VIPA300S系列PLC在电渣炉控制系统中的应用———VIPA300S系列PLC

1 前言
        冶金行业中大量使用西门子公司的控制产品。我公司在冶金项目中，逐步引进了和西门子产品完全兼容、高性价比的德国VIPA公司的产品，取得了很好的效果，也提高了我公司在承接项目中的竞争力。
  2 系统构成
   在某电渣炉PLC控制系统中，我们使用了德国VIPA 公司300S系列的控制系统，其主要配置为：
  1）     1个VIPA 314-6CG03作为CPU模块；
  2）     VIPA 300S CPU上都带有一个以太网通讯接口，功能相当于CP-343-1EX11，可直接与工控机连接。
  3）  VIPA 300S CPU上都带有一个可配置的RS485通讯接口，用来和四块厦门宇电的温控表通讯；
  4）  由于工艺设计要求PLC I/O模块要分别放在两个导轨上，通过西门子IM365扩充了第二个机架；
  5）  1台远程的 Profibus-DP从站，从站选用VIPA 353-1DP01接口模块；
  6）        两个旋转编码器直接与CPU上自带的计数器接口连接，用来计算电极的位置。
  7）        两台西门子的直流调速器6R7018用来控制慢速电机。
  8）        两台ABB的变频器用来控制两臂的旋转。
   系统结构方框图如图1所示。

   
                                        图1   系统结构方框图
       该系统已投入生产一年多，满足设计要求，系统稳定可靠。整个控制系统从控制器到远程站都使用了VIPA公司的PLC产品。
   2.1 主控站（机架1）：
         选用了VIPA 314-6CG03 CPU，它采用VIPA SPEED7技术，是目前基于Step7编程的最快的PLC。它与西门子（6ES7 314-6CG03-0AB0 V2.0）兼容。但扩充了8 DIO，一个以太网接口模块及一个485PtP接口，而该VIPA型号在带有Profibus-DP接口的同时还能带有RS485 PtP接口, 特别适合在该项目上的应用。另外挂接了VIPA 300V系列的开关量输出模块VIPA 322-1BH00两块。其排列如图2所示。
   
   
  主控站（机架2）：
  通过西门子IM365扩充第二个机架，其它模块选用VIPA模块。由于VIPA的CPU可直接带32个I/O模块，所以VIPA公司没有西门子IM365类似的产品。本设计由于工艺设计要求I/O模块要分别安装在两个导轨上。排列如图3所示。
   
  2.2 Profibus-DP从站（远程I/O站）：
        远程I/O采用VIPA公司的VIPA 353-1DP01接口模块，并插入VIPA公司的300V系列的6个模块。其用法和西门子ET200M类似，但要安装VIPA公司提供的专用GSD文件用于Profibus组态，每个远程站最多可组32个模块配置如下图：
   
  2.3 编程及组态
         采用西门子Step7-V5.3就可以配置及对VIPA的PLC编程，其使用方法与西门子完全一致。硬件配置如图5所示。
   
  2.4       1台工控机做工程师站：
        1台研华工控机做为工程师站；由于VIPA300S CPU都带有内置以太网接口，工程师站通过以太网与PLC通讯；还可通过此口对PLC组态与编程（PG/PC），省去了编程用的MPI适配器。工程师站软件采用西门子PRODAVE6或免费的Libnodave通过TCP/IP与PLC通讯。如图6所示
   
   
  
  3  应用经验
         使用VIPA公司的PLC，其编程平台使用西门子的STEP7-V5.3以上版本，和西门子PLC的编程方法完全一致。对VIPA公司的远程模块挂DP总线，要安装VIPA公司提供的GSD文件，其用法和西门子的远程站类似。VIPA 300S CPU带有内置CP-343-1以太网接口，采用SPEED7技术，运算速度比西门子400更快，有很高的性价比。并且通过以太网口就可对PLC编程及硬件组态，使用非常方便。