CN105763408B - 一种改进的基于plc网络通信的长距离皮带输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统，包括矿山运输PLC系统，其特征在于：所述电气室ER18 PLC系统处理器为西门子S7‑400PLC；所述电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10的触摸屏通过多模光缆将9个触摸屏连接成一个冗余环形网络；在电气室ER18PLC上设置一个PLC通讯模块实现与PLC系统网络的通讯；在每个电气室PLC上各设置一台以太网交换机；用以太网网线将触摸屏和以太网交换机进行连接构成一个冗余环形以太网通讯网络。本发明具有使全线皮带机连续运行和电气室ER11和ER10触摸屏连接到通讯网络上的优点。

Description

一种改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统
技术领域
本发明涉及一种皮带输送系统，具体地说，是一种改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统。
背景技术
中国专利CN201796276 U于2011年4月13日公开了一种带PLC 远程站的皮带控制系统，其中包括系统PLC、PLC 远程站、皮带机操作箱，系统PLC 与PLC 远程站通过网络通讯，PLC 远程站与皮带机操作箱通过控制电缆相连接。虽然这种皮带控制系统控制信号通过通讯电缆传输，避免了电缆过长造成的控制信号衰减，但是其采用ControlNet 网络通讯电缆，当Scheduled节点数过多，预定的时间段必然会延长，NUT也随之变大，导致系统的时延增加，响应性变差，因此其不适合长距离皮带输送系统。
PLC全称为Programmable Logic Controller，为可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构造由电源（PS）、中央处理单元(CPU)、存储器、输入输出接口电路(IM)、功能模块、通信模块(CP)等组成。
随着科学技术的不断发展，使得PLC的应用从单机向全厂生产自动化过渡，这就要求各PLC之间、PLC与计算机和其他控制设备之间能迅速、准确、及时地进行通信，以便进行控制和管理。
PLC的组网与通信是近年来自动化控制领域一种新兴技术。网络技术近年来获得了极大的发展，Internet正在飞速地改变着世界。工业以太网、各种各样的现场总线已进入了工业控制的各个领域，过程自动化、分布式I/O正在为更多的工业控制工程师所接受，一个基于网络技术的全集成自动化工业控制新局面正在世界上形成。
西门子工业控制网络是德国西门子公司工业控制设备组成的通信网络，其典型的控制网络分为工业以太网、现场总线网络及AS-i接口网络。其中工业以太网为协调级网络，现场总线网络为单元级网络，AS-i接口网络为现场级网络。西门子工业以太网的核心设备是西门子公司生产的各种计算机及服务器，在与西门子工业控制设备连接时可以使用专用的通信处理器。现场总线及AS-i接口既可以进入西门子工业以太网，也可以单独或协同构成较小领域的工业控制网络。
西门子S7系列PLC处理器具有很强的通信能力，如机型S7-300及S7-400处理器，可以在现场总线网络乃至工业以太网中承担网络主站任务，机型S7-200处理器也可以实现PLC与计算机、PLC与PLC、 PLC与其他智能控制装置之间的网络通信。
阿联酋富基拉SL2皮带机输送系统项目采用PLC网络通信，该项目位于阿联酋富查伊拉港，皮带机总长4.5公里，项目组成有卡车自卸站1个、转运站10个，皮带运输机10条、电气室9个，分别为ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10。
图1为本发明的改进前的矿山运输PLC系统总配置图。PLC系统通信网络采用的是PORFIBUS-DP现场总线线性拓扑网络，分别由电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10中的PLC依次连接而成，其中电气室ER18 PLC设为整个PLC系统的主站，其内部设有PLC处理器1台，型号为西门子S7-200，而其他电气室的PLC设为PLC系统的从站，为远程的输入/输出。PLC系统组成：相邻电气室PLC通过多模光缆连接至光电转换器（OLM）上，通过PROFIBUS-DP现场总线连接到相应PLC的输入/输出接口模块（IM）上，通过PORFIBUS-DP现场总线将PLC输入/输出接口模块（IM）连接到终端设备上,其终端设备包括触摸屏，电机保护器和变频器。
但是，在全线PLC系统网络通信过程中，电气室ER10和ER11的触摸屏无法连接到整个PLC系统通信网络上，且在全线无负荷联动试运行过程中，某段皮带机在运行过程中突然出现停机现象，此时电机保护器上出现通信错误的故障，造成全线皮带机无法正常连续运行。
因此已知的皮带机输送系统的PLC系统网络通信过程中存在着上述种种不便和问题。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种解决电机保护器时常出现通讯故障的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统。
本发明的另一目的，在于提出一种解决最远端电气室ER11和ER10触摸屏无法连接到PLC通讯网络的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统，包括矿山运输PLC系统，卡车自卸站1个、转运站10个，皮带运输机10条，皮带机总长4.5公里，电气室9个，采用矿山运输PLC系统，PORFIBUS-DP现场总线线性拓扑网络分别由电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10中的PLC依次连接而成，其中电气室ER18 PLC设为整个PLC系统的主站，其内部设有PLC处理器1台，其他电气室的PLC设为PLC系统的从站，为远程的输入/输出；PLC系统组成：相邻电气室PLC通过多模光缆连接至西门子光电转换器OLM上，通过PORFIBUS-DP现场总线连接到相应PLC的输入/输出接口模块上，通过PORFIBUS-DP现场总线将PLC输入/输出接口模块连接到终端设备上,其终端设备包括触摸屏，电机保护器和变频器，其特征在于：
所述电气室ER18 PLC系统处理器为西门子S7-400PLC；
所述电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10的触摸屏通过多模光缆将9个触摸屏连接成一个冗余环形网络；在电气室ER18PLC上设置一个PLC通讯模块实现与PLC系统网络的通讯；在每个电气室PLC上各设置一台以太网交换机；用以太网网线将触摸屏和以太网交换机进行连接构成一个冗余环形以太网通讯网络。
本发明的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统，其中所述以太网交换机是西门子工业以太网交换机SCALANCE X204-2。
采用上述技术方案后，本发明的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统具有以下优点：
1、解决了全线皮带机无法连续运行和电气室ER11和ER10触摸屏无法连接到通讯网络上的问题；
2、实现了冗余环形以太网通讯网络在长距离皮带输送系统PLC通讯网络中的应用。
附图说明
图1为本发明改进前的矿山运输PLC系统总配置图；
图2为本发明实施例的改进后的矿山运输PLC系统总配置图。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
实施例1
阿联酋富基拉SL2皮带机输送系统项目采用PLC网络通信，该项目位于阿联酋富查伊拉港，皮带机总长4.5公里，项目组成有卡车自卸站1个、转运站10个，皮带运输机10条、电气室9个，分别为ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10。
PLC系统通信网络采用的是PORFIBUS-DP现场总线线性拓扑网络，分别由电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10中的PLC依次连接而成，其中电气室ER18 PLC设为整个PLC系统的主站，其内部设有PLC处理器1台，型号为西门子S7-200，而其他电气室的PLC设为PLC系统的从站，为远程的输入/输出。PLC系统组成：相邻电气室PLC通过多模光缆连接至光电转换器（OLM）上，通过PROFIBUS-DP现场总线连接到相应PLC的输入/输出接口模块（IM）上，通过PORFIBUS-DP现场总线将PLC输入/输出接口模块（IM）连接到终端设备上,其终端设备包括触摸屏，电机保护器和变频器。
但是，在全线PLC系统网络通信过程中，电气室ER10和ER11的触摸屏无法连接到整个PLC系统通信网络上，且在全线无负荷联动试运行过程中，某段皮带机在运行过程中突然出现停机现象，此时电机保护器上出现通信错误的故障，造成全线皮带机无法正常连续运行。
在问题查找过程中，发明人排除了光纤衰减、光纤熔接头、光纤跳线、PORFIBUS-DP现场总线、触摸屏参数问题，但始终还是无法将电气室ER10和ER11的触摸屏连接上。其次，对极有可能是由于PLC系统网络携带的终端设备过多而导致电气室ER10和ER11的触摸屏无法连接上的原因进行排除，将整个PLC系统通讯网络上的终端设备全部移除，只保留电气室ER10和ER11的触摸屏，结果电气室ER10和ER11的触摸屏能够连接到PLC系统通讯网络上。随后，我们又将其他电气室的终端负载依次添加到PLC网络上，结果发现电气室ER10和ER11的两个触摸屏又无法连接到PLC网络上了。实验结果表明：导致最远端电气室ER10和ER11的触摸屏无法连接上PLC系统通讯网络，是由于长距离的PLC系统网络通讯导致其所携带负载能力下降，从而导致最远端两个触摸屏无法连接上的原因。
发明人了解到，时常会出现电机保护器上通讯错误的故障，原因可能是PLC系统处理器（CPU）处理能力不够，导致数据处理不及时，从而造成数据丢失。随后发明人进行了实验，将原西门子S7-200处理器更换为S7-400处理器，处理速度加快了，结果电机保护器时而出现通讯错误的故障消失了。实验结果表明：原处理器的处理速度不够导致电机保护器时常出现通讯错误故障。
现请参阅图2，图2为本发明实施例的改进后的矿山运输PLC系统总配置图。发明人更换了电气室ER18 PLC系统处理器，将原西门子S7-200处理器更换为S7-400处理器，来提升处理器的处理能力，做到快速及时处理数据，使数据不丢失，从而来消除电机保护器时而出现通讯错误的故障。为解决最远端电气室ER11和ER10触摸屏无法连接到PLC通讯网络问题，同时考虑到业主所要求在每个电气室触摸屏界面上实现单独对电机进行操作，这就大大增加了触摸屏数据容量。发明人了解到，光电转换器（OLM）的拓扑结构有三种类型：一种是线性拓扑结构，另一种为星形拓扑结构；再一种为冗余环形结构。其中冗余环形结构是一种特殊的线性拓扑结构，而同时冗余环形结构又是一个闭合环形回路。使得冗余环形结构具有较强稳定性、安全性及可靠性，具有良好的通讯监测功能和构成多层数据通讯系统能力的特点。为防止触摸屏数据丢失，发明人在项目现场采用了以下措施：将电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10的触摸屏从原先PLC系统通讯网络中单独分离出来，通过敷设新的多模光缆将9个触摸屏连接成一个冗余环形网络；在电气室ER18PLC上加上一个PLC通讯模块（CP），实现与原PLC系统网络的通讯；在每个电气室PLC上各增加西门子工业以太网交换机SCALANCE X204-2，最后，用以太网网线将触摸屏和以太网交换机进行连接，这样就构成了一个冗余环形以太网通讯网络。
通过本发明的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统改造，不仅增强了触摸屏之间网络通讯的可靠性和稳定性，而且也为原先的PLC线性拓扑网络减轻了一定的负载能力，从而成功克服了电气室ER11和ER10触摸屏无法连接到PLC通讯网络的问题。
本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统针对皮带运输系统中包含设备多、运输距离远、布置分散、类型复杂等特点，但在对运输系统的改造过程中其解决方案是多样的。本发明的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统解决了全线皮带机无法连续运行和电气室ER11和ER10触摸屏无法连接到通讯网络上的问题，实现了冗余环形以太网通讯网络在长距离皮带输送系统PLC通讯网络中的应用。通过采用PLC控制石灰石矿山的运输系统，达到保护的自动控制，提高系统的安全性和可靠性，且在实际应用过程中取得良好的效果，在确保运输的基础上减少了维护的工作量。通过PLC在长距离皮带输送机上的使用，会给运输系统的改造和控制带来更加便捷高效的未来，为以后类似项目中推广应用打下了坚实的基础。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (2)

1.一种改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统，包括矿山运输PLC系统，卡车自卸站1个、转运站10个，皮带运输机10条，皮带机总长4.5公里，电气室9个，PORFIBUS-DP现场总线线性拓扑网络分别由电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10中的PLC依次连接而成，其中电气室ER18 PLC设为整个PLC系统的主站，其内部设有PLC处理器1台，其他电气室的PLC设为PLC系统的从站，为远程的输入/输出；PLC系统组成：相邻电气室PLC通过多模光缆连接至西门子光电转换器OLM上，通过PORFIBUS-DP现场总线连接到相应PLC的输入/输出接口模块上，通过PORFIBUS-DP现场总线将PLC输入/输出接口模块连接到终端设备上,终端设备包括触摸屏，电机保护器和变频器，其特征在于：
所述电气室ER18 PLC系统处理器为西门子S7-400PLC；
所述电气室ER18、ER17、ER16、ER15、ER14、ER13、ER12、ER11、ER10的触摸屏通过多模光缆将9个触摸屏连接成一个冗余环形网络；在电气室ER18PLC上设置一个PLC通讯模块实现与PLC系统网络的通讯；在每个电气室PLC上各设置一台以太网交换机；用以太网网线将触摸屏和以太网交换机进行连接构成一个冗余环形以太网通讯网络。
2.如权利要求1所述的改进的基于PLC网络通信的长距离皮带输送系统，其特征在于，所述以太网交换机是西门子工业以太网交换机SCALANCE X204-2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112186077B (zh) * 2020-10-20 2022-12-16 湖南红太阳光电科技有限公司 一种太阳能电池整厂智能制造控制系统
CN114721321B (zh) * 2022-03-01 2023-04-07 大连理工大学 一种基于智能化工业交换机的设备自动管理方法和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102050312A (zh) * 2009-10-27 2011-05-11 西安博恒智能技术有限公司 电力线式现场总线输煤皮带电动机控制系统
CN202864370U (zh) * 2012-09-19 2013-04-10 原平市兴胜机械制造有限公司 基于plc的带式输送机的智能控制装置
CN202956634U (zh) * 2012-11-05 2013-05-29 唐山开滦广汇设备制造有限公司 矿用通信控制系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102050312A (zh) * 2009-10-27 2011-05-11 西安博恒智能技术有限公司 电力线式现场总线输煤皮带电动机控制系统
CN202864370U (zh) * 2012-09-19 2013-04-10 原平市兴胜机械制造有限公司 基于plc的带式输送机的智能控制装置
CN202956634U (zh) * 2012-11-05 2013-05-29 唐山开滦广汇设备制造有限公司 矿用通信控制系统

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