OMRONPLC在SG03束管生產線中的應用

1、引言

　　我國造紙行業自動化技術起步較晚，傳統的計算機加板卡的控制方式在較長的時間內占主導地位。今年來，隨著國家加大造紙行業的自動化力度，越來越多的工廠采用了DCS控制系統。
　　隨著PLC的浮點處理能力的加強，PLC的組態靈活性，高可靠性，可以和計算機、操作員面板、其它PLC任意配合，適應各種不同的場合等特點逐漸被人們所認識，同時，PLC的現場網絡化功能的加強，以及與Internet網絡接口模塊的相繼開發，使它在工業DCS（集散控制系統）中的應用越來越廣泛。
　　由于網絡化PLC研究發展時間不長，各國的PLC產品沒有統一的協議模式，通訊協議各不相同，使用戶在使用某一公司的PLC產品作為下位機時，上位機一計算機必須使用同一公司的主態軟件，其軟件功能有一定的限制，造成用戶自行開發的功能無法實現。探究其原因，主要是計算機與PLC之間的通訊協議不公開所至。對于一些協議公開的PLC產品，又因其繁復的“傳輸權”，造成多幀傳輸的復雜性。
　　本文針對OMRON C200系列的PLC產品，利用其開放的通訊協議，開發出主從通訊方式，自行開發出主態軟件，組成DCS系統中的過程控制單元，并在工程上得以應用。

2、紙廠DCS控制系統結構

3、上位機與PLC在DCS系統中的具體分工

　　3.1PLC在DCS系統中的作用：
　　①所有現場模擬量的輸入、輸出信號的處理。
　　②所有現場數字量的輸入、輸出信號的處理。
　　③控制算法的執行。
　　④與上位機的通訊過程中，始終處于被動狀態，不主動上傳數據。
　　⑤OMRON CPT編程軟件。

　　3.2上位機（計算機）在DCS系統中的作用：
　　①控制參數的設定，傳輸至PLC。
　　②現場工藝參數的設定，傳輸至PLC。
　　③現場所有信號的顯示畫面。
　　④歷史查詢，報表的制作和打印。
　　⑤通過以太網卡，將現場數據傳輸到工廠的局域網上，實現數據共享。
　　⑥與PLC的通訊過程中，始終處于主動狀態，主動下載數據，主動向PLC要數據。
　　⑦WIN98操作平臺，VB6.0編程軟件。
4、OMRON C200系列的PLC產品的通訊方式

　　4.1傳統的上位機和PLC主主通訊
　　發送幀的權利簡稱“傳輸權”，具有傳輸權的單元每次發送3幀后，傳輸權在上位機和PLC之間來回交換，見下圖：

　　這種通訊方式的通訊時間較長，對于一臺上位機聯結多臺PLC的組態方法，特別命令幀最多131個字符，工程應用中，傳輸的正文字符通常大于132個字符，這就需要多幀傳輸方式。主主通訊對多幀傳輸時，由于傳輸權的頻繁在計算機和PLC之間來回交換，通訊時間會更長，同時上位機主動下載和PLC主動上傳，占用PLC的CPU處理時間，其次，對于計算機多幀下載數據，PLC的接受程序編制較為復雜。在實時精度要求較高的工業控制中，一般采用下面的主從通訊方式。

　　4.2主從通訊方式
　　由于主主通訊方式在工程實際應用中存在以上的幾點問題，結合PLC的命令幀的格式，計算機作為上位機主要作用是顯示、下載和通訊，加上計算機的CPU處理速度較快，系統可用資源較多，由計算機承擔所有的通訊功能，將PLC的CPU從繁瑣的通訊過程中解放出來，降低PLC的程序掃描周期，可以將更多的回路模擬量控制和復雜的控制算法加入程序中。
　　在主程序編制中，利用VB6.0計時器控件Timer的功能，創建一個計時器，定時以命令幀的方式將讀取數據儲存器（DM）區的命令Redd-DM Data （），以及讀取內部繼電器（IR）區的命令Read-IR Data （）發送至串口SendPLC（），檢查串口緩沖區，接收到的字符串如果節點號，識別碼均與發送指令相同時，如果檢查到結束碼為“00”時，認為此次接受的數據有效，通過處理接收到的字符串，將結果送到界面顯示RevBuffer（）。
　　由于紙廠DCS控制系統中由上位機所承擔的控制參數、工藝參數的設定和下載并不是實時發送的，只有當控制參數、工藝參數改變時，才將新值下載到PLC的相應數據儲存器（DM）區，通過按壓界面上的軟按鈕觸發事件Send-DM Data，將數據通過SendPLC（），發送到PLC相應的DM區。
對于下載數據中出現的多幀數據時，按照命令幀的容量（132個字符）分配幀結構，當l幀參數-F載時，檢查串口緩沖區，接收到的字符串如果節點號，識別碼均與發送指令相同時，如果檢查到結束碼為"00"時，自行發送2幀命令。出現一臺計算機與多臺PLC連結的方式，在組成命令幀的格式時，節點號按照網絡系統中，各個PLC的網絡節點號而定。
5、結束語
　　在以OMRON C200系列的PLC為基礎，以其開放的通訊協議為依據，自行開發主態軟件，組成DCS系統中的重要組成部分-過程控制單元，將DCS系統產品化過程中，我們覺得OMRON C200系列的PLC具有較強的組態能力，不僅適用于小型DCS系統（100個控制回路以下），通過過程控制單元的形式，將其使用范圍擴大到中型控制系統（500多點控制回路），而且與其他公司的PLC和操作員面板有較強的兼容性。因此，具有較高的性價比。