HMI触摸屏TCPIP技术在龙华港泵闸自动化中应用.docVIP

HMI触摸屏TCPIP技术在龙华港泵闸自动化中的应用 　　摘要本文阐述HMI和PLC的配合工作，在水利行业自动化控制中的应用，以及该技术带来的优异的调试效率性和数据检测的直观性。 　　 　　关键词 HMI TCP/IP 自动化 PLC 　　 　　1前言 　　目前，上海很多新建和改造泵闸站配都有自动化控制技术，在这些新建改造站点中，一定规模的中大型站点一般配有HMI触摸屏，其连接在主要设备上，如主泵，节制闸，配电柜。这些HMI安装分布在各自主设备边上，显示主设备的数据信息，达不到设备与设备之间的数据共享。TCP/IP接口的技术手段，使HMI以PLC为基础，连成环网，达成重要数据共享，改变了HMI “互不通气”的局面，解决了现场表头安装不合理，位置分布散杂等问题，优化了资源组合，提高了现场的设备调试速度和运行维护的工作效率。 　　 　　2 技术概述 　　2.1HMI技术概述 　　HMI是Human Machine Interface 的缩写??“人机接口”，也叫人机界面。人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存储单元等，软件一般分为两部分，即运行于 HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和HMI 产品的通讯口，把编制好的“工程文件”下载到HMI的处理器中运行。基本功能：设备工作状态显示，如指示灯、按钮、文字、图形、曲线等 ,数据文字输入操作,打印输出,生产配方存储,设备生产数据记录,简单的逻辑和数值运算,可连接多种工业控制设备。技术指标:显示屏尺寸及色彩，分辨率 HMI的处理器速度性能 。输入方式：触摸屏或薄膜键盘 画面存贮容量， HMI的接口种类很多,有RS232,RS485,TCP/IP接口等。 　　2.2TCP/IP技术概述 　　TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol)的简写，中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础。 　　 　　3 HMI TCP/IP接口技术在龙华港泵闸自动化中的应用 　　3.1龙华港泵闸系统介绍 　　龙华港泵闸位于上海市徐汇区，其主要功能为挡潮、排涝等。为提高淀北水利控制片防汛排涝能力，对龙华港泵闸进行外移和扩建。泵站为单向排涝泵站，主要功能为防洪、排涝和改善城市水环境。工程主要由设计流量90m3/s的泵站、1孔净宽12m的节制闸组成。泵站共装设4台斜30°轴伸泵组，单泵设计流量22.5m3/s，配套电机功率为1250kW，电压等级10kV。为满足水泵启动、事故断电停泵，出水流道设一道带小拍门的快速工作门和一道快速事故门。泵站分期实施，本期装设2台泵组。 　　3.2系统方案设定 　　龙华港泵闸自动化系统目标是实现泵闸的自动化运作，在设计时，采用分布操作集中管理的方式，实现数据共享，整个自动化分为5大主系统：1#主泵系统，2#主泵系统，3闸门液压系统，4变电站信号系统，5辅机系统，其中辅机系统旗下又分为6个子系统：a技术供水系统，b消防供水系统，c 1#集水井排水泵系统，d 2#集水井排水泵系统 e 1#清污机系统， f 2#清污机系统 。 　　 　　龙华港泵闸自动化系统中，主系统PLC使用的是施耐德Premium系列的可编程控制器，挂在辅机子系统中的PLC为施耐德M340系列的可编程控制器，辅机主系统将控制旗下的子系统，负责采集转发存储子系统数据。在每个主系统中都配置了一块10.4英寸，65536色，TFT，带以太网口的施耐德XBT―GT系列的HMI终端。其放置点是在现场例如水泵等主设备边上的PLC柜的柜门上，第一时间显示控制设备的重要工况信息。 　　3.3系统网络架构 　　龙华港泵闸系统网络设计中，我们采用了5台MOXA主光电交换机，6台MOXA光电转换器，把光纤与网络电口协议收发互相转换，相应设备组成环网方式，所有PLC有独立的IP地址，都连接到交换机上，5块HMI触摸屏分配获得独立的IP地址，也连接到光电交换机上，保证了数据通信的在线率，和可靠性，为数据共享打下了网络环境的硬件基础。见图1网络架构拓扑图： 　　 　　 　　图1网络架构拓扑图 　　3.4系统功能 　　龙华港泵闸自动化监控系统，主要分为2台主泵的单步，流程控制与数据检测，和1套制闸的单步，流程控制与检测，还有辅助设备，清污机，集水井等子设备的配套控制。 　　本文把主泵开泵操作过程中，HMI所起的作用作为重点来阐述，节制闸，清污机等其它设备就不重复介绍了。龙华港泵闸