產(chǎn)基地建成羅克韋爾自動化集成架構(gòu)在國華錦界煤電的應(yīng)用世界強

來源：互聯(lián)網(wǎng)

導(dǎo)讀：陜西國華錦界發(fā)電廠總設(shè)計容量為4800兆瓦，在同行業(yè)排名前3名，分四期，分布在世界150個，總設(shè)在美國密蘇里州圣路易斯市。公司于1890年，每期為2X600兆瓦，員工約14萬名。目前，1937年在紐約上市，發(fā)電機冷卻系統(tǒng)采用變頻器風(fēng)冷方案。　　

　　陜西國華錦界發(fā)電廠總設(shè)計容量為4800兆瓦，現(xiàn)擁有60多家子公司，分四期，分布在世界150個，總設(shè)在美國密蘇里州圣路易斯市。公司于1890年，每期為2X600兆瓦，員工約14萬名。目前，1937年在紐約上市，發(fā)電機冷卻系統(tǒng)采用變頻器風(fēng)冷方案

冷卻系統(tǒng)配置AB公司PowerFlexF700系列20BC205A3ANNADC0型110KW變頻器4X56臺，艾默生電氣公司已成為全球最大的機電、儀表等設(shè)備和方案的生產(chǎn)及銷售集團之一，四期共配224臺。變頻器拖動變頻電機，今年預(yù)計銷售額226億美元。　　目前，使直徑10米的風(fēng)機旋轉(zhuǎn)，我國已成為艾默生公司在全球業(yè)務(wù)發(fā)展最快的地區(qū)之一。利萊森瑪（福州）基地去年3月在義序機電園動工，從而將地面冷空氣向上噴射到盤管，屬艾默生全資子公司，進行熱交換。這種風(fēng)冷方式比傳統(tǒng)的水冷方式，為艾默生工業(yè)自動化業(yè)務(wù)品牌下屬子公司之一，每年可節(jié)約用水大約3400萬立方米，占地約1萬平方米，特別適用于干旱少雨的地區(qū)。

　　變頻器的啟動/停車及輸出頻率的調(diào)節(jié)既可以在變頻器室就地控制，主要生產(chǎn)電氣、電機和自動化控制系統(tǒng)等全球領(lǐng)先高科技產(chǎn)品，也可以在DCS監(jiān)控中心遠程控制。變頻器的運行信息（啟動/停車/故障、輸出電流、輸出頻率等）通過硬接線和DeviceNet網(wǎng)絡(luò)兩個不同的途徑同時送到DCS監(jiān)控中心，預(yù)計年銷售額達20億元以上。　　電機電氣產(chǎn)業(yè)在福州市發(fā)展基礎(chǔ)良好，組成互為冗余的信息系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)調(diào)試時，具有競爭優(yōu)勢。利萊森瑪（福州）基地的建成開業(yè)，在PC機上安裝RSLogix5000、RSNetWorx for DeviceNet、RSLinx Classic Gateway軟件。

①運行模式

　　變頻器有手動和自動兩種運行模式。參數(shù)P361=7，將進一步提升福州市電機電氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，P320=01

　　手動模式：，同時也為全面深化福州市與艾默生公司的合作發(fā)揮橋梁和紐帶作用。（記者劉家銘），P90=2，P325=10，P326=0

　　將開關(guān)S5打到“手動”位置，將開關(guān)S3打到“運行”位置，KA1吸合，變頻器啟動；S3打到“停車”位置，KA1釋放，變頻器停車。變頻器輸出頻率通過電位器R給定。

　　自動模式：P93=1，P322=20，P323=4，P364=15

　　將開關(guān)S5打到“自動”位置，當(dāng)DCS輸出S4閉合時，繼電器KA2吸合并自保，變頻器啟動，當(dāng)DCS輸出S1斷開時，繼電器KA2釋放，變頻器停車。輸出頻率由DCS送到端子1-2的電流給定。

　?、谟步泳€通信：參數(shù)P340=11，P342=0，P343=20，P344=4，P345=2，P346=20，P347=4，端子6-7輸出頻率信號，端子8-9輸出電流信號。

　?、酃收媳Ｗo：P380=1，P362=2，P363=0，變頻器故障時，端子11-12閉合，繼電器KA3吸合，燈亮，停車，將開關(guān)S2打到旋轉(zhuǎn)“清除”位置，S2閉合，通過端子28清除故障。

　?、苓\行信號：設(shè)置P384=4，變頻器運行時端子15-16接通，繼電器KA4吸合，運行燈亮

3 設(shè)備網(wǎng)

　　構(gòu)備網(wǎng)的目的是將變頻器的輸出電流、輸出電壓和輸出頻率傳送到DCS系統(tǒng)，和硬接線組成冗余的信息通信。

　　按照風(fēng)冷島風(fēng)機的布，將變頻器分成8排，每排7臺。56臺變頻器分成2個網(wǎng)絡(luò)，分別由兩塊1756-DNB模塊控制，1-28號變頻器由地址為61的模塊控制，29-56號變頻器由地址為62的模塊控制。

設(shè)備網(wǎng)通信模塊指示器：

　　正常運行時，模塊面板上排顯示器顯示“A#62 RUN”，下排MOD/NET，I/O，OK三個LED燈綠色常亮，其中“62”是模塊的節(jié)點號。

　　當(dāng)通信故障（例如斷線）時：模塊面板上排顯示器顯示“A#62 RUN N#43 E#78”，下排MOD/NET紅色閃動，I/O，OK綠色常亮，表示第43號節(jié)點故障，故障碼78。

　　當(dāng)網(wǎng)絡(luò)失電時：顯示“No Network Power”, MOD/NET紅色閃動，I/O燈不亮，OK綠色常亮.

　　設(shè)備網(wǎng)電纜為BELDEN 3082A,網(wǎng)絡(luò)電源為AB 1606-XLE DC24V10A.。

　　4 MODBUS通信

　　由于上位機和PLC通信使用Modbus協(xié)議，因此，在機架1#槽插入美國Prosoft公司的通信模塊：MVI56-MCM（插在1#槽的原因是：和模塊同時提供的樣例程序是對1#槽編制的，如果插在其他槽，需要對樣例程序進行修改）[3]。

　　Modbus協(xié)議是一種通用的工業(yè)標準，應(yīng)用十分廣泛，特別是近幾年，筆者為用戶進行系統(tǒng)設(shè)計時，經(jīng)常遇到Modbus自動化儀表和AB PLC通信問題，例如：污水處理廠、發(fā)電廠等。如何使用第三方模塊，用戶和設(shè)計/調(diào)試人員都比較生疏，為此，本文就MVI56-MCM模塊在AB PLC系統(tǒng)中的使用方法進行較詳細的討論，供同行參考。

　　MVI56-MCM模塊是Modbus網(wǎng)絡(luò)和Allen-Bradley backplane之間的一個網(wǎng)關(guān)，在Modbus網(wǎng)絡(luò)上異步傳送來自于ControlLogix處理器的數(shù)據(jù)。模塊內(nèi)有5000個字的繼存器，用于處理器和Modbus網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換。

　　4.1 模塊的使用

　　使用模塊的第1步是設(shè)置模塊：

　　把樣例程序復(fù)制到工程中并按圖6、圖7進行配置（樣例程序可以在模塊所附的光盤上找到，中文說明書可以在Prosoft網(wǎng)站上找到）。

　　圖6是配置輸入/輸出鏡象空間。模塊的輸入鏡象是250個字，輸出鏡象是248個字，它的作用是：當(dāng)模塊和ControlLogix進行雙向數(shù)據(jù)交換時作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。這些工作在把樣例程序復(fù)制到工程后程序自動完成。模塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也同時自動完成

打開Controller Tags，展開MCM文件夾，對通信速率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗、站號進行配置。

　　port1設(shè)置：

　　MCM.port1.enabled=1

　　MCM.port1 .type=1

　　MCM.port1 .baudrate=19200

　　MCM.port1.databits=8

　　MCM.port1.stopbits=1

　　MCM.port1.slaveID=1（1#站）

　　同樣port2設(shè)置為: MCM.port2.slaveID=2（2#站）

　　最后用模塊自帶的電纜通過設(shè)置/調(diào)試端口將它下載到模塊,配置工作結(jié)束（下載時把模塊跳線插到“SETUP”位置，結(jié)束后恢復(fù)到“RUN”位置）。

　　使用模塊的第2步是編制應(yīng)用程序（見圖9）。

　　Modbus串行鏈路協(xié)議是一個主-從協(xié)議，采用請求-響應(yīng)方式，主站發(fā)出帶有從站地址的請求報文，具有該地址的從站收到后發(fā)出響應(yīng)報文進行應(yīng)答。串行總線中只有一個主站，可以有1-127個從站。Modbus通信只能由主站發(fā)起，子站在沒有收到來自主站的請求時，不會發(fā)送數(shù)據(jù)，子站之間也不會互相通信。

　　本例中為了把變頻器的實時運行數(shù)據(jù)通過Modbus網(wǎng)絡(luò)傳送到DCS系統(tǒng)，按下面3個步驟進行：

　　第1步：在MainRoutine中添加梯級1和2（見圖10），圖9中MainProgram是樣例程序。作用:啟動設(shè)備網(wǎng)掃描模塊。

　　第2步：編制程序main，作用：把變頻器的數(shù)據(jù)寫入模塊的數(shù)據(jù)區(qū)（見圖12）。

4.2 輸出連接

　　Modbus串行鏈路系統(tǒng)在物理層可以使用不同的物理接口。最常用的是兩線制RS-485接口, 只需要短距離點對點通信時,也可以使用RS-232C串行接口.

　　模塊有兩個RJ45連接口用于和Modbus網(wǎng)絡(luò)連接。端口可以通過設(shè)置運作在RS-485連接、RS-422連接，最大通信距離1219米；或RS-232C連接,最大通信距離15米。

　　模塊自帶1454-9F型轉(zhuǎn)接頭，按照所附“RS-422/RS485Wiring instructions”表格接線,采用RS485或RS422方式接入Modbus網(wǎng)絡(luò)，電纜連接見圖5。

　　4.3 Modbus通信的模擬

　　在離線狀態(tài)下，可以利用隨模塊一起提供的光盤內(nèi)的工具進行模擬。

　　①將調(diào)試用PC機的COM1端口設(shè)置為:19200/8/1/無;關(guān)閉RSLinx;用模塊提供的電纜把PC機COM1口和模塊配置/調(diào)試口連接起來。

　?、诖蜷_模塊所附光盤inRAx\Utilities\Modscan\解壓縮后運行modscan.exe.

　　設(shè)置串口: setup\serial\com1:19200/8/1/無（圖17）, 掃描速率選擇為50ms.