ControlLogix系统在天津纪庄子再生水厂的应用
——— ControlLogix和第三方产品 Modbus的通讯
邰素华、关虹（北京金州工程技术有限公司，100101）
摘要： 整个厂区的自动化控制由7个PLC站组成。全部采用了罗克韦尔自动化的PLC，通过CONTROLNET与中控室进行通讯。全厂的通讯采用LOGIX5000系列的DHRIO模板将 DH+网的数据采集后由CONTROLNET传送到中控室计算机。计算机监控系统由罗克韦尔自动化公司的RSVIEW组成，负责整个厂区的设备监控及报警。由MVI56- MCM模块将输出设备的电流，电压及功率这些电量数据传输到PLC。
关键词： PLC CONTROLNET SLC500 RSLOGIX5000 DH+网 MODBUS
Application of ControlLogix in Tianjin Jizhuangzi Recycled Water Plant
TAI Suhua, GUAN Hong (Beijing Jinzhou Engineering Equipment Co., Ltd)
Abstract: Tianjin Jizhuangzi Recycled Water Plant automation control system is made up of 7 PLC stations, all of which have applied Rockwell Automation’s PLCs, using ControlNet for communication. Logix5000 DHRIO collects data and transmits data to the main control room via ControlNet. The computer based monitoring system is configured with RSView, overlooking plant level equipment itoring and alarm. MV156-MCM transmits data such as current, voltage and power to PLCs.
Key words: PLC CONTROLNET SLC500 RSLOGIX5000 DH+net MODBUS
随着人们环保意识的增强,在水资源急剧贫乏的今天,水处理项目日益增多。而在众多的水处理项目中,罗克韦尔自动化产品以其优越的性能得到广泛的应用。天津纪庄子再生水厂系统全部选用了罗克韦尔自动化产品。
一、 项目背景
天津纪庄子再生水厂是国家在全国重点扶持的五个中水项目之一, 设计日产量为 5万立方米/天，主要用于给生活（居民区），工业区供水。其中生活区供水为 2立方米/天，工业区供水为 3万立方米/天。
整个厂区的自动化控制又分为进水泵房，加氯，加药，CMF，臭氧发生间，出水泵房，滤站共 7个 PLC站组成。其中进水泵房与出水泵房采用罗克韦尔自动化公司的 RSLOGIX5000系列 PLC，通过 CONTROLNET与中控室进行通讯。加氯，加药，臭氧发生间，CMF及滤站采用罗克韦尔自动化公司的 SLC500系列 PLC，通过 DH+网进行通讯，全厂的通讯采用LOGIX5000系列的 DHRIO模板将 DH+网的数据采集后由 CONTROLNET传送到中控室计算机。计算机监控系统由罗克韦尔自动化公司的 RSVIEW组成，负责整个厂区的设备监控及报警。现场各子站控制柜上设有触摸屏，用于各工段的设备状态显示及报警。同时在七台高压柜上安装了西门子的综合继保，用于输出各种电器的分合闸及电量信号，在十四台现场电器控制柜上安装了 EMP420A的智能型电器仪表用于输出设备的电流，电压及功率，这些仪表都安装有 MODBUS输出接口，由 MVI56- MCM模块将这些电量数据传输到PLC。
大家对 ControlLogix系统及网络之间的通讯已非常熟悉，但 ControlLogix与第三方产品的通讯往往是我们调试中的难点，下面我们就 ControlLogix系统与 Prosoft公司的 MVI56- MCM模块的通讯,详细介绍如下：
二、硬件接线及初始化操作
2.1整体示意图：
2.2超级终端
对 MCM模块的初始化要用超级终端(Hyper Terminal)，使用超级终端时要注意选择相对应的波特率等参数，参数设定完成后，MCM模块需重新上电，才可监视 MCM的数据表。
2.3 MCM模块的硬件设定
MCM模块可通过短路棒设定为 RS232,RS422及 RS485三种通讯协议。本应用选用RS485通讯。
2.4电能表的接线
本应用中 Modbus设备使用的是DAETECH 公司的 EPM420A型网络电力仪表，接线如图：
2.5 MCM模块的软件组态
在 RSLogix5000软件中的I/O Configuration中添加 1756-Module，连接参数中的输入及输出尺寸可根据用户的通讯量的大小设置。
模块添加完成后，需要产生如下图所示的主要接口 Tag，以便和电能表通讯。也可以参照例程产生所需 Tag。
我们重点要关注 MCM1 Tag。
三、模块主要参数设置说明
3.1 MCM1.ModDef 数据传送参数
MCM1.ModDef 是用来设定模板的数据库。模板共有 5000个用来读/写的寄存器。
WriteStartReg: 从 PLC到模板传送数据的寄存器起始地址。
3.2 MCM1.Port ModBus 通讯参数
MCM1.Port 是用来组态模板通讯的串口组态。 MCM1.Port [0] 对应 Port1，MCM1.Port [1] 对应Port2。
Enable: 通讯口使能。
3.3 MCM1.P1Cmd，MCM1.P2Cmd Modbus Master 命令
MCM1.P1Cmd，MCM1.P2Cmd 是用来设定模板的 Modbus master 命令。每个口最多可组态 100个 Modbus master 命令。
读/写命令:
Enable: 命令使能。
3.4 MCM1.ReadData, MCM1.WriateData 读/写数据区
MCM1.ReadData： 读数据区。一个从 Master 设备写到作为 Slave设备的通讯口，或从 Slave设备读取的数据。这个位置的数据是从 MVI56-MCM模块返回到ControlLogix处理器的。
四、 Modbus 通讯协议执行过程
应用 Modbus RTU协议，EPM420电能表提供了和 SCADA系统直接连接的 RS485通讯模式的选择。Modbus 协议中，主机通过网络传送给从机以下内容来建立起主从通讯方式：
1. 从机地址
从机返回的内容包括：
1. 所采取的动作
如果错误发生在接收信息时或从机不能执行要求的操作，从机将会产生一个出错信息并作为响应送出。
RS485网络允许的最大长度为 3900英尺。包含控制器在内最多可连接 32个节点。
数据传输速率在 2400，4800，9600，19200范围内可选择。
注意， 无论是读还是写，数据长度都要乘以 2，因为 ControlLogix数据是 32位的，而电能
表的数据地址是 16位的。另外，如果电能表读上来的数据是浮点数，而 ControlLogix的数据地址用的是整型数据类型，则数据还要通过梯图程序进行转换。
五 、结束语
ControlLogix系统以其先进的技术在各个行业都有许多成功的应用,借助单一的 ControlLogix平台,完全可以满足用户的不同要求。和第三方产品（Modbus, Profibus….)丰富的通讯功能，使它进一步扩展了应用的灵活性。天津纪庄子再生水厂项目中的现场电器控制就是 ControlLogix 和 Modbus通讯的成功应用，我们相信 ControlLogix系统在今后的应用中定会发挥更大的作用。
参考文献：
[1] MVI56-MCM ControlLogix Platform Module Set Up Guide
作者简介：
邰素华：曾在罗克韦尔自动化公司工作十多年，曾从事ＡＢ数控系统及运动控制产品的工作，参与了多个数控系统的改造和开发项目。后担任北京地区的专职培训教师，教授 PLC5,SLC500,CLX系统,RSView32,PanelView等课程。现任北京金州工程技术有限公司自控部副经理.
