S7-200在长途闸口控制系统中的使用

　　传统的闸口操控方法需求人员到现场操作闸口启闭机或许运用一般工控机来完成。这样的操控方法不能适应闸口孔数多，操控中心间隔闸房较远的操控需求。工控机对闸口集中操控的方法在闸口孔数较多时，不可以防止铺设线路过多过杂的状况，也无法保证体系的安稳运转。而且关于长途操控的完成存在着线路毛病的危险。
　　本文针对通济堰取水纽带工程中的闸群操控提出解决计划，该体系闸口数量为17孔，加上需改造的旧闸口5孔，总数到达22孔。而操控中心间隔最远的一孔闸口为500米。完成这么大数量的闸口的长途操控，工控机明显无法满意体系安稳、工程难度低、施工费用少的要求。
　　在该工程规划中，使用ProfiBus 现场总线将PLC组网，由上位机来完成对闸口启闭机的长途操控。并将闸口开度、坝前和坝后水位、闸口荷重状况传送至上位机。由上位机依据现场PLC供给的信息对闸口运转状况进行监督，并在毛病产生时供给毛病信息。
　　本体系的中心操控器材选用德国西门子公司的S7-200，通讯总站选用S7-300。未选用中继站的状况下，通讯才能最远到达1200米，彻底可以该工程的长途操控需求。
　　
　　1 结构及功用
　　该体系选用的是三层通讯组网方法，最底层的是由22台S7-200组成的彼此独立的现场操控单元，中心层是由一台S7-300构成的通讯主站，上层是由上位机及服务器组成用户层。
　　除通讯功用外，该体系还具有以下功用：
　　操控功用：体系选用两种操控方法，即主动（即远方集中操控）和手动操控。
　　监测功用：体系主动搜集闸口方位、闸口荷重、上下游水位及电气器材运转状况的信息。
　　维护功用：判别电机过载、闸口上下越限、电源供电反常、闸口失速/卡滞等，并对毛病进行实时处理。
　　
　　2 体系硬件规划
　　
　　2.1 体系总线规划
　　
　　在通济堰的22孔闸口中，每孔闸口用一个S7-200（CPU224）作为智能操控单元，构成一个现地操控柜。每个PLC 经过ProfiBus总线与一台S7-300（CPU315-DP）通讯，通讯由每个PLC所带的通讯模块（EM277）来完成。PLC-300作为体系的主站，担任搜集从站（S7-200）上传的信息和下达指令。PLC-300与一台上位机经过CP6511卡相连，上位机作为长途操作渠道。
　　
　　2.11 ProfiBus-DP总线
　　
　　DP总线电缆是西门子公司供给的专用总线电缆，其技能参数如表一所示。DP总线联接器选用9针D型RS485适用的联接器。
　　
　　DP总线装置布线选用的是总线型拓扑结构，因为计划中只存在22个从站，因而可将22孔闸口的PLC从站挂在同一段中，而无须加载中继器。注：DP总线型结构中每个网段最大可挂载32个从站，且在无中继器的状况下每个网段最长间隔为1900米。电缆最大长度取决于传输速率。
　　
　　以DP总线方法联接各个从站，需求在第一个和最终一个站加装终端电阻，而中心的各个从站则只需将A、B数据线联接到总线上即可。
　　DP总线选用西门子专用的线缆和接头，通讯总线电缆入柜时屏蔽层与柜体联接接地。在线路铺设时，将通讯总线与17操控线一同布设，至于同一个电缆槽中。通讯总线在室外段经过地线铺设。
　　
　　2.2 体系数据搜集
　　
　　在上位机对闸口启闭机实施操控的时分，需求实时地将闸口的闸位信息上传至微机。还要将闸前和闸后的水位信息一起上传。一起，还需求不间断地将闸口启闭机的荷重奉告上位机，以便监控闸口是否呈现卡滞。
　　在这个体系中，对闸位的监测选用旋转编码器来完成。因为旋转编码器的输出信号是16位的数字信号，所以有必要添加一个PLC的16位数字量模块（EM221-16DI）。
　　水位信息由投入式压力水位传感器丈量闸前闸后水位，S7-200自带有模拟量模块，水位传感器可直接接入，无须另加信号模块。
　　
　　3 体系软件规划
　　
　　体系上位机的用户层解决计划选用西门子的WinCC作为组态软件编制用户操作界面，而且完成与S7-300的通讯接口的联接。操作界面选用人性化的图形界面。用户在使用组态软件下达对闸口的操控指令，一起可以在界面上看到闸口的实时状况，包含：闸口方位、闸口荷重、上下游水位、以及9类毛病信息。
　　
　　而S7-200与S7-300的内部程序编制则选用西门子的Step7来完成。
　　因为本体系要完成准确操控闸口启闭高度的技能要求，所以程序规划考虑用户可以自行挑选选用开环操控或许是闭环操控的操控方法。
　　
　　4 结束语
　　
　　本体系作为PLC在另一种范畴的使用，关于PLC的功用作了进一步的测验。体系所选用的三层分布式网络结构在保证通讯进程疏通的前提下，保证了各个操控单元的安全。体系的规划可以满意工程现场长达500米的操控间隔的需求，并能完成对操控目标的长途监控。该体系已经在通济堰渠首取水改造工程信息主动化体系中投入运用，而且功能安稳，取得了预先的作用。