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触摸屏与PLC、传感器之间的无线通讯方案

 

在自动化控制项目中,经常会遇到分布在不同地方的PLC之间需要进行远程通讯,实现交换控制,常规方式是采取现场拉线的方式。但有时由于现场条件的限制,布设通讯线路很不方便,例如山上与山下,或者横跨马路的情况,尤其对于工程改造项目二次布线可能会要影响到已有设备运行,甲方可能应为停运造成经济损失。无线通讯方式可以很好的弥补这些不足。 本方案以一个实际工程说明触屏和plc、传感器之间的无线远程控制
一、项目的具体要求如下:
现场两个设备监测点A和B,在两个不同的地方,现场中控室为C点;
A点距离C点的距离为1Km,中间有几栋彩钢厂房,无特别高大障碍建筑物,A点有六台空压机,A、C两点有20m左右落差;
B点距离C点的距离为120m左右,在一个彩钢厂房内,分布在不同的房间内,B点有8台空压机和一个西门子S7-200PLC;
C点有一台威纶通的触摸屏,需要在触屏上监控到A点和B点的信息;
每台空压机有2个开关信号和一个PT100温度信号,需要无线远程传送到C点的威纶通触屏,并传送到互联网和远端组态监控电脑,因此总共有28个开关量信号和14个温度信号需要监控;
西门子S7-200的相关信息也要传送到触屏、互联网和远端监控电脑;
该项目在属于改造项目,厂区已经硬化,设备已经生产,拉线距离远,时间长,还要影响生产,因此采取了无线通讯方式。无线施工时间非常短,组态编写好后,现成调试1到2天时间即可完工。如果采取挖沟布线,三名工人采用风炮挖沟,至少要15天左右施工周期。
二、系统方案
本方案的控制系统以巨控的无线远程控制终端为核心,采取本地无线M433+GPRS无线相结合的控制方式,原理框图如下:

三、远程控制系统硬件配置
无线监控系统核心是3个控制主机,分别是:中控室C点,巨控GRM212G-C智能 GPRS无线控制终端1台; 监控A点巨控GRM102-8D2P 智能工业控制器1台,监控B点巨控GRM102-8D2P 智能工业控制器2台。另外A点配8路开关量转485输入扩展模块1个,4路PT100测温转485输入扩展模块1个;B点配4路PT100测温转485输入扩展模块1个;
四、功能说明
在本项目中,监控点A和B距离中控室C的距离都不超过1KM,因此这三地的无线通讯采用本地无线M433的形式,这种方式后期不需要移动运营费用 ,节省运行成本;
GRM102-8D2P 智能工业控制器,能通过本地无线M433信号接收和发送数据,无线通讯协议为MODBUS-RTU,并且具备8路开关信号输入,2路PT100测温输入,并具备一路RS485通讯;
GRM102-8D2P 智能工业控制器的RS485支持PPI和MODBUS RTU,通讯协议可以通过巨控模块的开发编译环境进行选择
开关量转485输入扩展模块和PT100测温转485输入扩展模块所支持的通讯协议均为标准的MODBUS RTU协议,可以设置从站号,因此在A点,GRM102-8D2P 智能工业控制器的RS485口可以挂两个扩展模块;
B点,因为有一个西门子S7-200的PLC,支持的协议为PPI,另外应为模块测温输入需要扩展,因此采用两个GRM102-8D2P,刚好只需要一个测温扩展,加上控制器自带的输入输入,刚好就是16路开关量输入,8路PT100测温输入,另外一个RS485口接西门子PLC。
GRM212G-C 智能GPRS无线控制终端,同时具备本地无线M433和GPRS远程无线两种通讯功能,并具备一个RS485串口。
GRM211G能直接通过M433无线信号和GRM102进行通讯;,
GRM211G通过RS485和威纶通触屏进行双向通讯,通讯协议为MODBUS RTU;
GRM102和威纶通触屏的无线远程通讯,通过GRM212G进行中转。
GRM211G通过GPRS将GRM102传上来的信息传到云服务器,并且将云服务器传过来的信息转发给GRM102和触屏
五、巨控无线终端支持的plc的通讯协议
西门子 S7-200 PLC:PPI 协议
西门子 S7-300、 400 PLC:MPI 协议
三菱 FX 全系列 PLC:通过 485-BD 支持 FX1N,FX2N ,FX3U 等 PLC
三菱 Q 系列 PLC:MELSEC 通讯协议
欧姆龙系列 PLC:HOSTLINK 协议(C-MODE 和 FINS 指令)
台达系列 PLC:台达协议
国产各类 PLC:MODBUS 协议
 
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