西門子模塊6SL3055-0AA00-3AA1

程序說明

　　

·  啟動一個定時器，進行循環(huán)不間斷的12秒的定時，對每一個井的收發(fā)操作以一秒為單位。

　　

·  調(diào)用FC1功能塊，FC1中主要完成對一些量的初始化
　　　　在每一秒的時間內(nèi)產(chǎn)生0.8秒的使能信號；
　　　　將發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)對某個井發(fā)送的數(shù)據(jù)地址進行傳遞；
　　　　將井號置入發(fā)送數(shù)據(jù)的首字節(jié)。

　　

·  啟動2秒定時器
　　　　次定時器的作用為當用戶想對某一個井單獨操作時，立即產(chǎn)生兩秒的控制信號，中斷對原來12個井的循環(huán)收發(fā)信息操作2秒，計時結(jié)束后，控制信號失效，自動恢復原來大循環(huán)操作。

　　

·  在兩秒信號起作用的情況下，調(diào)用FC2功能塊。然后將傳送到特定井的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的地址分配好。

　　

·  調(diào)用FC4功能塊
　　　　此功能塊的作用是產(chǎn)生一個數(shù)字校驗字節(jié)，為S7-214接收時作準備。

　　

·  發(fā)送數(shù)據(jù)模塊FB3

　　　　此功能塊為與CP-340配合使用的功能塊，它的作用是將發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)通過CP-340一次性發(fā)送出去。

　　

·  接收數(shù)據(jù)模塊FB2
　　此功能塊也是與CP-340配合使用的，它的作用是將數(shù)頻電臺接收的數(shù)據(jù)信息存入的接收緩沖。

　　

·  調(diào)用FC3功能塊。
　　此功能塊的作用是將數(shù)頻電臺接收的信息經(jīng)過校驗后傳送到的數(shù)據(jù)接收區(qū)域。

　　

·  調(diào)用1分鐘循環(huán)定時器

　　

·  發(fā)送傳到聊城上位站的數(shù)據(jù)

　　

·  中斷接收來自聊城上位站的信息

　　

·  調(diào)用FC5功能塊
　　此功能塊的作用是將數(shù)頻電臺接收來的信息經(jīng)過校驗，傳送到的數(shù)據(jù)接收區(qū)。


　　4.2 泵井的S7-224的通訊程序流程

　　1）

　

西門子模塊6SL3055-0AA00-3AA1

　　2）程序說明

　　

·  　開始的程序是現(xiàn)場泵井的操作指令，包括開啟泵井電機、開啟電磁閥、各種模擬量的引入和檢測及流量的累積。

　　

·  　調(diào)用SB0：SB0中主要是中斷控制字，開中斷，將接收事件與INT-11相連。

　　

·  　如果數(shù)字電臺接收到主站發(fā)送的控制信息，便調(diào)用INT-11。INT-11為接收事件的中斷發(fā)送子程序，在INT-11中比較接受來的字節(jié)是否與此泵井的井號相一致，然后調(diào)用INT-12

　　

·  　INT-12中，循環(huán)接收6位主站發(fā)來的信息，放到一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，然后按一定的算法進行校驗，調(diào)用INT-13

　　

·  　INT-13中若檢測驗證接收的數(shù)據(jù)無誤，則將這些數(shù)據(jù)放到另外一個數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中去，同時將此泵井的狀態(tài)信息發(fā)送回主站。



　　4.3聊城水廠的通訊流程圖

　　5、控制系統(tǒng)完成的功能

　　1.東阿水源地完成的功能

　　在水源地主控室，操作員可以對12個泵井實施無線群控，監(jiān)視其運行狀態(tài)。同時主控室接受來自聊城水廠的上位信息，根據(jù)水廠的儲水量情況，采取相應(yīng)的控制算法如PID算法、經(jīng)驗值法（在這不詳細介紹了）控制水源地各個泵井變頻值，從而滿足聊城水廠的水量要求。


　　2.聊城水廠完成的功能

　　水廠共有2個5000立方米的蓄水池，水廠主控室控制水廠的自來水生產(chǎn)、調(diào)度，實時監(jiān)控蓄水池夜位、水廠的出水量，根據(jù)生產(chǎn)情況將控制信息無線傳送給水源地，從而達到合理、有效、快捷的取水的目的。



　　6、應(yīng)用體會

　　6.1 此次項目采用無線通訊的方式，可借鑒的經(jīng)驗不多，主要是靠在項目中邊干便摸索。其中S7-315 PLC掛電臺和S7-224 PLC掛電臺的通訊試驗了很長時間，經(jīng)過反復修改電臺的通訊參數(shù)和PLC的通訊程序才最終成功，其間西門子的技術(shù)支持給予了很大的幫助，在此表示衷心的感謝。

　　6.2 通訊模塊CP340是點對點的串行通訊處理器，提供3種不同的傳輸接口：RS232C、20MA（TTY）、RS422/RS485，通訊方式十分靈活，在模塊內(nèi)部已經(jīng)集成好了傳輸協(xié)議，直接在STEP7中進行必要的參數(shù)設(shè)置，便可實現(xiàn)S7-315和電臺間的數(shù)據(jù)通訊。S7-200和電臺連接直接通過S7-200的自由通訊口就可以了。

　　6.3 無線通訊的干擾很多，通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。曾經(jīng)有一次在調(diào)試設(shè)備時，軟啟誤動作，后來分析是通訊中串入了干擾信號，我們又重新設(shè)計了軟件加密算法，增加了一個校驗字節(jié)，發(fā)送時和有用數(shù)據(jù)一起發(fā)送，對方電臺接收到數(shù)據(jù)后，先判斷地址是否正確，然后進行解密運算，和收到的校驗字節(jié)比較，看收到的數(shù)據(jù)是否準確。改進后的通訊系統(tǒng)可靠性大大提高。

　　6.4 這個項目水源地和聊城水廠的距離很遠，PID的調(diào)節(jié)屬于長距離大延遲的控制模式，因此在配置參數(shù)時比較困難，我們又根據(jù)經(jīng)驗的數(shù)據(jù)設(shè)計了幾個經(jīng)驗控制方法，在控制要求不是很精確的情況下，控制效果還可以。



　　7、結(jié)束語

　　本系統(tǒng)于自試用運行以來，控制功能穩(wěn)定，設(shè)備運行良好。其間根據(jù)用戶的要求進行了多次的擴展，泵井數(shù)量由原來的8個擴展到12個，顯示出了系統(tǒng)強大的擴展能力?，F(xiàn)在整個系統(tǒng)已經(jīng)通過驗收，得到了聊城市水利局的好評。目前本工程已經(jīng)成為聊城市生活供水的重要樞紐，每天穩(wěn)定、充足的提供水資源，成為造福聊城人民的重要公益事業(yè)工程，切切實實關(guān)系著本地區(qū)的國計民生，經(jīng)濟和政治意義已經(jīng)十分顯著。



　　8、參考文獻

　　　　《東聊供水工程控制系統(tǒng)方案書》
　　　　《S7-200 可編程序控制器》 SIEMENS
　　　　《SIMATIC S7-300模塊化小型PLC》 SIEMENS
　　　　《WINCC 中文教程》 SIEMENS 北京自動化中心
　　　　《SIMATIC S7 PROGRAMMING 1&2》 山東大學西門子自動化技術(shù)培訓中心
　　　　《PROFIBUS&AS-INTERFACE》SIEMENS
　　　　《SIMATIC NET》SIEMENS
　　　　《Wincc 5.0 中文版通訊手冊》SIEMENS
　　　　《Wincc configration manual 》SIEMENS

附水源地總貌圖：