S7-200 PLC与组态王在变频器节能项目上的应用

1 引 言

　　近几年来，可编程序控制器（以下简称plc）因其可靠性高、编程简单、抗干扰能力强等优点，在工业控制领域得到了广泛应用。但plc在人机交互性能方面较弱，然而工控组态软件（如组态王）具有良好的人机界面及控制决策能力。因此，将二者结合起来可有效实现整个生产过程的综合监控。东方日立（成都）电控设备有限公司生产的高压大功率变频器有机地将二者结合起来，实现变频器在昆钢自备发电厂高炉煤气发电机组送、引风机系统上的应用及节能计算。该系统采用上、下位机主从式结构，plc作为下位机通过modbus通信方式，完成工业现场数据的实时采集；上位机采用工业控制计算机，与plc之间通过工业以态网通讯方式，实现高压变频器在运行过程中的实时数据显示、故障报警等各项功能。同时，组态王又作为数据服务器，通过dde方式为节能软件提供实时数据，以助节能软件完成数据计算、动态曲线显示。

2 系统硬件配置

　　送、引风机高压变频装置通讯系统的硬件配置，主要包括mdm3000电力综合测试仪、集线器及实现远程监控的工业计算机。单元控制柜内所用的plc，选用西门子s7-200系列cpu226；通讯单元为西门子工业以太网模块cp243-1。数据采集器选用深圳亚特尔公司的mdm3000产品，实现变频器输入电压、输入电流等数据采集。工业计算机选用研华原装工控机ipc-610h，主要配置：cpu2.8g/256m（内存）；80g硬盘；集成显卡；另置网卡；50倍光驱；1.44m（软驱）和kb104+mouse。送、引风机高压变频装置通讯系统的硬件配置如图1所示。

3 系统软件基本原理及组态

　　系统软件包括：

　　（1）工控软件：组态王kingview5.1；

　　（2）用于s7-200编程软件的step7-microwin4.0；

　　（3）用于实现节能计算的自主研发的软件。

　　送、引风机高压变频装置系统以plc为通讯管理中心的通讯系统的地址分配见附表。

　　3.1 组态王kingview5.1

　　组态王是运行于microsoftwindows98/2000/nt/xp中文平台界面的人机界面软件。采用了多线程、com组件等新技术，实现了实时多任务，软件运行稳定可靠。软件包从工业控制对象中采集数据，并记录在实时数据库中。它还负责把数据的变化以动画的方式形象地表示出来。同时还可以完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视功能，并按实际需要生成历史数据文件。

为实现组态王和外部设备的通讯，组态王内置大量设备的驱动程序作为组态王和外部设备的通讯接口，扩充了组态王的功能，为用户提供更为灵活的应用空间。在数据交换时，我们定义组态王作为dde服务器端，与采用java软件开发的节能计算软件相互通讯。通过dde方式用户自编的应用程序可以与组态王无缝连接，进行数据交换。节能计算软件的主画面如图3所示。