统计出的I/O点数选择一个直流32点和一个16点的SM321数字量输入模块和一个32点SM322继电器输出模块。它除了可以组成集中式I/O结构,还可以组成分布式自动化结构。具有多种不同的通讯接口,组态容易、简单。 在此,用它在SIMATIC S7-300系统中主要是作为PROFIBUS—DP主站使用,用来执行用户程序,控制I/O(开关量和模拟量)和通信等模块。如图3-1-1所示:
CPU414-2DP是S7-400PLC的CPU,其功能与CPU315-2DP大致相同,不过存储量更大,可扩展的I/O点数、可接的从站数量更多,在编程中功能块数量上的更大。仅在需要I/O点数和模块数众多的干燥部上使用,一主一备,构成冗余系统,主PLC则通过网线连入交换机当中。
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