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摘要：本文阐述了可编程控制器（PLC）在工业水泵与上位机通讯系统中的应用，主要介绍了研制工业水泵与上位机通讯系统的可编程控制器控制系统的总体设计方案及设计过程，最后通过设备安装，现场调试，成功验证了程序的可行性，实现了工业水泵操作人员在上位机上可直接远程监视工业水泵的运行情况，具有实践应用的意义。
关键词：可编程控制器（PLC） 工业以太网 继电器 上位机iFIX系统
0 引言
可编程序控制器（PLC）是一种能够适应多种工业环境的控制装置，其稳定的性能受到广大工业生产者的好评。这种控制系统具有极高的可靠性和灵活性。应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。变频技术的发展推动了PLC的应用，它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。PLC在工业水泵与上位机通讯系统的应用主要体现在它的开关量输出功能。
工厂的现状是上位机不能直接监视工业水泵的运行情况，给工厂的生产带来不便和安全生产带来不稳定因素。鉴于以上我们决定研发利用现有的网络构架实现工业水泵与上位机通讯。
1 提出各种方案并确定最佳方案
1.1 通讯方式分析
现有的主要几种工业控制通讯方式有“工业以太网”， “现场总线通讯”，“串口通讯”。通讯方式应具有的优点是数据传输及时、准确，不影响设备正常运行，经济性、实用性高。
以下是这3种通讯方式的分析表：
1.2 通讯方式的选择
根据我厂目前通讯方式为工业以太网（如下图），经过认真比较，利用现有通讯方式研制通讯系统为最佳选择。
以下是在工业以太网下的数据传输过程。
首先：设备终端（如：传感器、流量计接触器等设备的模拟量及开关量信号传输到PLC（可编程控制器）。
然后PLC通过交换机把数据传输到服务器上。
服务器将数据再传输到上位機，上位机iFIX系统直接精确地监视、控制生产过程（是全球最领先的HMI/SCADA自动化监控组态软件）。
2 具体方案分析、实施
2.1 需解决问题
在基于工业以太网通讯方式下，研制工业水泵与上位机通讯系统需解决以下三点问题：
问题一：工业水泵与PLC之间的通讯。
问题二：PLC信号识别及反馈。
问题三：上位机信号识别及状态显示。
2.1.1 问题一：工业水泵与PLC之间的通讯
解决方案：通过继电器传递通讯信号。
它的主要优点是：通讯方便，应用广泛，性价比高。它的主要缺点是：编制程序繁琐。经过讨论，可以解决各项编程问题。因此，决定采用此方案。
确定问题一的解决方案后，对几种备选继电器进行比较，由于“欧姆龙继电器”性能稳定，性价比高等。因此决定选择此品牌继电器。
2.1.2 问题二：PLC信号识别及反馈
解决方案：PLC程序编程。
2.1.3 问题三：上位机信号识别及状态显示
解决方案：上位机IFIX系统编程。
2.2 按解决方案实施
2.2.1 根据以上方案分析，我们制定了如下对策表：
2.2.2 按对策实施：
①对策一实施：继电器安装及接线。
②对策一实施：PLC DI模块接线。
③对策二实施：PLC程序编程。
我们在中控室电脑上用S7软件进行PLC程序编程。
④对策三实施：上位机IFIX系统编程。
我们在中控室上位机IFIX系统中根据点表确定数据源，进行程序编制。
3 通讯系统测试
3.1 网络硬件连接（工业水泵—继电器—PLC）
通过观察、测量硬件系统运行正常。
3.2 上位机显示正常，所编辑程序运行准确
我们通过跟踪观察，中控室上位机中，工业水泵运行状态的显示均正常。工业水泵与上位机通讯系统研制成功。
4 总结
4.1 经济效益分析
本次研制工业水泵与上位机通讯系统硬件投入费用：
继电器6个：每个继电器单价198元。共计1188元
连接线30米，价格103元，合计1188+103=1291元
4.2 间接效益
本次活动虽然没有直接的经济效益。但是，实现了中控工在中控室上位机上可随时监视到工业水泵的运行情况，消除了之前没有通讯系统时给车间生产带来的安全隐患。为保证车间安全生产起到了积极的作用。
我们将PLC控制柜接线图、工业水泵控制柜接线图归纳到CAD电子版图纸存档。将PLC控制程序、上位机IFIX系统程序备份到移动硬盘，并建立软件程序档案。供在今后的工作中使用。
参考文献：
[1]海心.西门子PLC开发入门与典型实例（修订版）.人民邮电出版社2010.8.
[2]iFix3.5中文使用手册.2008.
[3]工厂《能源管理系统竣工图》.
关键词：可编程控制器（PLC） 工业以太网 继电器 上位机iFIX系统
0 引言
可编程序控制器（PLC）是一种能够适应多种工业环境的控制装置，其稳定的性能受到广大工业生产者的好评。这种控制系统具有极高的可靠性和灵活性。应用面广、功能强大、使用方便，是当代工业自动化的主要设备之一。变频技术的发展推动了PLC的应用，它应用大规模集成电路，微型机技术和通讯技术的发展成果，逐步形成了具有多种优点和微型，中型，大型，超大型等各种规格的系列产品，应用于从继电器控制系统到监控计算机之间的许多控制领域。PLC在工业水泵与上位机通讯系统的应用主要体现在它的开关量输出功能。
工厂的现状是上位机不能直接监视工业水泵的运行情况，给工厂的生产带来不便和安全生产带来不稳定因素。鉴于以上我们决定研发利用现有的网络构架实现工业水泵与上位机通讯。
1 提出各种方案并确定最佳方案
1.1 通讯方式分析
现有的主要几种工业控制通讯方式有“工业以太网”， “现场总线通讯”，“串口通讯”。通讯方式应具有的优点是数据传输及时、准确，不影响设备正常运行，经济性、实用性高。
以下是这3种通讯方式的分析表：
1.2 通讯方式的选择
根据我厂目前通讯方式为工业以太网（如下图），经过认真比较，利用现有通讯方式研制通讯系统为最佳选择。
以下是在工业以太网下的数据传输过程。
首先：设备终端（如：传感器、流量计接触器等设备的模拟量及开关量信号传输到PLC（可编程控制器）。
然后PLC通过交换机把数据传输到服务器上。
服务器将数据再传输到上位機，上位机iFIX系统直接精确地监视、控制生产过程（是全球最领先的HMI/SCADA自动化监控组态软件）。
2 具体方案分析、实施
2.1 需解决问题
在基于工业以太网通讯方式下，研制工业水泵与上位机通讯系统需解决以下三点问题：
问题一：工业水泵与PLC之间的通讯。
问题二：PLC信号识别及反馈。
问题三：上位机信号识别及状态显示。
2.1.1 问题一：工业水泵与PLC之间的通讯
解决方案：通过继电器传递通讯信号。
它的主要优点是：通讯方便，应用广泛，性价比高。它的主要缺点是：编制程序繁琐。经过讨论，可以解决各项编程问题。因此，决定采用此方案。
确定问题一的解决方案后，对几种备选继电器进行比较，由于“欧姆龙继电器”性能稳定，性价比高等。因此决定选择此品牌继电器。
2.1.2 问题二：PLC信号识别及反馈
解决方案：PLC程序编程。
2.1.3 问题三：上位机信号识别及状态显示
解决方案：上位机IFIX系统编程。
2.2 按解决方案实施
2.2.1 根据以上方案分析，我们制定了如下对策表：
2.2.2 按对策实施：
①对策一实施：继电器安装及接线。
②对策一实施：PLC DI模块接线。
③对策二实施：PLC程序编程。
我们在中控室电脑上用S7软件进行PLC程序编程。
④对策三实施：上位机IFIX系统编程。
我们在中控室上位机IFIX系统中根据点表确定数据源，进行程序编制。
3 通讯系统测试
3.1 网络硬件连接（工业水泵—继电器—PLC）
通过观察、测量硬件系统运行正常。
3.2 上位机显示正常，所编辑程序运行准确
我们通过跟踪观察，中控室上位机中，工业水泵运行状态的显示均正常。工业水泵与上位机通讯系统研制成功。
4 总结
4.1 经济效益分析
本次研制工业水泵与上位机通讯系统硬件投入费用：
继电器6个：每个继电器单价198元。共计1188元
连接线30米，价格103元，合计1188+103=1291元
4.2 间接效益
本次活动虽然没有直接的经济效益。但是，实现了中控工在中控室上位机上可随时监视到工业水泵的运行情况，消除了之前没有通讯系统时给车间生产带来的安全隐患。为保证车间安全生产起到了积极的作用。
我们将PLC控制柜接线图、工业水泵控制柜接线图归纳到CAD电子版图纸存档。将PLC控制程序、上位机IFIX系统程序备份到移动硬盘，并建立软件程序档案。供在今后的工作中使用。
参考文献：
[1]海心.西门子PLC开发入门与典型实例（修订版）.人民邮电出版社2010.8.
[2]iFix3.5中文使用手册.2008.
[3]工厂《能源管理系统竣工图》.