國(guó)產(chǎn)PLC—Haiwell（海為）PLC在潔凈空調(diào)行業(yè)的應(yīng)用

2008-03-27 11:07:47 haiwell 851

關(guān)健字：Haiwell(海為)國(guó)產(chǎn)PLC、擴(kuò)展通訊模塊、遠(yuǎn)程IO模塊、潔凈室中央空調(diào)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、RS-485網(wǎng)絡(luò)、RS-232網(wǎng)絡(luò)、ModBus通信協(xié)議、主站、從站

一、引言：

隨著科技的進(jìn)步，人們已經(jīng)不滿足對(duì)同一建筑物內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理。在很多場(chǎng)合，我們需要對(duì)地理位置分布較散或在幾座建筑物內(nèi)的各種開關(guān)及模擬量信號(hào)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一監(jiān)控的情況。

中央空調(diào)是對(duì)建筑物內(nèi)空氣的各種參數(shù)（如室內(nèi)溫度、濕度）進(jìn)行調(diào)節(jié)的專用系統(tǒng)，它通過(guò)對(duì)空調(diào)機(jī)組（加熱、降溫、除濕、增濕）、風(fēng)機(jī)、閥門、泵等設(shè)備的開、關(guān)及連續(xù)調(diào)節(jié)來(lái)控制室內(nèi)的溫度、濕度及其它參數(shù)指標(biāo)，使之滿足特定場(chǎng)合的要求。

潔凈室中央空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、生物、試驗(yàn)室、電子、溫室、辦公大樓等場(chǎng)合，以監(jiān)控其室內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度、相對(duì)大氣壓、風(fēng)量、塵、菌及有害氣體的濃度等相關(guān)參數(shù)及指標(biāo)。

早期中央空調(diào)的控制設(shè)備多為就地式專用控制器或DDC控制器，控制功能簡(jiǎn)單、不易聯(lián)網(wǎng)及信息集成度不高等缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的中央空調(diào)系統(tǒng)都傾向于采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的可編程控制器（PLC）來(lái)進(jìn)行控制。提高中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性及可維護(hù)性。

二、Haiwell(海為)PLC在潔凈室中央空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例

<一>、工程概述及電氣控制要求：

1、本工程應(yīng)用于大型生物制藥公司的生產(chǎn)車間及溫室。生產(chǎn)車間按功能分為12個(gè)（P2潔凈等級(jí)9個(gè)，P3潔凈等級(jí)2個(gè)，共公水系統(tǒng)1個(gè)），溫室4個(gè)；

2、考慮到各個(gè)生產(chǎn)車間的電氣室在地理位置上分布較散，為便于布線及維護(hù)，要求每個(gè)生產(chǎn)車間均用一套獨(dú)立的PLC控制系統(tǒng)；每個(gè)生產(chǎn)車間的運(yùn)行參數(shù)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)要在本地及中央控制室中設(shè)定與讀?。?/p>

3、每個(gè)溫室的運(yùn)行參數(shù)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)要在本地及中央控制室中設(shè)定與讀取；

4、P2、P3潔凈等級(jí)的11個(gè)系統(tǒng)均可設(shè)定控制溫度、濕度、負(fù)壓；4個(gè)溫室可設(shè)定控制溫度、濕度；

5、兩個(gè)P3潔凈等級(jí)的系統(tǒng)需具備兩個(gè)或以上的本地?cái)?shù)據(jù)設(shè)定與監(jiān)控；

6、控制系統(tǒng)要求節(jié)能；

<二>、用Haiwell(海為)PLC的實(shí)現(xiàn)方法：

1、因各個(gè)系統(tǒng)的位置較遠(yuǎn),為便于布線及安裝，每個(gè)生產(chǎn)車間（電氣控制室）使用1臺(tái)Haiwell 可編程控制器（PLC）；負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)象各種信號(hào)的采集與處理，同時(shí)據(jù)設(shè)定的各種工作參數(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電機(jī)、閥門、泵等）進(jìn)行輸出控制，以達(dá)到指定的控制效果；

2、4個(gè)溫室因信號(hào)輸入輸出比較簡(jiǎn)單，只有模擬量的輸入（溫度與濕度的實(shí)時(shí)值）與輸出（風(fēng)閥的比例調(diào)節(jié)），考慮到相對(duì)距離較遠(yuǎn)，為節(jié)省成本，選用Haiwell（海為）PLC的模擬量擴(kuò)展模塊作為遠(yuǎn)程IO，用RS-485通訊連接方式與之相近的PLC主機(jī)相聯(lián)接（或直接與上位機(jī)相連），通過(guò)PLC主機(jī)以通訊方式將當(dāng)前實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)讀出及控制遠(yuǎn)程模塊模擬量輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

3、為實(shí)現(xiàn)可在本地設(shè)定及讀取數(shù)據(jù)，每臺(tái)PLC主機(jī)掛一個(gè)人機(jī)界面（文本或觸摸屏），兩者之間用RS-232或RS-485相聯(lián)進(jìn)行通訊；

4、對(duì)于兩個(gè)P3潔凈等級(jí)的系統(tǒng)因需具備兩個(gè)或以上的本地?cái)?shù)據(jù)設(shè)定與監(jiān)控，所以可以將兩個(gè)人機(jī)界面（文本或觸摸屏）以RS-485連接方式組成一個(gè)RS-485網(wǎng)（一臺(tái)人機(jī)界面作為主站，其余的作為從站），作為主站的人機(jī)界面與Haiwell(海為)PLC主機(jī)的RS-232（COM1）口或擴(kuò)展通訊模塊進(jìn)行通訊，以達(dá)到多個(gè)本地設(shè)定與監(jiān)控的目的；

5、在本系統(tǒng)中，要達(dá)到節(jié)能的效果，除在工藝控制上進(jìn)行合理的處理外，在系統(tǒng)硬件配置上，風(fēng)機(jī)、泵的驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可采用變頻器；變頻器的開關(guān)可用PLC的DO進(jìn)行控制，而其運(yùn)轉(zhuǎn)的頻率可用Haiwell(海為)PLC的模擬量輸出信號(hào)或直接用PLC與變頻器通訊的方式進(jìn)行控制；

6、因各個(gè)車間的電氣控制室（PLC）相距較遠(yuǎn)，且距中央監(jiān)控室距離很遠(yuǎn)，各個(gè)Haiwell(海為)PLC主機(jī)可用RS-485的連接方式組成1~2個(gè)RS-485子網(wǎng)與位于中央監(jiān)控室的計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）進(jìn)行通訊，達(dá)到從遠(yuǎn)程對(duì)各個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視與控制的目的。

<三>、選用Haiwell(海為)PLC的理由（優(yōu)點(diǎn)）：

1、節(jié)省投資成本：

（1）、Haiwell(海為)PLC的性價(jià)比高，節(jié)省投資成本，除自身帶有各種外設(shè)接口（開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出、高速計(jì)數(shù)器、高速脈沖輸出通道、電源、通信端口等）外，還可擴(kuò)展各種類型的擴(kuò)展模塊，進(jìn)行靈活的配置，便于日后的系統(tǒng)擴(kuò)展與升級(jí)；

（2）、Haiwell(海為)PLC的主機(jī)本身自帶有幾個(gè)模擬量輸入輸出通道（AI/AO），且其各種模擬量擴(kuò)展模塊均有一個(gè)用于通訊連接的通訊口（RS232或RS-485），所以， Haiwell(海為)PLC的模擬量擴(kuò)展模塊支持并行總線（直接用擴(kuò)展總線掛到PLC主機(jī)的擴(kuò)展接口上）與串行總線（用模擬量擴(kuò)展模塊上的通訊口與PLC主機(jī)的通訊口進(jìn)行通訊連接）兩種方式進(jìn)行對(duì)模擬量輸入輸出通道的擴(kuò)展，當(dāng)用串行總線進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，可作為遠(yuǎn)程IO模塊，不受AI/AO點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展限制；這一點(diǎn)對(duì)于有大量模擬量信號(hào)（溫度、濕度、壓差、風(fēng)量、流量、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、閥門開度等）需要進(jìn)行采集及監(jiān)控的潔凈式中央空調(diào)極其重要；

（3）、在第（2）點(diǎn)中提到Haiwell(海為)PLC的各種模擬量擴(kuò)展模塊均有一個(gè)用于通訊連接的通訊口（RS232或RS-485），對(duì)于本實(shí)例中的4個(gè)溫室的控制就可省去PLC主機(jī)，而直接用串行總線的RS-485的通訊方式（距離較遠(yuǎn)）對(duì)溫室的模擬量輸入輸出進(jìn)行擴(kuò)展，掛到與之臨近的PLC主機(jī)的RS-485口或擴(kuò)展RS-485通訊口中，可極大地節(jié)省投資成本；

2、網(wǎng)絡(luò)通訊功能：

（1）、實(shí)例通訊需求：在本實(shí)例中，每個(gè)控制系統(tǒng)（PLC）均要求同時(shí)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）、人機(jī)界面（文本或觸摸屏）通訊；P3潔凈等級(jí)的2個(gè)系統(tǒng)還需2個(gè)或以上的RS-485通訊端口（一個(gè)與本地的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備組成的485子網(wǎng)通訊，另一個(gè)與遠(yuǎn)程上位機(jī)通訊），所以，一臺(tái)PLC至少要具備兩個(gè)以上的通訊端口才能滿足工程需求；

（2）、Haiwell(海為)PLC具備豐富的網(wǎng)絡(luò)通訊功能：各種PLC主機(jī)內(nèi)置2個(gè)通訊口（一個(gè)為RS-232，另一個(gè)為RS-485），可擴(kuò)展至5個(gè)通訊口，每個(gè)通訊口都可以進(jìn)行編程和聯(lián)網(wǎng)，都可作為主站或從站。支持1：N、N：1、N：N聯(lián)網(wǎng)方式，支持各種人機(jī)界面和組態(tài)軟件，可與任何帶通訊功能的第三方設(shè)備（如變頻器、儀表、條碼閱讀器等）聯(lián)網(wǎng)；本實(shí)例中，兩個(gè)P3潔凈等級(jí)的PLC主機(jī)要掛兩臺(tái)或以上的人機(jī)界面，若一臺(tái)人機(jī)界面與一個(gè)通訊端口相連接的話，則該P(yáng)LC至少需要四個(gè)通訊端口方，這樣一來(lái)，硬件成本肯定要增加，為節(jié)省通訊端口，使用兩個(gè)文本或觸摸屏以RS-485連接方式組成一個(gè)RS-485網(wǎng)，再與Haiwell(海為)PLC主機(jī)的RS-232（COM1）口進(jìn)行通訊，Haiwell(海為)PLC作為從站。Haiwell(海為)PLC的每個(gè)通訊口（包括主機(jī)自帶的兩個(gè)通訊口或擴(kuò)展的通訊口）與第三方通訊時(shí)均可作為主戰(zhàn)也可作為從站；

（3）、Haiwell(海為)PLC的每個(gè)通訊口（包括主機(jī)自帶的兩個(gè)通訊口或擴(kuò)展的通訊口）均可用于用于編程和聯(lián)網(wǎng)，在日后的維護(hù)工作中（如修改程序時(shí)），可在不停機(jī)的狀態(tài)下進(jìn)行一邊監(jiān)控當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一邊對(duì)其進(jìn)行維護(hù)，以減少系統(tǒng)的停機(jī)維護(hù)時(shí)間，提高生產(chǎn)效應(yīng)；

（4）、一次性通訊容量大：一個(gè)實(shí)時(shí)性要求很高且數(shù)據(jù)交換量比較大的監(jiān)控系統(tǒng)中，PLC與上位機(jī)之間的通訊速度及一次性的通訊容量是決定實(shí)時(shí)性的極為重要的前提與保證。在本實(shí)例中，每個(gè)系統(tǒng)均有大量的數(shù)字量（X、Y、M等）和模擬量需要進(jìn)行監(jiān)控與處理，且要以通訊方式上傳到上位機(jī)中進(jìn)行監(jiān)控與處理，這樣就要求PLC具有極快的通訊速度與通訊容量，否則上位機(jī)采集的數(shù)據(jù)將得不到實(shí)時(shí)的效果，不能真實(shí)反映現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行情況。一次向PLC讀取的數(shù)據(jù)容量大：開關(guān)量點(diǎn)（如X、Y、M、T、C、SM）可達(dá)255個(gè)或16位數(shù)據(jù)（如V、SV、CCV、TCV、AI、AQ）可到48個(gè)，有了如此大的數(shù)據(jù)讀取容量后，計(jì)算機(jī)在向PLC發(fā)讀取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的命令后，可一次性地將所要監(jiān)控的數(shù)據(jù)讀取到上位機(jī)中，減少了通訊次數(shù)，可極大地提高通訊效應(yīng)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性；

（5）、通訊速度快：

A、Haiwell(海為)PLC內(nèi)置多種通訊協(xié)議：內(nèi)置Modbus RTU/ASCII協(xié)議、自由通訊協(xié)議以及海為公司的HaiwellBus高速通訊協(xié)議。海為PLC的通訊波特率可高達(dá)57600（默認(rèn)通信格式為19200，N，8，2 RTU）；本例中計(jì)算機(jī)與PLC之間使用Haiwell(海為)PLC內(nèi)置的Modbus RTU通訊協(xié)議，比ASCII方式在通訊速度上來(lái)的快，提高數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示與處理；PLC作為從站用Modbus協(xié)議與上位機(jī)通訊時(shí)，PLC不需編寫任何的通訊程序；

B、極為便利的通訊指令系統(tǒng)：使您無(wú)論使用何種通訊協(xié)議都只需一條通訊指令便可完成復(fù)雜的通訊功能，編程簡(jiǎn)單而程序簡(jiǎn)潔，無(wú)須再為通訊端口沖突、發(fā)送接收控制、通訊中斷處理等問題煩惱，可以在程序中混合使用各種協(xié)議輕松完成您所需的各種數(shù)據(jù)交換；

C、通訊的收發(fā)均采用中斷的方式：所有通訊的收發(fā)均采用中斷的方式，編寫再多的通訊指令也不會(huì)影響用戶程序的執(zhí)行周期及響應(yīng)速度，而用戶程序的執(zhí)行周期（掃描時(shí)間）也不會(huì)影響通訊的即時(shí)收發(fā)，這樣，在實(shí)際應(yīng)用中保證了通訊的即時(shí)性與高效性，即使5個(gè)通訊口同時(shí)進(jìn)行繁忙的通訊處理，PLC系統(tǒng)將對(duì)其進(jìn)行快速統(tǒng)一地調(diào)度；

（6）、組網(wǎng)靈活：本實(shí)例中，PLC與外圍設(shè)備之間的通訊有以下幾種：

A、PLC與上位機(jī)之間用RS-485，PLC作為從站，通訊協(xié)議為Modbus；

B、PLC與單個(gè)或多個(gè)人機(jī)界面（文本或觸摸屏）之間用RS-232，PLC作為從站，通訊協(xié)議為Modbus；

C、PLC與變頻器之間用RS-485，PLC作為主站，通訊協(xié)議為Modbus；

D、PLC與遠(yuǎn)程模擬量擴(kuò)展模塊之間用RS-485，PLC作為主站；

E、PLC模擬量擴(kuò)展模塊（遠(yuǎn)程IO）與上位機(jī)之間用RS-485直接通訊，計(jì)算機(jī)作為主站；

3、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性：

一個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)或調(diào)試完成后，并不能保證此系統(tǒng)就是完整無(wú)缺的，在日后的維護(hù)保養(yǎng)中，在很多情況下，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大或生產(chǎn)工藝的改變要對(duì)原有控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)或擴(kuò)展，此時(shí)對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)只有兩種選擇：一種為重新購(gòu)置控制系統(tǒng)，另一種為在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)或擴(kuò)展。重新購(gòu)置控制系統(tǒng)的成本太高且耗力耗時(shí)，為不得不作出的情況；而在原有系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)或擴(kuò)展的方法，可充分利用原有資源，即節(jié)省成本，又可省去大量的因施工和調(diào)試帶來(lái)的不便與時(shí)間；所以，作為控制系統(tǒng)中最為重要設(shè)備的PLC，其擴(kuò)展性能是極為重要的。

（1）、Haiwell PLC采用高速并行總線進(jìn)行擴(kuò)展，滿足您對(duì)實(shí)時(shí)控制的嚴(yán)格要求。S系列PLC可擴(kuò)展最大為7個(gè)擴(kuò)展模塊，各種類型的擴(kuò)展模塊能充分滿足各種應(yīng)用的需求；

（2）、Haiwell(海為)PLC的模擬量擴(kuò)展模塊支持串行總線方式進(jìn)行對(duì)模擬量輸入輸出通道的擴(kuò)展，當(dāng)用串行總線進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，不受AI/AO點(diǎn)數(shù)的限制；這一點(diǎn)對(duì)于有大量模擬量信號(hào)（溫度、濕度、壓差、風(fēng)量、流量、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、閥門開度等）需要進(jìn)行采集及監(jiān)控的潔凈式中央空調(diào)極其重要；

（3）、Haiwell(海為)PLC可帶5 個(gè)均可用于編程與通訊聯(lián)網(wǎng)的通訊端口，加上內(nèi)置的各種通訊協(xié)議，可方便地與第三方通訊設(shè)備進(jìn)行聯(lián)接與通訊，為今后的通訊擴(kuò)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；

4、系統(tǒng)的方便性與可維護(hù)性：

對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)有PLC參與控制的控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，PLC在使用方便性及可維護(hù)性方面是關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)的使用方便性及可維護(hù)性，而PLC在使用方便性主要體現(xiàn)在編程與調(diào)試上。

（1）、Haiwell(海為)PLC編程軟件易學(xué)易用且功能強(qiáng)大：是一款符合IEC 61131-3規(guī)范的PLC編程軟件，它支持LD（梯形圖）、FBD（功能塊圖）和IL（指令表）三種編程語(yǔ)言，編程人員可選擇自己熟悉的語(yǔ)言進(jìn)行快速的編寫程序，可運(yùn)行于Win98/Win200X/WinXP操作系統(tǒng)環(huán)境下；極為便利的通訊指令系統(tǒng)，無(wú)論使用何種通訊協(xié)議都只需一條通訊指令便可完成復(fù)雜的通訊功能，無(wú)須再為通訊端口沖突、發(fā)送接收控制、通訊中斷處理等問題煩惱，可以在程序中混合使用各種協(xié)議輕松完成各種數(shù)據(jù)交換；程序項(xiàng)目結(jié)構(gòu)模塊化，可建立共32個(gè)程序塊（主程序）、子程序、中斷程序，任意選擇您喜歡的語(yǔ)言進(jìn)行編程，程序塊的執(zhí)行順序可任意調(diào)整；

（2）、Haiwell(海為)PLC編程軟件在調(diào)試過(guò)程中顯得極為方便：具備內(nèi)置仿真器，帶內(nèi)置仿真器的PLC編程軟件，全面實(shí)現(xiàn)PLC程序的仿真運(yùn)行。在編程過(guò)程中間或程序編寫完成后，可用仿真器在完全脫離PLC的情況下仿真運(yùn)行PLC程序，以檢查程序執(zhí)行是否正確；同時(shí)，具備強(qiáng)大的在線聯(lián)機(jī)與在線監(jiān)控調(diào)試功能，可選擇網(wǎng)上的任意一臺(tái)PLC進(jìn)行在線監(jiān)控等操作，并可將監(jiān)控到的數(shù)據(jù)以曲線圖的方式顯示，極大地減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，降低調(diào)試難度，提高調(diào)試效率；

（3）、Haiwell(海為)PLC的硬件與軟件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，在日常的維護(hù)中，只要對(duì)需進(jìn)行處理或修改的模塊進(jìn)行相應(yīng)的升級(jí)與修改，減小了因誤操作或修改不當(dāng)造成的風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的可維護(hù)性；

<四>、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖：

1、所有Haiwell(海為)PLC以RS-485方式與上位計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)作為主站，PLC作為從站，上位機(jī)定時(shí)向每臺(tái)PLC發(fā)讀取數(shù)據(jù)的命令，PLC接收到該命令后，立即組織相應(yīng)的數(shù)據(jù)并發(fā)送到指定通訊端口中上傳給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并顯示，完成遠(yuǎn)程中央集中監(jiān)控的要求；當(dāng)上位機(jī)向指定的Haiwell PLC發(fā)寫入（設(shè)定）數(shù)據(jù)的命令時(shí)，PLC接收到該寫入命令后，對(duì)相應(yīng)的寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)的設(shè)定，并立即組織相應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定通訊端口中上傳給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并判定數(shù)據(jù)設(shè)定是否正確，完成遠(yuǎn)程中央集中設(shè)定數(shù)據(jù)的要求；

2、位于中央監(jiān)控室或辦公大樓內(nèi)的工程師站用于對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的日常維護(hù)，工程師站可通過(guò)以太網(wǎng)或其它辦公信息網(wǎng)絡(luò)及中央監(jiān)控室主機(jī)對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控，從而達(dá)到遠(yuǎn)程維護(hù)的目的；

3、配掛一臺(tái)人機(jī)界面（觸摸屏或文本）的Haiwell PLC系統(tǒng)（P2系統(tǒng)1~P2系統(tǒng)11），用PLC的RS-232口（COM1）與人機(jī)界面相連，PLC作為從站，人機(jī)界面作為主站，利用Modbus通訊協(xié)議可輕松實(shí)現(xiàn)Haiwell PLC與人機(jī)界面的通訊連接；

4、配掛兩臺(tái)或以上人機(jī)界面（觸摸屏或文本）的Haiwell PLC系統(tǒng)（P3系統(tǒng)1、P3系統(tǒng)2），先將兩臺(tái)或以上的人機(jī)界面組成一個(gè)RS-485網(wǎng)絡(luò)，并將其中的一臺(tái)作為通訊的主站，其余的作為從站，后再把作為主站的人機(jī)界面的RS-232口與PLC的RS-232口（COM1）相連，PLC作為從站，利用Modbus通訊協(xié)議可輕松實(shí)現(xiàn)一臺(tái)Haiwell PLC與人機(jī)界面的通訊連接；

5、為節(jié)省投資成本，對(duì)于有多臺(tái)變頻器、配掛有Haiwell 模擬量擴(kuò)展模塊或第三方通訊設(shè)備的PLC系統(tǒng)，使用主機(jī)本身自帶的RS-485口（COM2）或擴(kuò)展通訊模塊端口（RS-232/RS-485可選），相連接進(jìn)行通訊控制，PLC作為主站，其它設(shè)備作為從站，通訊協(xié)議可用Modbus或自由協(xié)議；

6、模擬量擴(kuò)展模塊在本實(shí)例中的應(yīng)用：

A、用并行總線擴(kuò)展作為PLC主機(jī)的本地?cái)U(kuò)展IO：如上圖中的P2系統(tǒng)1，用模擬量輸出通道直接控制變頻器的運(yùn)行頻率；

B、用串行總線擴(kuò)展作為PLC主機(jī)的遠(yuǎn)程擴(kuò)展IO：如上圖中的P3系統(tǒng)2，PLC主機(jī)通過(guò)RS-485通訊對(duì)遠(yuǎn)程模擬量輸入輸出通道進(jìn)行控制；

C、用自帶的通訊口（RS232或RS485可由用戶自行選擇）及內(nèi)置的通訊協(xié)議直接與上位機(jī)連接：如上圖中的溫室3，由上位機(jī)通過(guò)通訊命令采集模擬量輸入通道的值或設(shè)定模擬量輸出通道的值；

注：在通訊能力方面，因海為的每種機(jī)型的PLC主機(jī)、擴(kuò)展通訊模塊、模擬量擴(kuò)展模塊均內(nèi)置有Modbus RTU/ASCII協(xié)議、自由通訊協(xié)議，所以可非常容易與第三方通訊設(shè)備（包括計(jì)算機(jī)、觸摸屏、文本、變頻器、變送器、智能儀表等）進(jìn)行快速的通訊連接，目前，就用于工業(yè)上的控制設(shè)備，基本上都支持Modbus通訊協(xié)議，即使不支持Modbus通訊協(xié)議的設(shè)備，也可用Haiwell PLC的自由通訊協(xié)議對(duì)其進(jìn)行通訊。

<五>、通訊方面的編程：

從上面的示意圖可看出，PLC所涉及到的通訊比較多：PLC即要與人機(jī)界面、變頻器、遠(yuǎn)程IO通訊，還要與遠(yuǎn)程上位機(jī)進(jìn)行通訊，每種設(shè)備的通訊還要非常即時(shí)，否則將影響實(shí)際控制的效果，對(duì)于此類控制系統(tǒng)，PLC的通訊能力及對(duì)通訊方面編程的方便性是至關(guān)重要的。

1、Haiwell(海為) PLC與人機(jī)界面的通訊實(shí)現(xiàn)（RS232或RS485）：因海為的每種機(jī)型的PLC主機(jī)、擴(kuò)展通訊模塊、模擬量擴(kuò)展模塊均內(nèi)置有Modbus RTU/ASCII協(xié)議，所以只要利用相應(yīng)人機(jī)界面的界面編程軟件編寫要進(jìn)行監(jiān)控的畫面及數(shù)據(jù)（在該數(shù)據(jù)的屬性定義窗口中填寫PLC寄存器或位地址的相應(yīng)Modbus通訊地址）后，下載到人機(jī)界面中運(yùn)行，即可實(shí)現(xiàn)PLC與人機(jī)界面的通訊，而無(wú)需對(duì)PLC進(jìn)行編程；

2、Haiwell(海為)PLC與變頻器實(shí)現(xiàn)、遠(yuǎn)程IO的通訊實(shí)現(xiàn)：因海為PLC作為主站，所以要在程序中編寫通訊的控制程序。實(shí)現(xiàn)起來(lái)很簡(jiǎn)單，只要利用一兩條MODR和MODW指令即可實(shí)現(xiàn)，象什么通訊中斷、通訊標(biāo)志位、優(yōu)先級(jí)、數(shù)據(jù)的收發(fā)等，屬于通訊底層而又難于理解與掌控的東西全由Haiwell PLC自己統(tǒng)一處理與完成操作，編程人員只要關(guān)心發(fā)送前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備及接收到數(shù)據(jù)后從接收數(shù)據(jù)的寄存器中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，大大降低了編程與調(diào)試的難度，提高編程效應(yīng)，簡(jiǎn)化了程序；

3、Haiwell(海為)PLC模擬量擴(kuò)展模塊與上位機(jī)的通訊實(shí)現(xiàn)：Haiwell(海為)PLC模擬量擴(kuò)展模塊也與Haiwell PLC主機(jī)一樣，內(nèi)置有ModbusRTU/ASCII通訊協(xié)議，上位機(jī)作為主站，模擬量擴(kuò)展模塊作為從站，不需要對(duì)模塊進(jìn)行其它的程序處理；

4、Haiwell(海為)PLC與上位機(jī)的通訊實(shí)現(xiàn)：Haiwell PLC與上位機(jī)（計(jì)算機(jī)）通訊時(shí)，若PLC作為從站且選用Modbus RTU或ASCII通訊協(xié)議，在對(duì)讀取或設(shè)定的寄存器地址是連續(xù)的情況下（如要讀取或設(shè)定M0~M255），在PLC上是不需要進(jìn)行編寫通訊程序的；在本例中，因考慮到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求，且要進(jìn)行監(jiān)控的PLC數(shù)據(jù)地址又不連續(xù)，為了節(jié)省通訊時(shí)間與通訊次數(shù)，將要進(jìn)行上傳到上位機(jī)的數(shù)據(jù)在PLC中進(jìn)行處理與優(yōu)化，方法如下（操作簡(jiǎn)單、方便）：

A、新建一個(gè)離散位地址表，添加要進(jìn)行上傳到上位機(jī)的各種離散的位地址（如Y0、M100等）；

B、用BTOW指令將剛建離散位地址表中的所有離散的位地址轉(zhuǎn)換到地址連續(xù)的寄存器中；

C、（若只要讀取前面的位地址，此步可省）新建一個(gè)離散寄存器地址表，添加要進(jìn)行上傳到上位機(jī)的各種離散的寄存器地址（如V0、V100、CCV12等）；

D、用WUNW指令將剛建離散寄存器地址表中的所有離散的寄存器地址轉(zhuǎn)換到地址連續(xù)的寄存器中；（注意：在第B步與D步中轉(zhuǎn)換后的寄存器地址要連續(xù)）

E、OK，完成！就這樣簡(jiǎn)單，用戶只做了添加了兩個(gè)指令使用表及兩條數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令，即完成了所有要監(jiān)控的PLC數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)的通訊操作，其它的讓Haiwell PLC去處理。

F、至于上位機(jī)向Haiwell PLC設(shè)定數(shù)據(jù)，因大部分情況下，上位機(jī)向PLC設(shè)定數(shù)據(jù)時(shí)，為安全起見，一次通訊只設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)，在此情況下，無(wú)需對(duì)PLC進(jìn)行任何的編程。

三、工程應(yīng)用總結(jié)

1、利用Haiwell（海為）可編程控制器（PLC）便利的通信功能及強(qiáng)大的通訊擴(kuò)展能力（一臺(tái)PLC最大可達(dá)5個(gè)通訊端口，每個(gè)通訊端口均可用于編程與聯(lián)網(wǎng)通訊監(jiān)控），輕易、經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)了與各種外部設(shè)備的通訊（計(jì)算機(jī)、變頻器、人機(jī)界面、遠(yuǎn)程IO模塊），使生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)能快速實(shí)時(shí)地傳送到本地或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)了信息的集中處理與分散控制及數(shù)據(jù)的共享；

2、利用Haiwell（海為）可編程控制器（PLC）易學(xué)易用人性化的編程軟件與平臺(tái)，可輕松實(shí)現(xiàn)各種功能的工業(yè)控制（開關(guān)量的邏輯控制、模擬量的連續(xù)控制等）程序的編寫，加上全方位的內(nèi)置仿真程序及遠(yuǎn)程上下載程序與在線監(jiān)控功能，對(duì)工程的程序編寫與調(diào)試工作，大大降低了其難度，節(jié)省了工程調(diào)試時(shí)間；

3、利用Haiwell（海為）可編程控制器（PLC）的模擬量擴(kuò)展模塊的串行連接功能，可作為遠(yuǎn)程IO，對(duì)模擬量的采集量與控出量要求很多的情況，輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)限制點(diǎn)的擴(kuò)展，極大地提高了控制系統(tǒng)的配置靈活度及日后的控制擴(kuò)展能力，減少了模擬量信號(hào)的布線量，同時(shí)也減小了因模擬量信號(hào)線過(guò)長(zhǎng)帶來(lái)的干擾問題，節(jié)省工程投資成本；

4、利用Haiwell（海為）可編程控制器（PLC）強(qiáng)大的與第三方設(shè)備通訊的能力，極其容易地化解了較難實(shí)現(xiàn)的工藝控制要求（如一臺(tái)PLC同時(shí)要與計(jì)算機(jī)、變頻器、兩臺(tái)以上的人機(jī)界面通訊），大大節(jié)省了工程投資成本，為企業(yè)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提供了先機(jī)。

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