通过的分析,可以发现“硬”I/O与“软”I/O之间存在的差异。
“硬”I/O点数为下位机PLC实际输入输出I/O点数。例本例中温度、压力、料位、开关阀等,这类I/O点数的数值与状态要经常发生变化,有必要放入上位机实时数据库中,实时地与下位机交换数据;
“软”I/O点数为各类控制策略、校正、定标等辅助上、下位机通讯参数。这类I/O点数的数值与状态平时很少发生变化,有的只是在硬件更换情况下才有必要调整,例文中更换Pt100测温电阻。
从控制角度看没有必要将这类I/O点放入上位机实时数据库,但这类数据也存在变化的可能,需要提供修改手段。一般可通过如下方法修改:
1、购买较多I/O点数的上位机软件。将“软”I/O点放入上位机实时数据库,由于这类数据较重要,有必要建立一定的安全保护措施;缺点为成本较高;
2、停机启动另一数据库。要修改这类参数时,退出正常运行程序,通过另一数据库启动组态软件,修改参数;缺点为要停机(上位机)处理,有时实际情况不允许;
3、直接修改下位机程序。这是全面的解决手段,缺点为对操作人员有较高素质要求,存在一定的风险,不满足程序保密需要,需要停机(上、下位机)处理;
4、自编程序处理。
正是基于上面的分析,笔者针对文中控制系统网络的构成与特点,开发了上、下位机的通讯程序,不仅降低了上位机软件的I/O通讯点数,节省了工程费用,还可作为上位机组态软件故障时应急处理程序。
四、网络寻址
控制系统上位机网络为ModbusPlus,通过BM85网桥与下位机用Modbus协议交换数据,各装置在网络中地址分配见图2-1。
设计
CPU 315F-2 DP 具有以下特点:
微处理器;
?处理器处理一条二进制指令的时间为 50 ns;处理每个浮点运算的时间为 0.45 µs。存储器:
384 KB 高速 RAM,用于安全型程序段和标准程序段;如果执行安全型程序段,则必须考虑增加的存储器空间要求(5 倍以上)。 在384 KB RAM 中,128KB 数据存储器可用于标准应用。SIMATIC 微型存储卡(大 8MB)作为程序的装载存储器,还允许将项目(包括符号和注释)存储在 CPU 中。灵活的扩展能力:
?多可以多达 32 个模块,(4 层配置)MPI 多点接口:
集成 MPI 接口多可以建立与 S7-300/400 或编程器、PC、操作员面板的 16 路连接。在这些连接中,始终分别为编程器和操作员面板各保留一个连接。通过“全局数据通信”,MPI 可以用来建立多 16 个 CPU 组成的简单网络。PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 315F-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。从用户的角度,以处理集中式 I/O 的相同方式(相同的组态、编址和编程)处理分布式 I/O。
通过集成式 PROFIBUS DP 接口,可以连接带有故障安全 I/O 模块的分布式 I/O。ET 200M 的故障安全型 I/O模块还可以安装在安全型中央组态中。
Modbus Plus网络寻址路由路径由5个字节构成,通过BP85网桥可以联接多个ModubsPlus网,构成复杂的网络寻址方式,从其它车间可得到发酵车间下位机数据。本例中从上位机2寻址下位机1数据的寻址字节见图4—1,表示为91100,同理,91200为上位机1或2寻址下位机2中数据的寻址字节表示。
每个下位机PLC作为一个ModbusSlave装置,有一个Slave号,在每一个下位机中,还相应定义了通讯速率、奇偶位、停止位、超时时间等参数。本文下位机中有3种类型的Modbus表:①Register类型,为16bit的模拟量;②Digital类型,为1bit的开关量;③Diagnostic类型,用来诊断下位机Database在运行过程中的状况,为16bit的模拟量。下位机多支持16个Modbus表,表中的地址用户可定义。在同一个Modbus表中不能混用这3种类型。