西门子PLC通讯技术在京唐污水处理中的应用

王小川

摘 要：针对京唐污水处理厂澄清过滤环节的西门子300PLC系统因程序量大而导致工作存储空间不足的问题，以及再生水调节阀的自动控制需要在澄清过滤控制系统和供配电控制系统中进行数据传输的问题，利用区域内环形以太网络，采用西门子PLC间通以太网讯技术，对2组PLC进行了硬件设置和程序编辑，最终利用2组PLC间的数据传输，达到了区域内提高PLC资源利用率的目的。

关键词：PLC；通讯技术；数据传输；硬件设置

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.095

1 系统组成及配置

1.1 澄清过滤系统

该系统由2套西门子300PLC组成软冗余系统，主要控制澄清池、滤池和加药系统的自动运行。2套系统在程序中设置的冗余数据区内进行数据交换，达到数据同步，以便在主机运行CPU故障时，可自动切换到备用CPU继续工作。主要模块配置如表1所示。

在表1中，“以太网模块1”可与低压电器柜内的AnyBus通讯，从而控制低压电器设备；“DP网模块”是软冗余系统的重要组成部分，用来进行软冗余数据通讯；“以太网模块2”用来与上位机通讯。

1.2 供配电系统

该系统由1套西门子400PLC组成，主要控制污水提升泵和再生水输送泵等设备的运行。该系统的核心是西门子416-2DP CPU，具有更大的工作存储空间，其利用率不足20%，可运行更多的程序。主要模块配置如表2所示。

2 功能实现

2.1 网络设置

打开STEP7软件中的“NETPRO”选项，将2个300CPU分别插入400CPU的S7连接，并设置好本地ID，编译、保存后，将300PLC硬件重新下载到CPU中，完成硬件设置。400PLC只需要下载新建的连接即可。下载完成后，可对新建连接进行监视，在连接前端显示绿色三角后，证明网络设置成功。

2.2 程序编辑和数据传输

在澄清过滤系统300CPU中调用“FB12”块以发送数据。DB100是该块的背景数据块，用来存放该摸块的相关数据；“REQ”引脚是数据发送使能端，需要脉冲触发；“ID”引脚是相应S7连接的本地ID号，需要用16进制方式填写；“R_ID”引脚是与接收端相匹配的ID号，与接收端相同；“SD_1”引脚指向数据发送区，以指针方式填写；“LEN”引脚代表发送数据长度。具体如图1所示。

程序编辑完成后下载并监视数据，数据发送块和数据接收块的“ERROR”引脚值为“0”，且“STATUS”引脚值有变化，这说明数据传送正常，可在变量表中修改发送区的数据。同时，监视接收区的数据变化。“R_ID”引脚值修改后，需要重新下载硬件、连接和程序，否则修改无效。

3 应用效果

PLC通讯技术的应用效果主要体现在以下2个方面：①将澄清过滤系统的部分辅助程序，比如电机的运行时间累计、参考模拟量转换程序等转移到供配电控制系统中执行，可提高供配电控制系统CPU的利用率、降低澄清过滤控制系统CPU的工作存储空间利用率，可从原来的97%下降至95%以下，且还有很大的下降空间，从而提高软冗余系统运行的稳定性、CPU的可操作性，最终节省CPU的升级改造费用。②通过PLC间的数据传输，将滤后水电导率从澄清过滤控制系统传送到供配电控制系统，以避免因电缆传输而造成的干扰，同时，也节省了因敷设电缆而需要的人力、物力和财力。

4 结束语

西门子PLC通讯技术在京唐污水处理中的应用，提高了污水处理厂自动化设备的利用率，提高了系统运行的稳定性，节省了系统升级和技术改造的资金，效果良好。

参考文献

[1]廖常初.S7-300/400 PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社，2011.

[2]边春元，程丽英.实例解析S7-300/400PLC系统设计基础与开发技巧[M].北京：机械工业出版社，2008.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： Jingtang sewage treatment plant for clarification and filtration system because part of the Siemens 300PLC large program of work caused by inadequate storage space issues， as well as recycled water regulating valve automatically control the need for data clarification and filtration control system for power distribution control system transmission problems， the use of regional ring Ethernet， Ethernet communication between Siemens PLC technology news， the two groups were PLC hardware settings and program editing， and ultimately the use of PLC data transmission between the two groups， reaching the region to improve the PLC resources the purpose of utilization.

Key words： PLC； communication technology； data transmission； hardware settings