S7-300 PLC 的串口無線通訊在火電廠污水處理中的應(yīng)用

　　該通信模塊提供了三種不同形式的傳輸接口：

　?、?、RS232C

　?、?、20mA（TTY）

　　③、RS422／RS485

　　但每個CP340只提供一種接口形式。該模塊可以實現(xiàn)三種通信協(xié)議ASC II碼，3964（R）和打印機驅(qū)動，通過集成在STEP 7中的參數(shù)化工具可進行簡單的參數(shù)化，其設(shè)置主要包括通信方式（波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、停止位數(shù)和奇偶校驗）、接收幀結(jié)束方式、接口方式等，編程人員要關(guān)注的是根據(jù)智能儀表的通信協(xié)議編寫程序。CP340使用自由口模式與這些設(shè)備進行信息互換。自由口通信是通過用戶程序控制通信口的操作模式。利用自由口模式，可以實現(xiàn)通信連接多種智能設(shè)備。STEP 7中的功能塊FB2（P_RCV）和FB3（P_SEND）是系統(tǒng)自帶的專為CP340提供的通信功能塊，利用STEP7自帶的功能塊可以減少編程時間降低編程難度。

　　采用CP340主從站、半雙工的通信方式時，通信子程序考慮：

　?、?、采用半雙工的通信方式，在每個時刻總線上只能有一個站處于接收或發(fā)送狀態(tài)。由于主、從站的工作方式為主站主動、從站完全被動，所以在程序中當主站成功發(fā)送完控制命令后，應(yīng)該給予從站足夠的時間反應(yīng)主站命令。

　?、凇γ看谓邮盏臄?shù)據(jù)都應(yīng)該進行校驗，保證接收的數(shù)據(jù)的正確性從而避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。

　　③、當診斷系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤立即置位標識位，給出相應(yīng)的報警信息，并且根據(jù)報警信息自動對該報警信息給予分類，對重故障作停車檢修。設(shè)備故障時，對此設(shè)備停車并且屏蔽此設(shè)備，程序?qū)⒉辉僭L問該設(shè)備，這樣可以大大節(jié)省由于多次重復(fù)對故障設(shè)備通信所帶來的程序執(zhí)行時間過長。

　?、堋⒚看伟l(fā)送新信息前，確保接收緩沖器中的內(nèi)容取走，并且應(yīng)對接收緩沖區(qū)和接收緩沖區(qū)清零。電動機控制程序依據(jù)管網(wǎng)實際壓力值，自動切換電機（即變頻器頻率出現(xiàn)工頻或者最低PI調(diào)節(jié)頻率時）。因此采集的管網(wǎng)壓力值的可靠性尤為重要，壓力取自管網(wǎng)的壓力傳感器，其傳輸線較長，并且經(jīng)過干擾較大的變頻器等設(shè)備，所以在使用雙絞屏蔽線的基礎(chǔ)上必須經(jīng)過軟件濾波等處理。精確判斷管網(wǎng)壓力，大大減少了切換泵的次數(shù)，且采用了變頻器不僅提高了系統(tǒng)的安全性也克服了電機起動時的大電流沖擊。系統(tǒng)報警子程序是對系統(tǒng)所有的告警信號處理程序，例如電源故障、蓄水池水位超限、電動機溫度超溫、變頻器故障和PLC模塊故障等。由于選用了具有中斷能力的數(shù)字量和模擬量輸入模塊，所以當硬件檢測到現(xiàn)場故障信號時，便自動執(zhí)行硬件中斷處理程序塊（OB40），對故障進行判別并按故障級別作相應(yīng)處理。

　　上位機采用組態(tài)軟件WinCC，針對串口操作，可以通過調(diào)用編寫好的VB串口通訊程序來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，也可以用全局腳本VBS實現(xiàn)對串口的訪問，在WINCC圖形編輯器中調(diào)用Active X控件MSComm，如添加按鈕，按鈕鏈接了一個VBS鼠標動作，主要是對串口進行初始化。在MSComm中組態(tài)了一個oncomm事件，利用事件觸發(fā)的形式對串口進行讀寫操作。在按鈕1的鼠標事件中做端口初始化，具體代碼如下：

　　Sub procedure20

　　，打開串口

　　Dim objMSComm1

　　Dim tagConnection

　　Set objMSComm1 = HMIRuntime.Screens（“Main”）.ScreenItems（“MSComm1”）

　　Set tagConnection = HMIRuntime.Tags（“Connection”）

　　If objMSComm1.PortOpen = False Then

　　objMSComm1.Commport = 1

　　objMSComm1.Settings = “9600，e，7，1”

　　objMSComm1.bbbbbLen = 0

　　objMSComm1.PortOpen = True

　　tagConnection.Write（True）

　　HMIRuntime.Trace（“Port open.” & vbCrLf）

　　Else

　　HMIRuntime.Trace（“Port is already opened.” & vbCrLf）

　　End If

　　End Sub

　　Sub procedure1（）

　　‘關(guān)閉串口

　　Dim objMSComm1， tagConnection

　　Set objMSComm1 = HMIRuntime.Screens（“Main”）.ScreenItems（“MSComm1”）

　　Set tagConnection = HMIRuntime.Tags（“Connection”）

　　If objMSComm1.PortOpen = True Then

　　objMSComm1.PortOpen = False

　　tagConnection.Write（False）

　　HMIRuntime.Trace（“Port close.” & vbCrLf）

　　End If

　　End Sub

5. 污水站系統(tǒng)特點

　　（1）可靠的控制策略。遠程自動控制、遠程手動控制、就地控制三種控制方式保證系統(tǒng)安全啟停。變頻器、電機等設(shè)備都具有獨立的控制且能夠相互備用，即可以在自動方式下實現(xiàn)任意組合的連鎖控制，又能在手動方式下獨立控制。

　?。?）形象的監(jiān)控見面，強大的報表功能。工業(yè)控制計算機顯示污水處理工藝流程圖、設(shè)備運行情況、運行趨勢圖、故障報警畫面等。操作人員通過這些畫面可以全面的了解污水處理運行情況，方便對設(shè)備進行操作。大大降低操作人員工作強度。

6. 結(jié)束語

　　基于PLC、變頻器、無線通訊等設(shè)備組成的污水處理工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，很好的滿足了現(xiàn)代化污水處理需求。采用Siemens公司的S7-300系列控制器，通過串口通訊功能，根據(jù)現(xiàn)場的不便布線特點，采用工業(yè)無線通訊，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠程采集與集中監(jiān)控功能，大大降低了污水處理成本，目前該系統(tǒng)運行效果良好。