夏伟

摘要：文章详细介绍了分散式工作站通讯方式的特点，结合2#烧结机自动化工作站点实际情况，有针对性的设计了整套通讯监控系统，具体包括系统监控画面、逻辑判断程序、报警弹窗和语音报警等，经过实践检验，该系统能够清楚、准确的为电气自动化人员提供故障信息，指导故障排除。

关键词：施耐德;分散式工作站;通讯状态监控

Abstract： The article introduces in detail the characteristics of the communication mode of the distributed workstation， combined with the actual situation of the 2# sintering machine automation work station， a targeted design of a complete communication monitoring system， including the system monitoring screen， logic judgment program， alarm pop-up window and Voice alarm， etc.， through practical tests， the system can clearly and accurately provide electrical automation personnel with fault information and guide troubleshooting.

Keywords： Schneider; distributed workstations; communication status monitoring

一、远程I/O特点

施耐德Quantum系列PLC的I/O构架分为本地、远程和分布式三种，分散式工作站通常采用远程 I/O方式，主站采用CRP通讯适配器模块，子站采用CRA通讯适配器模块，采用S908通讯协议，通讯速率为1.544Mbps，通讯介质可采用同轴电缆或光纤，同轴电缆的最远通讯距离为4572米，光纤的最远通讯距离为14公里，最大子站数31个，子站连接方式分为单缆和冗余缆，支持热备系统，每个子站利用背板扩展模块可以扩展一个背板，最大可安装27个IO模板，可应用于距离较远、点数较多、点数集中且干扰较强的场合。

二、现场概况介绍

中天钢铁第一烧结厂2#烧结机于2009年建成投产，按照常规烧结工艺流程，自动化控制部分共设有三套Quantum系列PLC，分别为配料系统（PLC1）、烧结系统（PLC2）和成品系统（PLC3），其中配料系统1个主站，7个分站，烧结系统1个主站，9个分站，成品系统1个主站，3个分站。三个主站之间采用以太网通讯方式进行数据交换，主站与分站之间采用同轴电缆，如图2-1所示。

自投产以来，累计发生过数十次的通讯故障，故障类型主要分为工作站电源模块掉电、通讯模块损坏和同轴电缆故障等，如不能及时查明原因，排除故障，容易造成设备频繁跳停，不利于重大设备的安全运行，同时，烧结生产连续性变差，产量降低，也造成烧结矿质量出现波动。

为降低自动化通讯故障次数，缩短故障处理时间，我们在加强对自动化设备的维护力度的同时，决定利用PLC内部自定义的用于描述分散式工作站的状态字，对各PLC站点进行实时监控，帮助我们判断故障根源。

经过查阅相关资料，我们了解到：PLC默认将%SW545到%SW640用于描述分散式工作站的状态，每个工作站使用三个状态字，%SW545到%SW547分配给工作站1，%SW548到%SW550分配给工作站2，以此类推，%SW638到%SW640分配给工作站32（即最后一个分站）。每个状态字都有16位，以%SW545为例，%SW545.15=1，代表通讯操作正确，%SW545.14=1，代表电缆A的通讯操作正确，%SW545.13=1，代表电缆B的通讯操作正确。

三、具体实施方案

1、制作通讯监控画面

如图3-1所示，在上位机监控画面中，画出三套PLC的每个站点及其通讯线路，单独某一个或多个站点故障和某段通讯线路故障分别体现，具体要求如下：

（1）当单个或多个分站的通讯模块故障或分站电源模块故障时，仅这些分站模块显示故障，其余正常如图3-2所示;

（2）当从某个分站开始往后的通讯模块的状态字都报错时，这些分站模块、分支器以及线路同时显示故障，其余正常，这说明是进该分站的同轴电缆或分支器故障，如图3-3所示。

2、编制逻辑判断程序

以配料PLC程序为例，该部分主要是监控8个站点的状态字变化情况，一旦信号变化，就将其置位保持，如图3-4所示。

3、编制报警脚本程序

（1）画面弹窗报警

如图3-5所示，在脚本窗口中新增条件脚本，当任意配料、烧结、成品三套PLC的某个站点通讯状态字监测到异常时，都会主动将PLC控制系统状态监视图弹出至当前窗口。

（2）系统语音报警

如图3-6所示，在脚本窗口中新增条件脚本，当任意配料、烧结、成品三套PLC的某个站点通讯状态字监测到异常時，通过喇叭自动播报是哪一套PLC通讯故障。

四、效果验证

通过反复模拟不同系统、不同站点和不同线路的故障现象，监控画面和语音报警系统能清晰给出故障点，且经过改造后一年多的实际检验，当真实出现通讯故障时，在监控系统的帮助下，电气自动化人员排除故障的时间大大缩短，在一定程度上也提高了设备作业率。