RIO報警在1高爐PLC工業(yè)網(wǎng)中的應(yīng)用

摘 要：首鋼遷鋼1高爐PLC的工業(yè)網(wǎng)是由多個崗位通過以太網(wǎng)通訊的工業(yè)環(huán)網(wǎng)，主要由昆騰系列PLC組成，下位軟件為Concept，所有的擴展I/O子站都使用了RIO通訊。RIO報警主要應(yīng)用在首鋼遷鋼1高爐工業(yè)網(wǎng)中，它能迅速判斷各個崗位擴展I/O子站的狀態(tài)，減少故障處理時間。

關(guān)鍵詞：Concept；RIO；PLC

中圖分類號：TP273 文獻標(biāo)識碼：A

1引言

首鋼遷鋼自投產(chǎn)以來一高爐各個主要崗位的昆騰PLC主站與擴展I/O從站的通訊都使用Modicon遠程I/O ，即RIO通訊。高爐崗位重要設(shè)備連鎖較多，遠程I/O從站故障導(dǎo)致不可預(yù)期的危險。RIO通訊故障大多數(shù)表現(xiàn)為遠程I/O從站故障或丟失，單純的故障可以通過140CRP93X00或者140CRA93X00指示燈判斷；而遠程I/O從站的丟失不能單純的靠指示燈判斷故障。因此做好RIO通訊報警對高爐的RIO通訊故障處理有很大的幫助，能快速判段故障點，在最短的時間內(nèi)處理RIO通訊故障，本文將介紹在Concept軟件中實現(xiàn)RIO通訊報警。

2系統(tǒng)原理與設(shè)計

RIO報警設(shè)計的原理是利用PLC程序讀取Concept軟件中自帶的診斷功能里面狀態(tài)字，將RIO狀態(tài)轉(zhuǎn)換成布爾型，并使用計數(shù)器記錄報警次數(shù)。將RIO通訊狀態(tài)加入INSQL服務(wù)器（雙網(wǎng)卡，一個網(wǎng)卡連接在PLC工業(yè)網(wǎng)；另一個網(wǎng)卡連接到內(nèi)網(wǎng)），通過放置在班組的內(nèi)網(wǎng)工控機做畫面監(jiān)控。

2.1 系統(tǒng)原理

Concept軟件中自帶的診斷功能是在Online菜單里的Controller status，彈出窗口“STAT： Read Controller Status Table”。我們使用的RIO報警是從“Page 23”開始的，“Page 23”里面顯示的是PLC全局通訊狀態(tài)（如圖1所示），從“Page 24”開始的32個頁面分別是從1到32個站的通訊狀態(tài)（如圖2所示）。其中Drop 1是主站，我們使用“Page 23”里的全局?jǐn)?shù)據(jù)來做，Drop 2是第一個遠程I/O從站。

使用Concept軟件中自帶的標(biāo)準(zhǔn)功能塊“PLCSTAT” 讀取PLC中RIO狀態(tài)字，即功能塊中的“DIO_STAT”，“DIO_STAT”輸出的是一個106個字的數(shù)組，這個數(shù)組與PLC中RIO的狀態(tài)字是一一對應(yīng)的（見表1）。將狀態(tài)字中的每一位提取出來就是每個RIO子站的狀態(tài)，每個字的第13、14、15位分別表示B通道狀態(tài)、A通道狀態(tài)和總通訊狀態(tài)，再通過計數(shù)器功能塊做出報警次數(shù)。

2.2 下位程序設(shè)計

由于每個PLC都有不止一個RIO遠程子站，使用常規(guī)程序做時程序較復(fù)雜，不方便查看故障，所以在做RIO報警時我們使用Concept軟件建立自定義功能塊，這樣即節(jié)省編程時間又精簡PLC的程序段，整齊有序，方便查看報警。

2.2.1 建立自定義功能塊

自定義功能塊輸入端為IN和RST，分別表示狀態(tài)字和復(fù)位；輸出端有G_ERR、A_ERR、B_ERR、G_NUM、A_NUM、B_NUM，分標(biāo)表示通訊故障、A通道通訊故障、B通道通訊故障、通訊故障次數(shù)、A通道通訊故障次數(shù)、B通道通訊故障次數(shù)（如圖3所示）。

2.2.2 下位程序設(shè)計

由于昆騰系列PLC的軟件配置順序和實際的硬件連接順序可以不一樣，而Concept自帶的診斷是與軟件配置是一致的，因此為了避免程序中的I/O Map與實際的RIO遠程站不匹配，需要整理每個崗位的I/O Map和各個崗位的PLC遠程站的硬件連接。這樣才能確保做出的RIO報警程序與實際的遠程站報警一致。下面以1上料為例，1高爐上料的PLC配置中有6個站（1#站到6#站表示I/O Map），其中有1個主站，5個從站。主站在21G柜后，從站的分布如下：6#站在21G柜前、2#站在22G柜，這兩個從站在1高爐過程站內(nèi)；3#站在11G柜、4#站在12G柜、5#站在13G柜，這三個柜子在倉下過程站。如果這個對應(yīng)關(guān)系沒有弄明白就會導(dǎo)致RIO故障時判斷錯誤。

下位程序是新建一段FBD程序段，使用標(biāo)準(zhǔn)功能塊“PLCSTAT”得到本崗位的RIO狀態(tài)字“RIO_START”。根據(jù)表1得到每個RIO子站的狀態(tài)字。利用自定義功能塊就能得到每個崗位的RIO遠程站報警程序。上料程序截圖如圖4所示。

2.3 上位監(jiān)控設(shè)計

上位監(jiān)控使用Intouch軟件，在首遷運行事業(yè)部“UPS、過程站溫度報警”畫面的基礎(chǔ)上，增加1高爐RIO報警畫面。畫面應(yīng)用在維護班組內(nèi)網(wǎng)計算機上，方便班組人員查看1高爐RIO網(wǎng)絡(luò)報警，監(jiān)控畫面如圖5所示。

結(jié)語

本文針對首鋼遷鋼1高爐工業(yè)網(wǎng)中使用的遠程RIO子站，設(shè)計并實現(xiàn)了遠程子站的RIO報警，根據(jù)首鋼遷鋼的實際情況實現(xiàn)了在維護班組就能監(jiān)控現(xiàn)場每個崗位的遠程子站的RIO報警。對于維護班組人員來說這是一個快捷的監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備的方法，經(jīng)過一個月的測試，維護班組人員發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場RIO網(wǎng)絡(luò)故障若干起，大大的縮短了故障處理時間。

參考文獻

[1]郭宗仁.可編程序控制器及其通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，1999.

[2]鄭阿奇.施耐德PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]馬正午，周德興.過程可視化組態(tài)軟件InTouch應(yīng)用技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.

作者簡介： 袁宇（1985- ），男，內(nèi)蒙古赤峰市人，助理工程師，本科，學(xué)士學(xué)位，主要從事煉鐵區(qū)域儀表、計算機維護工作。遷安首信自動化信息技術(shù)有限公司，自動化編程。