【摘要】 本文介紹了S7-200PLC的配置，為通過PROFIBUS -DP協議方式和組態王通訊用于實現高壓交流電動機液態軟起動裝置遠程監控的基本原理及其系統的構成。 【關鍵詞】 組態軟件 PLC OPC PROFIBUS 液態軟起動 網絡監控 一、概述 近幾年來，可編程序控制器（PLC）（以下簡稱PLC） 因其可靠性高、編程簡單、抗干擾能力強等優點，在工業控制領域得到了廣泛應用。但PLC 在人機交互性能方面較弱，而工控組態軟件具有良好的人機界面及控制決策能力。因此，將二者結合起來可有效實現整個生產過程的綜合控制。具體到追日電氣公司最成功的范例，就是將上述兩種技術進行技術融合而創新推出了智能化液態軟起動裝置GZYQ3B。該系統采用上下位機主從式結構，PLC 作為下位機通過PROFIBUS－DP通信方式，完成工業現場數據的實時采集和分站控制功能；上位機采用工業控制計算機實現七臺大功率電機在起動過程中的模擬顯示、故障報警、實時控制等各項功能。 二、系統硬件配置 交流高壓電動機液態智能軟起動裝置系統的硬件配置，主要包括七臺液態軟起動柜、ROFIBUS－DP通訊卡、網絡適配器及實現遠程管理的計算機監控操作站。如圖一所示： 1.液態軟起動柜 每臺液態軟起動柜內所用的PLC，選用西門子S7-200系列CPU224；通訊單元為西門子EM-277。其構成及原理如圖二所示。將液態軟起動柜內的三相液態電阻串入電動機的定子回路中。其中：QF1為高壓運行柜中的斷路器，QF2為液態軟起動柜短接斷路器，RS為為液態軟起動柜中電液變阻起動器。電液變阻器由三個相互絕緣的電液箱構成，內部分別盛有電液及一組相對應的導電極板。由傳動機構組成為可變電阻器。S7-200采集現場各個開關的狀態量及相應的電流或電壓等的模擬量，通過運算及邏輯判斷，按實時跟蹤模擬量的大小做數字化自動調節以控制運動極板的運動。通過改變動、定極板的間距，用于線性改變串接電液電阻阻值的大小，從而達到控制電機的起動電流及電機轉速的目的。 2.ROFIBUS－DP通訊卡、網絡適配器 PROIBUS網絡物理實體主要為： 通訊卡 CP5611；網絡總線連接器6ES7 972-0BB40-0XA0和通訊電纜6XV1 830-0EH10。 3.計算機監控操作站 選用研華原裝工控機IPC-610H兩套，主要配置：CPU2.0G/256M（內存）；80G硬盤；集成顯卡；網卡/； 50倍光驅；1.44M（軟驅）和KB104+MOUSE。 三、系統軟件基本原理及組態 系統軟件包括： 1）工控軟件： 組態王KINGVIEW6.5； 2）用于S7-200編程軟件的STEP7——MICROWIN3.2 ； 3）用于實現 PROFIBUS ——dp協議網絡配置的SIMATIC NET6.0軟件。 1、組態王KINGVIEW6.5 組態王是運行于Microsoft Windows 98/2000/NT中文平臺界面的人機界面軟件。采用了多線程、COM組件等新技術，實現了實時多任務，軟件運行穩定可靠。軟件包從工業控制對象中采集數據，并記錄在實時數據庫中。它還負責把數據的變化以用動畫的方式形象地表示出來。同時還可以完成變量報警、操作記錄、趨勢曲線等監視功能，并按實際需要生成歷史數據文件。 為實現組態王和外部設備的通訊，組態王內置大量設備的驅動程序作為組態王和外部設備的通訊接口。在開發時，我們定義組態王做為OPC客戶端與OPC服務器軟件SIMATIC NET6.0相互通訊。為什么選擇OPC呢？全稱是OPC是過程控制業中的新興標準，它的出現為基于Windows的應用程序和現場過程控制應用建立了橋梁。在過去，為了存取現場設備的數據信息，每一個應用軟件開發商都需要編寫專用的接口函數。由于現場設備的種類繁多，且產品的不斷升級，往往給用戶和軟件開發商帶來了巨大的工作負擔，系統集成商和開發商需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設備驅動程序。OPC 以OLE/COM/DCOM機制作為應用程序級的通信標準。采用客戶/服務器模式，把開發訪問接口的任務放在硬件生產廠家或第三方廠家，以OPC服務器的形式提供給用戶，解決了軟、硬件廠商的矛盾，完成了系統的集成，提高了系統的開放性和可互操作性,為以后系統升級奠定基礎。 2、用于S7-200編程軟件的STEP7——MICROWIN3.2 S7-200中PLC程序設計用STEP7——MICROWIN3.2進行編寫，程序流程圖如圖三所示： 3、用于實現 PROFIBUS ——DP協議網絡配置的SIMATIC NET6.0軟件 PROFIBUS-DP協議是實現現場級控制設備數字化通信的一種工業現場層網絡通信技術，是一次工業現場級設備通信的數字化革命。PROFIBUS-DP協議可使用一條通信電纜將現場設備（智能化、帶有通信接口）連接，用數字化通信代替4-20mA/24VDC模擬量信號，完成現場設備控制、監測、遠程參數化等功能。而且不同廠家的產品只要使用同一總線標準，底層設備就具有互操作性、互換性，因此具有很好的可集成性。正是由于PROFIBUS—DP網絡優異的性能，較低的硬件成本得得到了廣泛應用。智能化液態軟起動裝置GZYQ3B的系統集成功能，就是采用PROFIBUS —DP協議，用SIMATIC NET6.0軟件組態整個網絡。 具體配置過程為： （1） 將兩個CP5611通訊卡分別安裝在研華工控機的PCI插槽上，并根據硬件安裝向導安裝卡的驅動程序，用Profibus-DP通訊電纜將CP5611卡與EM277通訊口相連，將EM277通訊模塊地址撥碼設置對應于Simatic net 6.0中DP從站地址； （2） 在工控機上安裝Simatic net 6.0軟件，它用于組態整個網絡，定義一臺工控機中CP5611作為DP主站，將此工控機作為工程師站，另一工控機中CP5611作為DP第二主站，工控機作為操作員站；（3）硬件配置完后，配置Simatic net 6.0軟件中OPC server 通過CP5611于EM277通訊模塊通訊，然后運行。這樣組態王可以通過內嵌OPC客戶端與Simatic net 6.0軟件中OPC server交換數據,從而就可以透明的監控處于低層的S7-200。 四、 應用情況 GZYQ3B液態智能軟起動裝置自2004年9月酒鋼制氧部投運以來，起動、運行及智能監控性能優良。操作員從網絡監視畫面可看到七個電動機的起動參數和整個過程，降低其勞動強度。液態智能軟起動裝置微機化、數字化更是提高了系統的安全可靠性，有效地避免了電動機、拖動設備以及電網所承受的沖擊，延緩了電動機及拖動設備的使用壽命，深受用戶好評。 五、 結 語 GZYQ3B液態智能軟起動裝置是集高壓電動機恒流軟起動、運行監控、網絡技術于一體的智能化控制系統。實踐證明液態智能軟起動裝置將越來越引起工程界的關注，市場前景廣闊；將越來越多地應用于現代工業的各個領域，為市場經濟的各行各業帶來巨大的經濟效益。