西门子6ES7231-7PD22-0XA8功能参数

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控制系统通讯网络

GE PAC系统提供与各种DCS系统相互通讯的接口和相应的协议。本系统采用MODBUS RS485协议，通过IC698CRE020型冗余CPU模块与DCS系统控制器中的SI接口通讯来完成。从而组成整个工厂级的集中管理局部网，车间级实时控制网及操作员本地控制站的三级网络结构，完全满足了现代工厂控制管理的网络配置要求。

和中央控制室的通讯本系统采用IC698CRE020型冗余CPU模块的 TCP/IP以太网接口连接到100M自适应HUB上，与上位HMI监控站通讯，波特率为100Mbps。在网上运行 CIMPLICITY HMI软件，可对连接在网上的PLC或其他设备进行监控管理。同时必须为每台PLC（包括主备）和每台HMI操作站*一的物理IP地址，并同时为主备PLC*冗余使用的IP地址;以上地址不能相同否则可能发生通讯系统的崩溃。

GE 的TCP/IP以太网，为标准的TCP/IP以太网，与所有满足TCP/IP以太网协议的设备兼容。TCP/IP以太网通讯采用分别与主备PLC通讯的方式。

四、热备冗余I/O系统

PAC系统的冗余部分是由两套 CPU控制器和冗余通讯模块（RCM）组成，主控制器通过冗余通讯模块（RCM）与其备用控制器和I/O系统的通讯实现其热备冗余功能，一但主PLC控制器或通讯出现故障，所有控制功能将平稳地切换至备用控制器以确保工艺装置正常运行。系统同时具有参数同步化、I/O总线冗余和系统诊断功能。

I/O系统是GE Fanuc公司的VersaMax I/O模块。同时系统是双Genius总线结构;总线可以支持29个I/O结点，可满足不同用户的各种需求。

GBC模块：IC697BEM731

Genius总线控制器模块（IC697BEM731）为RX7I 提供Genius I/O总线的接口。Genius总线控制器同步的扫描Genius设备并与CPU交换I/O数据;GBC 可以在Genius总线上发送或接收128个字节的带控制数据包，同Genius总线上多达32个设备进行数据交换。Genius 的输出由的单元决定的，**单元的Genius总线控制器的总线地址是31，第二单元的Genius总线控制器的总线地址是30。

Genius总线通讯接口单元（NIU）

Genius网络接口单元IC200GBI001用于将VersaMax I/O模块与Genius总线连接起来，它与其它VersaMax I/O模块共同构成一子站。每个总线扫描周期，NIU可以处理128个字节的输入数据和128个字节的输出数据，在模块上可硬件设置子站地址和通讯波特率。系统的主站可以是PLC或者支持Genius网的工业控制计算机。用于冗余总线和冗余CPU系统。

由VersaMax I/O构成的节点包括GE Fanuc PLC以及软件提供的固定逻辑子程序，从而完成节点之间的通讯和总线切换功能。GE Fanuc对该系统的软硬件进行了认真的优化组合。因此，PAC系统是一个性能价格比非常好的冗余热备系统。

系统提供了多种在线诊断并向操作员报告诊断结果。例如：PLC，通讯总线以及I/O节点状态等。

五、结束语

系统自2007年10月投运后反应良好，界面直观方便，适应操作人员的习惯，满足了生产装置的需要，设计调试的时间很短，现场接线得到大大简化，可靠性得到大大提高，维护也很方便。乙烯装置的PLC和DCS系统之间实现了通讯，实现了管控一体化，系统经过一年多的运行，控制系统稳定安全。

系统所采用的RX7I 是GE PAC系列可编程序控制器家族中的一员，GE PAC 的CPU具有强大的功能，如内装PID，结构化编程，中断控制，间接寻址及各种功能模块，能完成复杂的控制。另外系列有功能很强的特殊模块可供选择，包括轴定位模块，高速计数模块，BASIC和C语言协处理模块及Genius通讯模块等。

GE 提供了ME软件来实现对PAC系列产品PLC的编程和组态。外围编程工具通过标准的RS-232或RS-485/RS-422串行接口与PLC相连，也可通过TCP/IP以太网卡对连接在以太网上的PLC进行编程和组态。

GE CIMPLICITY HMI软件是基于MICSOFT bbbbbbS XP环境的功能强大的人机界面软件。不论是对离散的还是连续的生产过程，都能够很容易地创建操作员接口、数据采集、监视与控制应用。CIMPLICITY HMI是一个基于客户服务器的结构的软件，它包括服务器和浏览站CIMPLICITY HMI在使用时，又划分为开发系统和运行系统，CIMPLICITY HMI根据目标对象的不同，按控制点数又划分为50-不能联网，75，150，300，700，35000和无限I/O点的服务器，本系统选700点I/O。CIMPLICITY HMI提供了强大的功能。其主要功能特点是：CimView和CimEdit；报警浏览器；点控制面板；基本控制机制；数据库登录；DDE接口；历史数据分析器；服务器冗余；WebView。

在系统配置中，除本身的机架I/O模块外，还可通过Genius LAN连接VersaMax I/O，Field Control I/O以及Genius I/O模块等，我们的方案即是采用PAC PLC通过Genius LAN连接VersaMax I/O构成一个功能极强、价格合理的分散控制、集中管理的控制系统平台，来满足大规模，复杂的，高速的控制。

CPU模块IC698CRE020系统选用IC698CRE020型冗余CPU模块。IC698CRE020是一款高性能的CPU，可构成热备冗余结构，有10M供电存储的RAM和10M闪存，可运行较大的程序。支持浮点运算功能、SOE功能、C语言编程功能和以太网全局数据功能。

模块可以由三位的启动/停止按钮控制或者由远程连接的编程器和编程软件控制;在CPU模块上有状态指示灯指示以太网界面的状态。

IC698CRE020有两个配置的端口：COM1（RS-232）和COM2（RS-485）；两个嵌入的10 BASE T/100 BASE TX以太网端口和一个站管理端口（RS-232）。

在运行过程中两个PLC始终保持着设备状态控制数据以及各种的同步传输，从而，确保两个CPU同步运行并可以在两个CPU中执行相同程序，获得相同的结果。一旦主系统检测到故障，所有控制将被自动无扰动切换到备用系统，在系统切换过程中，不影响所控制的生产装置的正常运行。主PLC与热备PLC的是在每一扫描周期进行两次，同时对CPU之间传输数据并进行完整性检查。两个CPU的整个扫描过程是同步化进行的，以保持主CPU和备用CPU同步工作，从而实现无扰动切换。

电源模块

系统采用型号为IC697PWR711的电源模块。坚固的结构设计可使其在满负荷的情况下能渡过一个周期的掉电。同时电源内部还具有过压和过流保护功能及承接供电网的电压变化。

DI模块：IC200MDL650

IC200MDL650是32点输入模块，240VAC隔离输入，输入模块为每一个点均设置了指示灯以显示其状态。

DO模块：IC200MDL750

IC200MDL750模块提供16点开关量输出，0-265VA或0-125VDC、每点2.0A继电器输出，模块为每一个点均设置了指示灯以显示其状态。

AI模块：IC200ALG260

模拟量输入模块IC200ALG260提供一个8路电流或电压输入接口。模块用电由底板供给，无外部电源要求。模块有12-16位分辨率，并通过PLC直接存取，在CPU内，模拟量有自身的存储器，并且每扫描一次，数据自动刷新。模块的智能处理过程由CPU或NIU完成。模块供给8个字的模拟量输入数据。