厦门光沃自动化设备有限公司

1756-HIST1G

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公司名称：厦门光沃自动化设备有限公司

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1、前言
济钢第一烧结厂2×90m2烧结机1994年10月投产，电控系统使用4台美国Modicon984系列PLC，控制器型号984－785E，根据烧结工艺分区域控制生产设备和部分仪表，分别叫做1PC、2PC、3PC和4PC。每台控制器有一个本地站（即主站）和若干远程I/O站（即RIO），本地站与RIO之间使用Modicon的S908，实现主从轮询方式LAN通讯，本地站作为S908的主节点，RIO站使用J89x、P89x等通讯模块，通讯介质为同轴电缆，分双缆冗余总线、单缆总线和分布式等几种结构。由于生产需要，2002年底的“济钢2×90m2烧结机工艺优化和自动化改造工程”中，将其中2台PLC控制器升级为SchneiderQuantum系列PLC，保留原有远程I/O站不变。
控制器之间，及其与下位编程工控机、上位监控机之间使用ModbusPlus（简称MB+）通讯。控制器用标准9针RS485串行端口，工控机用AS-SA85-000网络插卡，实现相互间数据读写。网络用屏蔽双绞线构成总线形拓扑结构。控制器之间使用984梯形图指令集的MSTR指令进行数据交换。
PLC组态软件用Modicon公司DOS环境下的Modsoft2.1，进行电控系统梯形图编程。上位监控软件用美国USDATA公司的Unicell，基于Windows3.1操作系统，实现集中计算机画面显示、控制与报警等功<能，由组态和运行两种硬件KEY进行软件和数据保护。2、升级动机
“济钢2×90m2烧结机工艺优化和自动化改造工程”的实施，引进芬兰RAUTARUUKKI公司的烧结过程监控系统（即SPSS），通过L1、L2的11个控制模型，对烧结生产的全过程进行实时监控。SPSS系统要求与电控PLC系统进行大量数据交换，984系统完成这种数据交换非常困难，必须对984PLC进行改造。PLC系统整体改造，不仅投资大，施工周期长，改造过程中还会碰到很多难以预知的情况，因此考虑只对PLC控制器进行升级的可能性，Modicon现已是Schneider的下属公司，经过与Schneider公司的技术交流及多方论证，得出984控制器升级到SchneiderQuantum控制器是完全可行的。
另外，984系列PLC设备陈旧，运行速度慢，生产商不再生产产品，备品备件——特别是控制器价格昂贵且购置困难，对老系统运行已是一种阻碍。其DOS下的Modsoft组态、Windows3.1下的Unicell上位监控都远远落后于计算机技术的发展，给生产操作和控制带来很大不便。3、可行性研究
3.1、硬件
美国Modicon公司现是法国Schneider公司的一个下属公司，Quantum系列PLC是Schneider公司的高性能PLC，对984系统，特别是其RIO具有兼容性，能直接与984的RIO进行通讯。其140CPU53414A控制器具有下列性能：5X86/133MHz、1M闪存/4MSRAM、57K寄存器、984梯形逻辑解算时间：0.09～0.45mS/K、每个站64字入/出。
标准通讯端口支持Modbus和ModbusPlus联网通讯，控制器背面的旋转开关用来设定1-64个有效MB+地址，控制器内含一个基于通用984指令集的80多条指令。
提供984梯形逻辑图编程语言和IEC61131-3的5种标准编程语言：梯形图、顺序功能图、功能块图、结构化文本和指令表。3.2、软件
Quantum系列PLC组态软件Concept2.5是Schneider公司基于Windows的编程工具，具有易用的接口、强大的搜索和在线帮助功能、满足大多数苛刻的算法和应用要求、支持984梯形逻辑图，并包括一个Modsoft程序转换器，兼容984梯形图程序，用Concept984在ConceptIEC语言和传统的Modsoft编程技术之间架起桥梁，能很容易地由Modsoft过渡到Concept，使用更有效的Concept工具。
上位监控软件仍用USDATA公司的产品，版本是更新的MonitorProV7.0（MP7）。
操作系统使用基于NT的Windows2000，采用C/S结构。服务器中用MP7自带的Microsoft公司SQLServer7.0数据库。3.3、通讯
Quantum支持984RIO的S908通讯，有三种I/O结构：本地I/O、远程I/O、分布式I/O。
Quantum同样支持MB+通讯方式。ModbusPlus典型应用包括：控制连网与互锁、数据采集、程序上装/下装、远程在线编程、与操作员接口连接和主机数据采集。
另外，QuantumTCP/IPModbusEthernet模块兼有Ethernet、TCP/IP和Modbus三种开放的通用的网络标准。Ethernet网络系统包括：控制器之间执行对等通讯，可用标准PC服务器进行简单且集中的程序归档，允许用户自由地在本地计算机市场中采购元器件，通过LAN与控制器进行通讯，对Quantum控制器进行编程，在控制器和主系统之间集成通讯，通过使用标准PCWeb浏览器获取系统状态信息和诊断信息。4、方案实施
利用工艺设备大修改造时间，将2PC、3PC两台PLC的控制器由984升级到Quantum，只对本地站的设备作相应改造，而远程I/O站不作任何改动。采用Quantum的以太网模块，将PLC直接连到10M/100M以太网上。
改动如下本地站硬件：
1、Quantum系列140CPU53414A控制器，由984－785E升级