PC和PLC与现场仪器仪表通信的对比分析

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:吴正侠
[导读] 摘要:本文首先以醇胺技术方式作为自我控制背景环境,并且以4个型号为SR93的温度控制设备仪表进行转变,为此需要详细介绍 PC设备端口和PLC自动控制系统分别作为设备仪表主要通信模式,该技术方式在实际操作过程中,主要以Mod-bus信息通信主设备,并且使用相对成熟的信息通信功能,进而提高信息通信的基础稳定性和安全性,进一步减少开发难度。
        田林百矿田田碳素有限公司  广西田林  533308
        摘要:本文首先以醇胺技术方式作为自我控制背景环境,并且以4个型号为SR93的温度控制设备仪表进行转变,为此需要详细介绍 PC设备端口和PLC自动控制系统分别作为设备仪表主要通信模式,该技术方式在实际操作过程中,主要以Mod-bus信息通信主设备,并且使用相对成熟的信息通信功能,进而提高信息通信的基础稳定性和安全性,进一步减少开发难度。
        关键词:PLC;仪表通信;通信质量;温度控制仪表;辅助设备
        以PLC自动控制系统作为工业生产控制核心,主要由PLC系统区域、PC端口控制区域以及现场仪表区域共同构成,而三者之间想要合理控制,则需要构成互联网模式,进而完成信息与数据之间的交互模式。
        一、仪器仪表通信系统结构
        在工业自动化设备以及控制系统运转过程中,主要针对各种针对各种生产现场的设备以及控制仪表开展一系列技术实施,其中包含:各种系统温度、运转压力、数据流量以及移动位置等全流程检测技术。以及各种系统运输设备、调整设备以及执行设备等。
        为了有效研究和提升仪器仪表通信系统运转效率,本次研究将使用醇胺法高压脱硫自控系统,并且借助至少两种极端的监控技术模式完成相关技术操作。其中系统内部结构中的上位设备主要以标准化工业生产作为基础条件,进而以计算机系统作为设备操作的主要展示界面,完成对下位机全面监控和管理。除此之外,系统内部结构中的下位机设备需要选择型号为S7-300的PLC系统和设备作为基础控制中心,全面建设成基础的数据测量和系统控制阶层,实现对数据和信息的收集以及监控。
        系统上位设备以及下位设备在运转过程中能够建立可视化人机交互系统,进而完成高效、稳定、可靠的控制系统。同时整个控制系统在工业自动化现场通信设备包含:自动控制调节阀门、水泵系统、压力互感器、温度控制设备等,为了进一步节省经济支出费用,本次设备为了有效节省经济支出费用,需要利用一个型号为RS232/485的转化连接口,进而以PC端口作为主要设备,四个型号为SR93的温度控制设备和仪器作为辅助设备,进而构成Mod-bus的信息通信网络[1]。
        经过系统调整和运行最终发现,系统内部结构中的上位机软件极易产生运转问题,所以需要至少等待10秒左右才能阅读出温度控制仪表所检测的信息数据,一旦设备操作出现问题和失误,则会与实际环境温度数值不符现状。所以PC端口与现场设备在信息通信运转过程中,相比PLC系统来说,虽然在经济支出方面上具有一定优势和长处,但是由于技术操作问题,仍然会产生问题和不足。
        第一,目前我国大多数工业自动化设备以及PC系统设备所引进的转化连接硬件质量水平各不相同,所以工业自动化生产实际所需要的信号源转化接口,无论是信息接受设备还是抗击干扰能力都都无法直接与PLC自动化系统的信息通信连接端口相互比较。第二,在工业施工现场,PC端口设备一般距离操作车间的自动化控制系统相对较远,所以在现场设备仪表信息通信方面上,对于系统运转稳定性以及信息通信效率性提出了更高的要求。第三,工业生产现场设备运转过程中,其仪器仪表的基础信息通信能力同样不能与PLC自动化生产设备相互比较,一定程度上对于信息通信硬件设备同样提出了更高的基础需求[2]。
        为了进一步提升信息通信质量水平,需要根据PC和PLC运作实际情况和需求,将PLC自动化系统更改为至少4个型号为SR93的温度控制通信主要设备,其系统基础结构相比较PC端口设备来说,虽然PLC自动控制系统已经存在Modbus系统下的协议文件信息通信连接端口,但是在实际系统操作过程中,需要直接与 PC端口连接通信,如果想要保证工业生产现场 仪器仪表所组成的Modbus系统通信网络运转效率,就需要引进多个支持Modbus系统的信息通信连接口。


        二、仪器仪表通信软件设计
        在仪器仪表通信软件进行方案设计过程中,主要以PLC自动化以及4个型号为SR93的温度控制设备共同构成,进而有效实现Modbus信息通信的主要系统设备,因此在系统运转过程中,不仅需要改变信息通信结构硬件以及现场通信网络的基础布线,一定程度上还需要积极编写PLC自动控制系统以及型号控制,从根本上针对信息通信网络进行质量把控。
        (一)温度仪表通信程序设计
        在系统运转过程中,如果想要进一步把控4个型号温度控制仪表系统,其PLC自动化控制程序方案设计成为重要环节和作用,为此技术人员需要根据系统基础控制需求,使用PLC自动化控制程序主要包括:数据信息读取程序以及数据信息输入程序。同时在PLC自动化控制系统与多个现场设备信息通信操作过程中,数据的读取需要具有一定连续性和系统性,所以,一般在数据和信息输入程序上主要起到脉冲调用作用,除此之外,实际开展信息数据程序执行和读写过程中一定要适当屏蔽信息数据的读写流程,但是此种技术要求则为程序编程带来了困扰和问题。
        由于PLC自动化控制系统在操作过程中,普遍使用的是循环用户控制程序,所以在控制程序循环处理过程中可以被部分时间加以终端,此时如果在系统程序中出现中断问题和事件,那么目前正在执行的区域模块会被暂停执行,并且自动控制系统在运转时,会将系统以及设备调整以及分配系统内部结构,而该组织模块被执行后,已经被暂停执行的模块会从暂停和终端位置上继续执行和运转。所以,PLC自动化控制系统和程序需要在中断事件中继续执行,并且保证系统运转质量和效率,需要使用循环轮询技术方式详细读取设备仪表相关数据和信息。
        (二)PC和PLC通信程序设计
        在现场仪器仪表通信设备以及PLC自动化控制系统选择上,型号为S7-300的PLC自动化设备不仅于晓支持PPI系统、MPI系统、Profibus系统以及Profinet系统等信息通信文件协议,还可以利用醇胺技术方式在系统内部结构中设置DP连接接口,有效实现Profinet系统信息通信模式与PC端口通信可行性。其中在系统结构中的上位设备的系统软件主要使用WinCC系统软件进行硬件设备组合状态方案设计,进而达到系统相应结构变量后,WinCC系统的数据储存区域可以直接反应到PLC自动化信息数据储存区域。除此之外,信息通信系统方案设计以及运行过程中,利用PLC自动化控制系统可以向Win CC系统所产生的数据变量提供详细的流程数值参考,进而有效完成了PC和PLC通信程序之间的信息转换和交流[3]。
        PLC自动化控制设备和系统作为型号为SR93温度控制仪表重要组成环节,在实际运转过程中却无需在WinCC系统软件中完成PC端口与温度控制仪表之间的信息通信协议,并且温度控制仪表的信息通信系统程序想要有效开展,其数据同样需要在PLC自动化系统结构中进行数据处理、系统储存等,进而为上位设备软件处理节省了大部分储存空间,进而不断提升系统运转效率和质量。
        结束语
        由此可见,在工业生产系统运转过程中,使用醇胺技术方式完成高压环境下的脱硫自我控制系统,则需要以PLC自动控制系统有效取代PC端口,进而成为与现场仪器连接的主要设备之一,实现了基于 Modbus 协议。
        参考文献:
        [1]王乐平,张春.LabVIEW与S7-300 PLC的通信实现方式[J].湖北工业职业技术学院学报,2019,000(001):P.63-67.
        [2]陈亮,王维.基于开放式用户通信的LabVIEW与PLC高速通讯研究[J].信息与电脑(理论版),2020,v.32;No.448(06):166-169.
        [3]赵晓旭.西气东输三线站场ESD与PLC系统通信现状研究与改进措施[J].仪器仪表用户,2019,026(002):36-39,17.
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