富士人機(jī)界面與PLC通訊在軋鋼生產(chǎn)線的應(yīng)用

1、引言
某設(shè)計院設(shè)計一軋鋼生產(chǎn)線，共包括精軋A線、精軋B線、中軋線、粗軋區(qū)、定徑機(jī)5部分。電氣部分包括PLC、人機(jī)界面、變頻器、低壓電器及其他，由于此5部分生產(chǎn)線距離較遠(yuǎn)，所以選用5臺人機(jī)界面來實現(xiàn)不同系統(tǒng)的操作顯示，同時由一臺PLC實現(xiàn)系統(tǒng)的控制，即N：1多重連接方式。此前該設(shè)計院對幾個專業(yè)人機(jī)界面廠家的產(chǎn)品進(jìn)行通訊試驗，但結(jié)果均不理想，有的連接臺數(shù)不夠有的甚至通訊失敗。
2、通訊方案選擇
我們給用戶提供兩種方案：即上掛以太網(wǎng)、以RS-485方式直接通訊。
（1） 上掛以太網(wǎng)
因GE90-70本身可以上掛以太網(wǎng)，我們提出的方案是5臺人機(jī)界面和PLC同時上掛以太網(wǎng)。人機(jī)界面選用富士電機(jī)新近推出的UG30系列產(chǎn)品，其中一款高性能的人機(jī)界面自帶10M以太網(wǎng)接口，不需要任何配件即可建成基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它本身具備通訊網(wǎng)關(guān)功能，從PLC到計算機(jī)或者從計算機(jī)到PLC的雙向通訊都可以通過其收發(fā)數(shù)據(jù)，連接到以太網(wǎng)上的UG30和PLC之間可以進(jìn)行N：N無協(xié)議通訊。人機(jī)界面選用UG330H-VH4，功能及特點如下：8.4寸、32768色 TFT、自帶以太網(wǎng)接口、可以與市售的所有PLC通訊、還可以直接和變頻器、溫控表及串行打印機(jī)等外圍設(shè)備進(jìn)行通。

（2） 以RS-485方式直接通訊
由于GE90-70 PLC的通訊模塊具有雙通訊口，這樣我們充分利用此兩個通訊口分別掛2臺和3臺人機(jī)界面，均以RS-485方式通訊。
1#作為主機(jī)2#、3#作為從機(jī)，4#作為主機(jī)5#為從機(jī)，它們之間通訊距離最大為500m，波特率為115200bps，主機(jī)和PLC的通訊波特率為19200bps，這樣能夠保證不會出現(xiàn)通訊滯后和通訊干擾現(xiàn)象。原來2#、3#、5#人機(jī)界面上需各加裝一RS-485通訊模塊，經(jīng)過我們反復(fù)通訊試驗后來取消了該通訊模塊只要幾根通訊電纜并聯(lián)在一起即可以正常通訊，這樣為用戶節(jié)省了幾千元的成本。人機(jī)界面選用UG320H-SC4，128色，7.7寸，在性價比上較UG330H-VH4合理些。
用戶經(jīng)過慎重考慮及多方調(diào)研后決定，在不影響使用功能的前提下選用價格經(jīng)濟(jì)合理的第二種方案。
　　
3、人機(jī)界面畫面略
4、通訊滯后的解決
當(dāng)所有程序編制完成后，進(jìn)行連機(jī)調(diào)試時出現(xiàn)了意想不到的通訊滯后想象，即當(dāng)1#在操作畫面2#、3#從顯示畫面切換到操作畫面進(jìn)行操作時人機(jī)界面和PLC雙方出現(xiàn)明顯的滯后，時間大概由2---3秒中，這在任何系統(tǒng)中都是不允許的，尤其在軋鋼生產(chǎn)線上。通過多方分析我們提出如下建議，將人機(jī)界面中所有涉及到的PLC地址全部映射到人機(jī)界面的內(nèi)部地址$u中，$u是人機(jī)界面中的用戶內(nèi)存，可以從$u0----$u16383共16384個字任意設(shè)定，例如PLC中寄存區(qū)R1----R10的數(shù)據(jù)可以映射到$u1----$u10中，這樣通訊滯后現(xiàn)象消失。這些經(jīng)驗都值得我們在以后的通訊中應(yīng)用。
結(jié)論
此方案已經(jīng)成功應(yīng)用于現(xiàn)場，在生產(chǎn)現(xiàn)場并沒有出現(xiàn)通訊滯后以及通訊干擾現(xiàn)象。在占地面積龐大并由單臺PLC控制的設(shè)備，如紡織機(jī)械、煙草機(jī)械等行業(yè)由極大的推廣價值。