安控RockE20系列PLC在人行地道监控的应用

　摘要
随着PLC的国产化，它的应用将更普及。在人行过街地道中它主要完成的功能包括报警、通讯、控制的功能。
关键词：
PLC 人行地道  监控  自动控制 可编程序控制器系统

一、概述
    在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的起停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，工业现场中的这些自动控制问题，若采用可编程序控制器(PLC)来解决自动控制问题已成为行之有效的工具之一。 同时在交通繁忙的今天，有些城市为了解决在交通最繁忙的心脏地带上人车争道的危险情况，每逢上下班高峰期交通拥堵的情况，城建部门决定开掘地下人行通道。

二、系统设计
    根据人行地道的现场情况，在系统设计时主要完成的功能是：水泵系统、照明系统、广告灯光系统、自动扶梯系统、报警系统。
1、整个人行地道的监控系统系统结构图如下图1所示。

2、水泵的控制是采用直接由超声波液位进行控制，采用2用1备的方式。其控制方式是3台泵按工作时间的长短自动切换到工作时间少的水泵上面。如果有水泵的故障立即切换到另外一台没有故障的泵上。
3、照明的控制也是由PLC直接来完成。照明可以在控制室的电脑上面进行手动操作，同时也可以按时间来进行自动的开与关。

4、自动扶梯的状态的与故障信号是通过标准的MODBUS RTU协议进行通讯。采用RS485进行通讯。

5、报警主要包括：系统功能的报警、地道通道内的语音报警、消防报警。



三、 控制系统的功能和工作状态
　　为确保在整个PLC系统在意外情况下污水处理的能够顺利进行，我们配备了自控、手控两套装置，各工艺参数的显示信号分别经计算机和就地常规仪表显示，这样当计算机由于某种原因产生故障或设备检修维护时，可以手动操作。

1、该工程整个控制分为：
●就地手动操作（控制柜上按钮操作）
   在初试阶段，系统尚未稳定前，可使用手动就地操作。
●远程自动控制
◆远程手动（上位机鼠标操作）
◆远程自动（PLC内部程序按液位来控制）
流程如下：


下图为：安装在地道内的现场嵌入式控制柜现场



2、自诊断
    过程诊断、实时时钟，状态和故障显示报警。当设备发生故障时，上位机画面对应设备有红灯闪烁，直至故障消除。报警内容加入报警数据库，并在报警画面显示；报警信息可通过打印机打印；通过报警画面可以查询全部历史故障情况。

四、系统硬件组成
4．1、PLC的特点
（1）容易编程；
（2）采用模块式结构；
（3）价格便宜；
（4）具有数据通讯功能；
（5）输入输出电源使用市电；
（6）能在恶劣环境下工作；
（7）存储设备可扩充。

4．2、PLC的优点
（1）抗干扰能力强，可靠性高(平均无故障时间3--5万小时)；
（2）编程简单；
（3）有很强的输入输出接口，使用简便；
（4）体积小、结构紧凑、安装、维护方便。

4．3、Rock E20系列PLC 简介
    Rock E20系列PLC，是安控公司集多年的开发、工程经验设计的新一代PLC产品。该产品是模块式现场可编程控制器，通过程序设计可完成复杂的数据采集、逻辑和过程控制等功能，选择适宜的通讯方式和协议可实现本地或远程测控。在制造中，采用工业质量标准，能适应地理环境恶劣无人值守的应用方式，可广泛用于工业自动化领域。
    该产品采用了先进的MCU，功能丰富，能胜任逻辑、定时、计数等控制。可能完成数据处理、高速计数、PID、RTD、TC、通讯联网功能。专用编程软件，可方便地进行二次开发。该系列产品可与上位机组成网络控制系统，实现集散控制（DCS）与分布控制（SCADA）。
    Rock E20系列产品，与常用的可编程控制器PLC相比，具有通讯能力优良、存储容量大、计算功能强、程序开发方便、环境适应能力好等特性，可在恶劣环境下工作，具有多种配置可供选择。我们也可根据用户的实际需求，进行量身定制、系统集成、开发和应用。
    Rock E20系列PLC，有六大类模块：主控模块、I/O模块、通信模块、电源模块、底板模块。模块封装形式为立式插拔型，插接到底板模块上固定。端子、电源、开关、保护箱体等配件，加载相应应用软件，就可形成完整的控制系统。

五、上位机软件系统
在上位机软件主要具有：
1、在线组态功能：每个采样点具有独立地文本日志。
2、图形显示功能：设备运行状态图、趋势图、报警画面，实时和历史曲线、棒图等；数据可实时地在画面上动态显示；图上的参数及其显示位置可在线修改。
3、数据监测功能：上位机软件可从现场PLC上正确取得实时数据，包括实时水位、异常、掉电告警等，以及电梯运行状态等。
4、数据存储查询功能：按照数据采集的时间间隔，定时存储从PLC上采集到的数据到数据库中。提供丰富的查询方式，可查询单用户日报表、月报表、年报表，多用户时报表、日报表、月报表、年报表、特别是可根据用户设置任意组合的报表和曲线，提供异常事项时间和记录查询。
5、数据分析功能：对采集数据进行分析。能灵活产生各类分析量趋势曲线及报表。
6、报警功能：能实时提供通信中断，采样值上限、上上限、下限、下下限报警功能，提供双窗口显示界面，上窗口为图、表，下窗口为文本并将持续显示最近的几次报警事件。系统记录设备和软件报警发生时的有关信息，如故障标签名称、报警信息、故障报警时间等，并可以对报警信息进行管理。报警信息能及时推出报警画面、报警提示窗口，并生成报警和统计分析报表等。

六、结束语
    PLC是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。