西门子PLC代替欧陆PC3000的初步探讨

　　1  PC3000的简介

　　PC3000是英国欧陆（Eurotherm）公司开发的工业用可编程控制器，公司共使用有8套。其主要功能就是全面控制该工段的所有电器元件、采集处理现场仪表的信号、显示和反馈于人机界面中，有序的自动控制该工段全部工作流程，其最核心功能是实现对筒体温度的精确控制，具有PID参数自整定功能。

　　PC3000的主要硬件组成有：

　　1.机架（RACK）

　　2.电源模块（PSU）

　　3.控制模块（LCM-Plus）

　　4.机架接口模块（RIM）

　　5.通讯模块

　　6.I/O模块

　　7.人机接口（INDUSTRIAL PC ED TCCX77FR452F1）

　　8.RS232/RS422服务接口（ED COMM261+CABLE ED ）

　　9.中间转换端子板（EH EDV25F和EH EDV25M ）

　　要实现热功联产，还要满足以下基本条件：热功联产汽轮机作为原动机，其轴功率必须满足被拖动设备之要求，其排汽热必须全部用掉，即用于加热除氧或其它也就是说，除氧器工作进汽量必须大于热功联产汽轮机的排汽量，否则无法实现安全经济运行，现在通过工艺计算来分析这条路线的可行性。

　　2  背景

　　至装备投产运行以来，PC3000显示出其强大功能的优势，精确的模拟控制、顺序的数字控制、统计及通信功能。运行较为稳定，基本没有出现大的致命性故障，可见，PC3000在意大利马瑞思挤出机微控系统中已趋于完善的地步。

　　但是本人之所以在此提出由通用型PLC代替PC3000，原因有二：第一，PC3000是较为专业的工业用PLC，不具备在维护人员的普遍推广，公司发展快，可以在培训方面还不完善的情况下出现技术人员的断层；第二，该系统已经是欧陆公司的淘汰产品，据目前所知，已经买不到PC3000的备件，如果某一模块损坏，只能整个系统停产，等待返修，对我们装备的生产十分的被动。

　　3.可行性分析

　　总结一年多的维护经验，我们在提出由通用型西门子S7系列PLC代替，考虑其可行性，主要是：通信协议、现场布线、软件编程等几个方面的问题解决。

　　3.1通信协议

　　目前运行的PC3000与各控制子系统的联络关系如图1所示：

　　图1

　　协议的设备，是支持RS-232的一种串行接口，它与直流控制器（欧陆590）出于同意协议，靠RS232直接通信；与马瑞思操作后台（WIZCON）之间是通过串口服务器RS232/RS422转换后进行通讯。

　　我们设计的西门子PLC与各控制子系统的联络关系如图2所示：

　　图2

　　由图中可见，西门子S7系列PLC可采用多种通信协议，如：以太网（ETHERNET）、现场总线（PROFIBUS）等组建通信网络。

　　1. 如果操作后台（WIZCON）继续使用，不更换的话，我们就需要一个通讯的网关作为二者的桥梁来帮助整合他们，该通讯的网关支持一个以太网和RS-232/422/485 口来连接各种类型的支持 Modbus 协议的设备，通过Modbus/TCP 和 Modbus /ASCII/RTU 协议转换, 带有以太网的 PLC 可以使用 RS-232/422/485 接口来实现无缝通讯。

　　2. 如果将操作后台该为和二套一致的WONDERVARE INTOUCH系统，那么组建网络将变的更为简便，实现通过以太网络直接通讯。

　　3.2现场布线

　　在替代改造过程中，我们必须力求工作简洁条理，那必然考虑到布线的问题，避免烦琐的理线、走线的工作，在这方面我们先考察目前PC3000的接线。

　　现场布线十分条理，方便改造的理线工作，据现场接线的统计，聚合、造粒工段所有I/O点如下：

　　西门子S7系列的PLC对于扩展和安装布置十分灵活和方便，通过扩展模块可以满足现场的I/O输入输出点；从空间来看，对于S7要比PC3000体积小的多，所以空间问题也不受任何的限制。

　　3.3软件编程

　　PC3000的编程软件有两种，上面的一种是基于DOS的PRGRAMMING STATION（PS）。

　　首先我们先看PC3000（以造粒工段）的一段程序为例：

　　SHUTDOWN：

　　BEGIN

　　IO4.Value_7           ∶= 0（*OFF*）

　　LdPgTmr.Input         ∶= 0（*False*）

　　HEATING.Process_Val   ∶= 0（*OFF*）

　　WORKING.Process_Val  ∶= 0（*OFF*）

　　PreHtOn.Val           ∶= 0（*ON*）

　　START1.Value_1       ∶= 0（*OFF*）

　　DevAIF.Input          ∶= 0（*False*）

　　END

　　条件：

　　∶∶= AUXON.Process_Val AND MAINSWCH.Process_Val  AND V220VAC.Process_Val  AND  V220ACSV.Process_Val  AND  V24VDC.Process_Val  AND  V24VAC.Process_Val ；

　　根据上述的程序，我们可以画出逻辑框图：用STEP v3.2软件编程如下：

　　以某一片段的变成演示来看，在技术力量成熟的条件下，可以将整个PC3000的程序由STEP软件来进行编译、调试。

　　4.综合性比较

　　西门子PLC代替欧陆PC3000的改造，较其可能的优缺点做如下的对比：

　　优：1. 维护方便，减少了一定的维护费用；

　　2. 方便维护人员对备品备件的管理

　　3. 技术成熟，便于今后的局部改造；

　　4. 可以减少对外方的技术依赖；

　　劣：1. 即使改造前的再详细的调试，必然存在不确定因素；

　　2. 对设备的运行有一定的竞争冒险；

　　5.总结

　　由通用型PLC替换工业PLC，公司并未有该方面的经验借鉴，该项工作显然是个需要人力、物力的相当大的工作。尤其是对PC3000程序的理解上还有一段很长的路要走，在此过程中也会出现一定的不可预见的困难。另外，据了解，外方在长寿聚甲醛的第二、三装置中将采用西门子S7系列PLC，到时我们可以借鉴一些理论和经验支撑，更完善、稳定、全面地作好替换项目的准备工作。

　　参考文献

　　[1]电气电工实用技术问答.电子工业出版社.

　　[2]电子基础.中国电力出版社.

　　[3]维修电工.机械工业出版社.

　　[4]电世界-杂志.电世界杂志社