聯網工程:
工業自動化程度的愈加深入,集中監控、分散控制成為當今自動化盛行的一種聯網工程解決方案。作為自動化大家的西門子,其控制系統S7系列PLC,應用非常廣泛,為聯網工程提供了分散控制的高可靠解決方案。而如何實現集中監控?是提高自動化程度的關鍵之一,可減少現場監控設備、降低工程成本、減少現場技術人員,實現真正意義上的遠程集中監控,實現完全自動化聯網
關鍵詞:NetLINK PLC 聯網工程 以太網 工廠自動化
現在污水處理廠大部分采用了PROFIBUS 的網絡結構,但仍有部分的還是用舊的串口RS485的連接方式,采用如Siemens 的 PROFIBUS 總線,S7 PLC 作為 PROFIBUS 主站,連接 PROFIBUS 從站,實現對從站,設備的控制,從而達到分散控制的功能,此應用非常普遍。另一方面,當現場執行設備很多,現場設備分散,現場需要監控的數據量非常大,如果實現分散監控,監控設備需求量會很大,現場成本會很高,且需要更多的現場技術人員,而上述問題可通過集中監控來解決,因此如何實現集中監控成為關鍵問題之一,
本文基于德國赫優訊網關NetLINK 的基本功能和性能特性的基礎上,基于某污水處理聯網項目,通過NetLINK 實現S7 系列 PLC 的聯網,將 MPI 協議轉換為以太網,實現以太網光纖環網連接,將現場數據采集至總控室,可以通過OPC的方式來實現,將數據發送至監控軟件進行數據顯示與分析。
方案采用的設備:
l 德國赫優訊NL50-MPI緊湊型網關
l 德國赫優訊再帶軟件SyCon配置軟件,
l 西門子STEP7 軟件。
l OPC sever
背景綜述:
一般的污水處理工程項目自動控制部分主要包括:預處理站、生物處理站、污泥處理站、出水及雨水處理站和污泥消化干化站五個站點的控制系統。如果控制系統均采用 SiemensS7-300 作為 CPU 負責每個站點的分散控制,利用德國赫優訊NetLINK 將 S7-300 PLC連接至以太網,通過帶光纖接口的交換機,可以實現通訊的網絡數據傳輸,從而就將現場設備的數據傳至總控室,總控制室的上位機可以采用任意的監控軟件,利用OPC的方式,來實現西門子控制器控制系統實時數據的讀寫,或者通過STEP 7 軟件對所有S7300站點CPU進行編程下載。

NetLINK 功能分析與性能特性
網關產品之一NetLINK,主要用于解決Siemens S7 系列PLC的工程聯網問題,可將Siemens MPI、 DP、 PPI協議轉換為以太網協議,實現S7-200、 S7-300、 S7-400系列PLC的以太網連接,通過以太網對PLC內部DB塊、計數器、定時器、 Memory、 Input、 Output等數據進行監控,從而實現對現場所有設備數據的實時采集。

NetLINK結構小巧緊湊、應用簡單方便、性價比高、無需外接電源、支持即插即用功能,現場使用無需停止網絡設備,直接可對CPU數據進行監控,同時NetLINK還可實現對CPU程序的遠程下載,現場工程師可直接在總控室內對現場指定CPU進行程序的修改,非常方便。
參數配置
NetLINK 網關參數配置
NetLINK 網關的參數配置非常簡單方便,利用隨NetLINK 帶的光盤,安裝免費軟件 SyCon,運行軟件,新建工程,插入一個NetLINK 設備,選擇 TCP/IP 驅動,通過內置軟件 NetIdent 進行網絡NetLINK 設備的搜索,選擇網絡上需要配置的NetLINK,進行參數配置,參數配置如圖 3 所示,首先需要對 IP 地址進行配置,注意 IP 地址需要和運行計算機的 IP 地址處于同一網段上,
否則無法連接硬件。 Ethernet 參數默認即可, PROFIBUS 參數一般情況下默認即可,有時需要根據實際情況對 MPI 地址進行重設,默認為 2。參數配置完成后,通過 Online---Download下載設備參數信息至NetLINK Flash。

另外,由于需要通過工程師站,利用 STEP7 對 CPU 進行程序下載功能,因此需要通過 SyCon 軟件在NetLINK 硬件上加上 IBHDriver 的授權,打開 SyCon,連接NetLINK,選擇 Online---ActivateDriver,輸入授權碼,通過 Online---Download下載即可。NetLINK的參數配置如有問題,可直接聯系廣州虹科技術支持:support@hkaco.com
STEP 7 軟件組態
首先需要安裝 STEP7 軟件,同時安裝 IBH 驅動,有關 IBH 驅動可通過 IBH 公司官方網站下載,在安裝好 IBH 驅動后,進入“控制面板”或啟動“STEP 7”,選擇菜單欄上的“Options”找到“設置 PG/PC 接口”雙擊打開,選擇IBHNet(MPI),點擊 Properties,對部分參數進行設置,如圖 5 所示。關鍵是 IP 地址的設定,設置需要連接的NetLINK 的 IP 地址(即與上面NetLINK 設定的IP地址應該是一樣的),完成后保存,并下載至模塊中,完成 STEP7與NetLINK 的連接。

通訊測試:
以下通過簡單的通訊測試,驗證通訊的狀態,是通過 STEP7 內部測試程序,測試通過NetLINK 與 S7-300的通訊狀態
STEP7 與 S7-300 通訊測試:打開 STEP 7 軟件,選擇 PLC---Monitor/ModifyVariables,設定測試參數,單擊“Monitor Values”, 查看地址狀態,如圖 6所示, M 區地址可被讀寫控制,說明數據傳輸狀態良好,通訊連接正常,說明NetLINK 通過 IBH 驅動,可實現 STEP7 與 S7-300 的通訊,同時可通過 PLC---Download,對編輯程序進行遠程下載,工程師可在總控室內,通過NetLINK,選定 IP 地址,利用以太網對遠程指定 CPU 進行程序下載操作。

以上基于NetLINK 的基本功能和性能特性的基礎上,基于污水處理工程項目,詳細剖析了如何實現通過NetLINK 進行 S7 系列 PLC 的聯網,集中監控現場設備的運行狀態;如何實現通過NetLINK,利用 STEP7 對 S7 系列 PLC進行遠程的配置下載,并通過具體的通訊測試,測試通訊連接的狀態,測試結果說明通訊狀態良好。
而本文所基于的污水處理工程項目從 08 年初測試完成后,截至到目前,已經實現了 8 個月的無故障運行,更加說明通過德國赫優訊NetLINK 實現 S7 系列 PLC 的工程聯網,是一種可靠的聯網方案。相信NetLINK 可以為廣大自動化用戶提供 Siemens 控制系統聯網便捷且切實可行的解決方案。
另外,德國Hilscher在NetLINK 的基礎上,繼續深入研究,新一代產品 NL50-MPI 基于德國赫優訊百分百知識產權的網絡控制芯片 netX,功能更加強大,可支持同時連接 32 個 MPI、 16 個 TCP/IP,且內部集成 IBH 驅動,可直接連接STEP7,實現 CPU程序下載并監控遠程設備狀態信息。