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Net-LINK 网关实现现场总线与以太网协议转换在污水处理厂的应用

  来源:仪控工程网   责任编辑:仪控工程网  有300人浏览   日期:2017-05-12

联网工程:

工业自动化程度的愈加深入,集中监控、分散控制成为当今自动化盛行的一种联网工程解决方案。作为自动化大家的西门子,其控制系统S7系列PLC,应用非常广泛,为联网工程提供了分散控制的高可靠解决方案。而如何实现集中监控?是提高自动化程度的关键之一,可减少现场监控设备、降低工程成本、减少现场技术人员,实现真正意义上的远程集中监控,实现完全自动化联网

关键词:Netlink PLC 联网工程 以太网 工厂自动化

现在污水处理厂大部分采用了PROFIBUS 的网络结构,但仍有部分的还是用旧的串口RS485的连接方式,采用如Siemens 的 PROFIBUS 总线,S7 PLC 作为 PROFIBUS 主站,连接 PROFIBUS 从站,实现对从站,设备的控制,从而达到分散控制的功能,此应用非常普遍。另一方面,当现场执行设备很多,现场设备分散,现场需要监控的数据量非常大,如果实现分散监控,监控设备需求量会很大,现场成本会很高,且需要更多的现场技术人员,而上述问题可通过集中监控来解决,因此如何实现集中监控成为关键问题之一,

本文基于德国赫优讯网关Netlink 的基本功能和性能特性的基础上,基于某污水处理联网项目,通过Netlink 实现S7 系列 PLC 的联网,将 MPI 协议转换为以太网,实现以太网光纤环网连接,将现场数据采集至总控室,可以通过OPC的方式来实现,将数据发送至监控软件进行数据显示与分析。

方案采用的设备:

l  德国赫优讯NL50-MPI紧凑型网关

l  德国赫优讯再带软件SyCon配置软件,

l  西门子STEP7 软件。

l  OPC sever

背景综述:

一般的污水处理工程项目自动控制部分主要包括:预处理站、生物处理站、污泥处理站、出水及雨水处理站和污泥消化干化站五个站点的控制系统。如果控制系统均采用 SiemensS7-300 作为 CPU 负责每个站点的分散控制,利用德国赫优讯Netlink 将 S7-300 PLC连接至以太网,通过带光纤接口的交换机,可以实现通讯的网络数据传输,从而就将现场设备的数据传至总控室,总控制室的上位机可以采用任意的监控软件,利用OPC的方式,来实现西门子控制器控制系统实时数据的读写,或者通过STEP 7 软件对所有S7300站点CPU进行编程下载。

Netlink 功能分析与性能特性

网关产品之一Netlink,主要用于解决Siemens S7 系列PLC的工程联网问题,可将Siemens MPI、 DP、 PPI协议转换为以太网协议,实现S7-200、 S7-300、 S7-400系列PLC的以太网连接,通过以太网对PLC内部DB块、计数器、定时器、 Memory、 Input、 Output等数据进行监控,从而实现对现场所有设备数据的实时采集。

 

 

Netlink结构小巧紧凑、应用简单方便、性价比高、无需外接电源、支持即插即用功能,现场使用无需停止网络设备,直接可对CPU数据进行监控,同时Netlink还可实现对CPU程序的远程下载,现场工程师可直接在总控室内对现场指定CPU进行程序的修改,非常方便。

参数配置

Netlink 网关参数配置

Netlink 网关的参数配置非常简单方便,利用随Netlink 带的光盘,安装免费软件 SyCon,运行软件,新建工程,插入一个Netlink 设备,选择 TCP/IP 驱动,通过内置软件 NetIdent 进行网络Netlink 设备的搜索,选择网络上需要配置的Netlink,进行参数配置,参数配置如图 3 所示,首先需要对 IP 地址进行配置,注意 IP 地址需要和运行计算机的 IP 地址处于同一网段上,

否则无法连接硬件。 Ethernet 参数默认即可, PROFIBUS 参数一般情况下默认即可,有时需要根据实际情况对 MPI 地址进行重设,默认为 2。参数配置完成后,通过 Online---Download下载设备参数信息至Netlink Flash。

 

 

另外,由于需要通过工程师站,利用 STEP7 对 CPU 进行程序下载功能,因此需要通过 SyCon 软件在Netlink 硬件上加上 IBHDriver 的授权,打开 SyCon,连接Netlink,选择 Online---ActivateDriver,输入授权码,通过 Online---Download下载即可。Netlink的参数配置如有问题,可直接联系广州虹科技术支持:support@hkaco.com

STEP 7 软件组态

首先需要安装 STEP7 软件,同时安装 IBH 驱动,有关 IBH 驱动可通过 IBH 公司官方网站下载,在安装好 IBH 驱动后,进入“控制面板”或启动“STEP 7”,选择菜单栏上的“Options”找到“设置 PG/PC 接口”双击打开,选择IBHNet(MPI),点击 Properties,对部分参数进行设置,如图 5 所示。关键是 IP 地址的设定,设置需要连接的Netlink 的 IP 地址(即与上面Netlink 设定的IP地址应该是一样的),完成后保存,并下载至模块中,完成 STEP7与Netlink 的连接。

 

 

通讯测试:

以下通过简单的通讯测试,验证通讯的状态,是通过 STEP7 内部测试程序,测试通过Netlink 与 S7-300的通讯状态

STEP7 与 S7-300 通讯测试:打开 STEP 7 软件,选择 PLC---Monitor/ModifyVariables,设定测试参数,单击“Monitor Values”, 查看地址状态,如图 6所示, M 区地址可被读写控制,说明数据传输状态良好,通讯连接正常,说明Netlink 通过 IBH 驱动,可实现 STEP7 与 S7-300 的通讯,同时可通过 PLC---Download,对编辑程序进行远程下载,工程师可在总控室内,通过Netlink,选定 IP 地址,利用以太网对远程指定 CPU 进行程序下载操作。

 

 

以上基于Netlink 的基本功能和性能特性的基础上,基于污水处理工程项目,详细剖析了如何实现通过Netlink 进行 S7 系列 PLC 的联网,集中监控现场设备的运行状态;如何实现通过Netlink,利用 STEP7 对 S7 系列 PLC进行远程的配置下载,并通过具体的通讯测试,测试通讯连接的状态,测试结果说明通讯状态良好。

而本文所基于的污水处理工程项目从 08 年初测试完成后,截至到目前,已经实现了 8 个月的无故障运行,更加说明通过德国赫优讯Netlink 实现 S7 系列 PLC 的工程联网,是一种可靠的联网方案。相信Netlink 可以为广大自动化用户提供 Siemens 控制系统联网便捷且切实可行的解决方案。

另外,德国Hilscher在Netlink 的基础上,继续深入研究,新一代产品 NL50-MPI 基于德国赫优讯百分百知识产权的网络控制芯片 netX,功能更加强大,可支持同时连接 32 个 MPI、 16 个 TCP/IP,且内部集成 IBH 驱动,可直接连接STEP7,实现 CPU程序下载并监控远程设备状态信息。


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