基于PLC的分布式綜合站房監控系統摘要：本文介紹了基于OMRONC200Hα和工控組態軟件組態王的一種分布式監控系統，及其在綜合站房--制冷站、熱交換站、循環水站監控系統中的應用。詳細闡述了該系統的硬件結構及軟件組成以及PLC的具體配置，并介紹了該系統的具體通信方式及下位機軟件的編程思想及方框流程。本文還介紹了綜合站房的先進控制工藝及要求及恒壓供水的一種簡單實現方法。該系統已投入運行，取得良好的應用效果。關鍵字：PLC組態軟件綜合站房監控系統Abstracct:AdistrributiingmoonitorrsysttembaasedoonPLCC-OMROONC2000Hαandconfiigurattionssoftwaare-KiingVieew5.1isprroposeedintheppaper,,anditsaappliccationninccompleex-staationwhichhinclludesrefriigerattionsstatioon、heat--swapppingsstatioon、recycclingwaterr-suppplyinggstattioniiscommbineddwithh.Theepapeerinttroduccesthhedettailhhardwaaresttructuure、softtwareconfiigurattion、theconcrretePPLCcoonfiguuratioonanddcommmunicaationmode、thePPLCprrogrammmingmethoodandddiaggramfflowooftheedisttributtingssystemm.Theepapeeralssoofffersaanadvvanceddconttrolttechnoologieesandddemaandsoofcommplex--statiion,aasimppleanndconnvenieentwaaytorealiizecoonstanntpreessureewateersuppplyinng.Thhemonnitorsysteemhassalreeadyrruninnspottforalonngtimme,anndwokksverrywelll.Keyworrds:PPLC;CConfigguratiionSooftwarre;Coomplexx-stattion;MonittorSyystem在大型機機械加工行業業尤其是汽車車行業中往往往用到較多的的能源站房及及其他站房，如如制冷站、循循環水站、熱熱交換站、空空壓站、以及及污水處理站站等。他們就就像人體的心心臟、腎臟等等重要器官，在在工廠的能源源（壓縮空氣氣、熱水、高高溫蒸氣等）供供應、循環、回回收等過程中中起著極為重重要的作用。因因此，對上述述站房系統的的監測管理及及控制也就成為工廠廠自動化（FA）的重要組組成部分，通通過對這些站站房實現自動動監測控制，可可以起到大量量節約資源，節節省人工的作作用。因此，對對上述站房的的自動監控，也也將越來越廣泛地地得到應用。本文主要介介紹制冷站、熱熱交換站、循循環水站的監監控系統。1、綜合站房工工藝流程綜合站房工藝流流程示意圖如如圖一：本站房主要要完成給用戶戶提供冷源、熱熱源的功能，主主要用于劇院院、醫院、大大型辦公場所所、恒溫廠房房的中央空調調系統等。冷凍水監控系統統本系統以以制冷機的監監控為主，制制冷機為大連連三洋蒸汽式式溴冷機，該該機自帶PLC和RC-2332串口，經轉轉換成RS485口后可方便便地與上位機機通信，從而而很方便地獲得制制冷機的運行行參數。根據據冷凍水給、回回水溫度差及及總流量判斷斷用戶冷負荷荷狀況，確定定冷凍機開啟啟臺數及閥門門大小，保證證冷源的合理理使用，達到到最佳的節能能及運行效果。冷卻水監控系統統冷卻水系統統通過冷卻塔塔和冷卻水泵泵向制冷機提提供冷卻水，保保證制冷機有有足夠的冷卻卻水通過，并并根據氣候及及冷負荷調整整冷卻水運行行工況，在冷冷卻水溫和水水量滿足要求求的情況，使使系統最合理理運行。采暖監控系統采暖系統通通過熱交換器器為中央空調調提供熱水，監監控系統的主主要任務為控控制熱交換過過程以保證要要求的熱水溫溫度和流量。根根據熱水給、回回水溫度差及及總流量判斷斷用戶熱負荷荷狀況，確定定熱交換器開開啟臺數及閥閥門大小，保保證熱源的合合理使用，達達到最佳的節節能及運行效效果。循環供水監控系系統因為采暖和和制冷不可能能同時使用，為為節約成本，本本綜合站房只只采用一套供供水系統分冬冬、夏兩季對對用戶提供熱熱、冷源。冷冷、熱源的切切換由電動閥閥自動切換。本系統實際際上是一套相相對獨立的恒恒壓供水系統統。主要由變變頻器和PLC組成，其電電氣原理圖如如圖二所示：：變頻器選用用適于泵類的的FujiG9變頻器，分分別對五臺循循環水泵進行行變頻控制，并并通過PLC的邏輯控制制功能，實現現對整個供水水系統的恒壓壓變流量控制制，為確保系系統的穩定運運行，整個系系統設有過流流、過壓、過過載、自診斷斷等多種保護護功能。本系統接接收上位機或或本地發出的的啟動信號后后，啟動水泵泵1變頻運行，PLC根據接收到到的壓力和流流量信號控制制變頻器調節節水泵轉速，使使供水管網水水壓恒定。當當水泵1工作頻率達達到工頻時，若若管網水壓仍仍達不到要求求，將此泵切切換到工頻運運行，變頻器器切換到水泵泵2，使其變頻頻運行。此后后，如果水壓壓仍達不到要要求，則繼續續切換下去至滿足要求求。反之，若若管網水壓大大于設定值，PLC控制變頻器器頻率，使水水泵轉速降低低，當低至設設定最低頻率率時，依據先先開先停原則則，自動切換換掉已投入運運行的工頻泵，使管網網水壓始終保保持恒定。這這樣，五臺水水泵輪流循環環運行，避免免某臺泵長期期運行，延長長設備使用壽壽命。本系統統由閉環PI控制即可滿滿足要求,PI算法由PLC實現：Ui=Uii-1+ΔU=Ui--1+K[EEi-Ei--1+(T//Ti)Eii]。綜合站房監控系系統的組成本監控系系統采用由PLC組成的分布布式監控系統統的形式。PLC作為下位機機使用，用來來完成各子系系統的數據采采集、輸出控控制及狀態判判別等工作，上上位機采用研研華公司的工業計計算機，接收收PLC采集的現場場數據，并將將數據存入動動態數據庫，完完成報警、實實時曲線、歷歷史曲線、分分析系統運行行狀態、打印印輸出、并根根據控制室控控制人員要求控制各各系統的運行行狀態等功能能。PLC采用用OMRON公司的SYSMAACα系列的C200HHE,它是一種價價格適中、性性價比較高的的中型機，配配有較強的指指令系統，并并增加了許多多特殊功能指指令，還配備備了豐富的特特殊功能模塊塊和強大的通通信模板，這這些都足以實實現現代工廠廠自動化的多多級要求。系系統主要選型型如表一所示示：表一：PLC硬硬件配置名稱型號用途CPUC200H-CCPU42--2處理器AD模塊C200H-AAD0038路模擬量輸入入開關量輸入模塊塊C200H-IID21216路開關量輸輸入開關量輸出模塊塊C200H-OOC22516路開關量輸輸出通信模塊C200H-LLK202--V1RS422上位位機連接通信適配器3G2A9-AAL001RS422適配配器通信適配器3G2A9-AAL004--ERS422轉RRS23322本系統網絡為單單級網絡，系系統中通信主主要采用適配配器結構形式式的RS422上位連接方方式。監控系系統的網絡結結構如圖三所所示：由于采用一一對四的通信信方式，需要要為設備設置置地址，因此此在下位機采采用RS422標準，在每每臺PLC上都安裝了了一塊LK2022HOSTLLINK模塊，各PLC通過三端口RS422適配器相連連，然后通過過RS422轉RS232適配器轉換換后連接到上上位機的串行行口。HOSTLINNK的內部駐留留了通信軟件件，通信協議議已固化，只只有幾個參數數需要用戶根根據現場應用用進行設置。C200HH-LK2002上位連接單單元的面板上上有4個參數設置置開關SW1~~4,SW11、SW2用于設置該該上位連接單單元的設備號號（也稱站號號），取值范范圍為00~31。SW3選擇波特率率。SW4用來設置命命令級，奇偶偶校驗格式。網絡中的所所有PLC通過公用LR區實現數據據傳送，在LR區中每個PLC均分配一個個寫區和若干干讀區。數據據傳送時PLC將數據寫入入到公用LR區中分配給給自己的寫區區，其他PLC則通過PLC鏈接單元從LR區對應區域域讀數據，從從而使系統中中的PLC相互交換信信息。3、系統軟件設設計上位機監監控軟件利用用組態王（KingVView5..1）工控組態態軟件。它能能充分利用Windoows的圖形編輯輯功能，方便便地構成監控控畫面，并以以動畫方式顯顯示控制設備的的狀態，具有有報警窗口、實實時趨勢曲線線等，可便利利的生成各種種報表。它還還具有豐富的的設備驅動程程序和靈活的的組態方式、數數據鏈接功能能。該軟件把把每一臺下位位機看作是一一臺外部設備備，在編程過過程中根據“設備配置向向導”的提示一步步步完成連接接功能。在運運行期間，組組態王通過驅驅動程序和這這些外部設備備交換數據，包包括采集數據和發送數數據/指令。每個個驅動程序都都是一個COM對象，這種種方式使通信信程序和組態態王軟件構成成一個完整的的系統，既保保證了運行系系統的高效運運行，也可擴擴大系統的規模。其與與下位機通信信原理如圖四四所示：組態王與與OMRONNPLC之間的通信信采用的是OMRONNHOSTTLINK通信協議。組組態王通過串串行口與PLC進行通信，訪訪問PLC相關的寄存存器地址，以以獲得PLC所控制設備備的狀態或修修改相關寄存存器的值。組組態王監控軟件還還可實現顯示示工藝流程圖圖、各種參數數實時測量值值，實時修改改下位機所需需的各種參數數值，上、下下位機之間的的通信管理，實實時故障報警警畫面，實時時數據庫和歷歷史數據庫管理理，系統日志志報表和各種種生產報表等等功能。在主監控站站上建立網絡絡數據庫，將將過程監控站站中的各類實實時數據、畫畫面、圖表等等信息存入本本地網絡服務務器中，利用用ASP技術生成動動態網頁，進進行實時發布布，可實現現現場數據的Web瀏覽，為將將來工廠全面面的Intraanet管理留下基基礎。下位機軟件件設計采用模模塊化結構，每每一個模塊作作為一個子程程序。根據系系統功能劃分分，程序由多多個模塊組成成，每個模塊塊的程序量都都不大，所以以整個程序的的編制、調試試和維護比較較方便。各子子系統的下位位機軟件模塊塊框圖如圖五五：4、結束語經過精心設設計，認真調調試，該系統統在東風汽車車公司某大型型綜合站房的的實際運行中中，取得良好好的效果，并并獲得用戶的的一致好評。（1）該系系統節能效果果顯著，自投投入運行以來來冬夏兩季日日均節電約30％。（2）該系系統大大降低低了操作工人人的操作難度度，減少了運運行故障率，減減少了檢修次次數。（3）能合合理地應用設設備，提高整整個系統的運運行效率，提提高