0 引言
近年來,在工業自動控制領域中,控制系統規模不斷增大,而且被控對象、測控裝置等物理設備具有地域分散性,集中控制系統已經不能滿足工業控制的要求。目前,建立包含從工業現場設備層到控制層、管理層等各個層次的綜合自動化網絡平臺,建立以工業控制網絡技術為基礎的企業信息化系統,實現企業辦公自動化和工業控制自動化的無縫接合是自動化系統發展的必然趨勢[1]。
工業控制網絡作為一種特殊的網絡,直接面向生產過程,肩負著工業生產運行一線測量與控制信息傳輸的特殊任務,開放性、分散化和低成本是工業控制網絡的三大特征[2]。由于現場總線的開放性是有條件的,不徹底的,而且多種現場總線并存已成定局,其難以沿開放的方向發展。與此相反,以太網卻以其協議簡單、完全開放、穩定性和可靠性好而獲得了各方的好評和進一步的發展。
1 控制系統組成
碼頭礦石由船舶輸入,進入堆場,裝火車出運。系統主要有橋式抓斗卸船機系統,斗輪堆取料機系統,皮帶機輸送系統,定量裝火車系統以及堆場灑水除塵與污水處理系統等。子系統的采用不同類型的控制單元,如卸船機采用ABB的AC410 PLC,裝車系統采用AB公司的ControlLogix 5550 PLC,灑水系統為施耐德Quantum系列PLC等,個別控制子系統的通信接口采用不同的通信協議,甚至不同的物理接口,要實現集中監控管理,必須解決網絡通信協議的統一問題,保證在不同接口、協議之間,可靠準確地進行數據傳送、交換。
該系統采用多模室外型鎧裝光纜、工業級交換機建立工業以太星型網絡,采用統一的網絡平臺和軟件平臺,來互連控制子系統,實現整個系統的集中監控。整個控制系統的網絡架構及系統配置如圖1所示。
皮帶機輸送子系統的PLC上擴展有Siemens CP 343或CP443(對S7 400)工業以太網通信模塊,和上位監控管理機組成工業以太網絡,形成生產管理層和過程控制層,皮帶機系統和卸船機