PLC在纸机传动系统中的通讯

・设备使用・P LC 在纸机传动系统中的通讯王　聪1;吴宪忠2(1.牡丹江市供销合作社,黑龙江牡丹江157000;2.牡丹江市恒丰纸业公司,黑龙江牡丹江157000)[摘　要]　工业计算机技术的发展与成熟,促进了计算机技术与工业控制和通信技术的紧密结合,工业以太网络将分布在不同地理位置上的具有独立工作能力的计算机、终端及其附属设备用通信设备和通信线路连接起来,并配置网络软件,充分实现系统资源的共享。

[关键词]　P LC;工业以太网;点对点通讯 目前,西门子P LC 可编程控制器以其灵活性、可操控性、安全性、稳定性而在工业控制中被得到广泛应用,牡丹江造纸厂1.5万吨薄页纸生产线的传动控制系统中,就采用了西门子(SI M ATI C )S7-300的P LC 控制器,方便操作,提高效率,节约消耗,收到了良好效果。

S7-300的通讯部分主要由CP343-1通讯处理器、STEP 7软件、CP340通信模板等几方面构成。

下面就SI M ATI CS7在工业以太网中的通讯系统做简要介绍。

1　工业以太网(I ndustrial Ethernet )1.1　CP 343-1通信处理器CP 343-1通信处理器用于SI M ATI CS7-300通信处理器。

它采用自身的处理器,分担CP U 的通信任务并允许其他连接。

S7-300通过CP 343-1可与编程器、计算机、人机界面装置,其他SI M ATI CS7系统以及SI M ATI CS5可编程序控制器进行通信。

CP 343-1通信处理器安装在S7-300的D I N 标准导轨上,使用I M 360/361接口模板后,CP343-1也可在扩展机架上安装,通过总线连接器与相邻模块相连接,没有插槽规则。

带有滑动锁的15针D 形插座用于连接工业以太网,4针端子排用于连接外部24V 直流电源,RJ45插座用于进行工业以太网的快速连接。

CP 343-1在工业以太网上独立处理数据通信。

该模块有其自身的处理器,使用I S O 、T CP 、UDP 传输协议,并以多重协议方式实现PG /OP 通信,S5兼容通信等通信服务。

通过I S O 传输连接的数据通信接口最多可传输8千字节的数据。

用于工业以太网的NC M S7从5.0版本开始成为STEP 7软件的一部分,不需要单独订货和购买独立授权。

CP 模块的组态数据可以存储在CP U 中,即使停电也不会丢失。

因此CP 模块更换后也无需编程器重新下载配置参数。

CP U 起动后会自动将配置参数传送收稿日期:2005-10-18在STEP7到CP 模块,只是在这种情况下要注意CP U的存储器的大小。

1.2　工业以太网组态系统下的工业以太网网络结构可根据工程需要以及设计人员情况进行选择。

其每个P LC 上都装有一个以太网模板CP,它们的作用是进行P LC 之间的通信。

使用STEP7用户程序,两个PC 块(PC5和FC6)可用于数据交换:AG -SE ND (发送)将CP U 中的指定的CP 数据区的数据发送到CP 的发送缓冲器,以便传送给其他Ⅲ站的CP 模板;AG -REC V (接收)从CP 数据区中读出数据,将CP 接收缓冲区的数据放人CP U 指定的数据区。

编写以太网通信程序时要设定各CP 模板的发送/接收区,首先编写接收功能块程序,然后编写发送功能块程序,接收数据区设定为DB3的DB W 0到DBW 3共4个字节,发送数据区设定为DB2的DBW 0到DBW 7共8个字节。

2　点到点通信(PrP )2.1　CP340通信模板介绍西门子S7系列P LC 与计算机通信有多种途径,其中,在通信处理器模板的支持下,进行点到点通信是一种低成本解决方案。

这些通信处理器模板有:S7-300系列的CP340和S7-400系列的CP441。

其中CP340作为S7-300系列中的通信处理的模板,在造纸工业应用广泛,它有以下三种传输接口形式:RS232C (V.24);20mA (TI ’Y );RS422/RS485(X .27)CP340可以实现的通信协议有:AS C II 、3964(R )、RKSl2和打印机等,通过集成的STEP 7中的参数化工具可进行简单的参数化编程。

CP340是串行通信的经济、完整的解决方案,它可用在SI M ATI CS7-300和E -200M (S7作为主站)中,可实现点对点的连接。

2.2　CP340的工作原理CP340通信处理器模板有一个RS232C 串行通信接口,它使S7-300P LC 能与通信伙伴以点到点通信方式进行数据交换。

任何具有RS232C 接口的设备都—84—　2006年　第1期 《黑　龙　江　造　纸》可以成为通信伙伴,为减小通信时CP U模板的负担, CP340被设计成智能型的,CP340模板上的处理器既受控制又有自主性,它根据CP U模板的命令自主管理串行口的收发工作。

CP340模板上有接收缓冲存储器和发送缓冲存储器,依靠接收和发送缓冲存储器(缓冲区)建立起了CP U模板与CP340的联系。

发送时,CP U模板只需要把发送的数据写入CP340发送缓冲区,然后,由CP340把缓冲区中的数据逐个发送给计算机。

CP340还负责从计算机接收数据,并把接收到的数据写入接收缓冲区。

CP U模板以查询方式读接收缓冲区,如果缓冲区不空,CP U模板便得到接收数据。

2.3　CP340的起动及工作特性CP340是智能模板,上电后其起动过程由上电初始化和参数设置两个阶段组成。

CP340一旦上电就进行初始化,这时,CP340以出厂时的参数设置串行接口。

然后CP340以3964(R)协议默认参数自动起动。

CP U由ST OP转为RUN时,进行参数重置,CP340的默认参数被用户设置的参数覆盖后进入运行状态。

CP340有停止、重置和运行三种工作状态。

如果发生故障,CP340将进人停止状态;故障消除,停止状态自动撤消。

只有在运行状态下,CP340才能接收或发送信息帧。

在CP340的前面板有三个发光二极管(LE D):红色为故障LE D(SF)、绿色为发送LE D (T X D)和接收LE D(RX D)。

串行接口收发数据时,由T X D或RX D发光二极管分别发光显示。

SF在CP340故障和停止状态时发光,起动阶段,SF也发光显示。

2.4　CP340的通信功能块专用通信功能块是CP U模板与CP340的软接口,它们建立和控制CP U和CP340的数据交换。

专用功能块有四个:发送功能块F B3(P-SE ND)、接收功能块F B2(P-BCV)、读RS232C接口信号状态功能块FC5(V24_ST AT)和接口信号状态设置功能块FC6 (V24_SET)。

这些功能块与CP340的组态工具等需要专门安装,安装完成后功能块在STEP7的CP340库(L ibrary)中,使用时,需要将用到的功能块拷贝到用户程序中即可。

3　P LC安装应用中应注意的问题P LC通讯系统在安装调试过程中,应特别注意通讯线路的故障,从S W I T H到P LC,再到控制终端,不能有一根线接错,否则整个系统不能正常运行,一般情况下会有报警提示,可根据SI M ATI CS7操作系统手册来判断分析。

另外,P LC可编程控制器的通讯I/O接口有时会出现接触不良或自然损坏,如若出现接口损坏,可通过更改程序来重新分配端口,以恢复可使用功能。

[参　考　文　献][1]　SI M ATI CS7-200可编程控制器系统手册[X].[2]　SI M ATI CS7-300可编程序控制器硬件和安装手册[X].[3]　张浩.现场总线与工业以太网络应用技术手册(第一册)[M].上海:上海科学技术出版社,2002.(上接第47页)涡流较大,湍动较强,结果不但不能分散纤维絮聚团,反而增加了絮聚作用。

改为顺流向转动后料块消失,但仍然不好,匀度又将匀浆辊转速由开始的70r/m in,调节到40r/m in,此时纸页匀度有较大改善。

改变流浆箱隔板下底缝的大小,使纸料在隔板下缝隙通过时产生合适的剪切速率,使纤维由絮聚状态向分散状态转移。

经调整,第一隔板下底缝距离为40mm,第二隔板下底缝距离为34mm时对匀度的改善作用明显。

但是注意不要使纸料从第二隔板顶端翻泻下来,否则会带入大量气泡。

调整合适的浆网速比。

从纸料着网点看,浆层有向后侧迂浆的现象,这是由于浆速过快造成的。

重新调整了上网浓度、堰池水位后迂浆现象消失。

4　新式流浆箱应用效果4.1　纸张横幅定量纸张横幅定量较以前有很大改善。

随机取下纸样,用标准取样器沿纸幅横向依次均匀取10点,测得平均定量为11912g/m2,标准差0182,变异系数0167%。

4.2　纸张匀度纸张匀度较以前有明显改善。

随机取下纸样,用匀度测验仪测验,与以前留存纸样(更换流浆箱之前)作比较,结果详见表2。

表2　牛皮纸横幅定量测试结果(平均定量:120g/m2)匀度系数斑块率/%透光点数/%更换流浆箱之前0.50730.090.99更换流浆箱之后0.62121.320.244.3　纸病情况由于流浆箱等设备的科学设计,减少了在流送和成形过程中浆料的沉积,同时关键设备的加工质量优良,在生产中没有产生纸面料块、腐浆、纸毛洞等纸病。

5　结论经过生产应用表明,新型流浆箱精度高,设备调节、操作方便,易清洗。

取得了良好的纸张组织结构和纸张匀度,沿纸机横向的定量分布均匀,纸病减少,提高了产品质量。

[参　考　文　献][1]　隆言泉.造纸原理与工程[M].北京:中国轻工业出版社,1994.[2]　张承武,等.制浆造纸手册(第九分册)[M].北京:中国轻工业出版社,1998.[3]　1760/70-150流浆箱使用说明书[X].—94—P LC在纸机传动系统中的通讯。