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1、716化工自動(dòng)化及儀表第42卷一種用于FTO系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的處理方法馮建玉韓靜劉雄姚海寧彥初(中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所,上海201108)摘要針對(duì)PLC在無(wú)焰熱氧化(FTO)系統(tǒng)控制中處理通信數(shù)據(jù)時(shí)過分占用CPU資源的問題,解析了PLC配套使用的通信模塊硬件算法的運(yùn)行過程,利用PLC循環(huán)掃描頻率高但時(shí)間短的特點(diǎn),結(jié)合Modbus數(shù)據(jù)通信方式,開發(fā)了一種適用的軟件多次掃描循環(huán)數(shù)據(jù)通信方法。關(guān)鍵詞軟件多次掃描循環(huán)數(shù)據(jù)通信方法FTO系統(tǒng)Modbus數(shù)據(jù)通信PLCDCS協(xié)同控制+中圖分類號(hào)TH862.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)10003932(2015)
2、06071603無(wú)焰熱氧化(FTO)技術(shù)作為一種新興的有機(jī)空間。廢氣無(wú)害化處理技術(shù),得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,FTO工藝對(duì)催化劑的反應(yīng)溫度控制和外圍輔其控制方式采用PLCDCS協(xié)同控制,PLC與DCS助的工藝回路控制的一致性要求很高,否則不僅之間通過RS485通信方式交換數(shù)據(jù)。但PLC采會(huì)造成因反應(yīng)過程不徹底而無(wú)法達(dá)到環(huán)保要求,用循環(huán)掃描的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)決定了其而且會(huì)縮短催化劑的使用壽命乃至于很快報(bào)廢。偏重于邏輯運(yùn)算和簡(jiǎn)單的模擬量處理,對(duì)于大量FTO系統(tǒng)對(duì)催化裂解過程的控制一般采用現(xiàn)的通信數(shù)據(jù)處理會(huì)占用CPU的有限資源,使PLC場(chǎng)控制盤和DCS
3、分布控制?,F(xiàn)場(chǎng)控制盤采用循環(huán)掃描時(shí)間變長(zhǎng),影響其正常的邏輯運(yùn)算實(shí)時(shí)PLC作為控制核心器件,提供數(shù)據(jù)的采集、歸一化性,并且其通信模塊價(jià)格不菲,無(wú)法跨廠家使用。處理、通信和動(dòng)作指令的執(zhí)行。DCS系統(tǒng)負(fù)責(zé)工因此利用PLC的工作特點(diǎn)開發(fā)一種新的通信數(shù)藝流程控制算法的執(zhí)行和參數(shù)的計(jì)算。PLC系統(tǒng)據(jù)處理方法顯得尤為重要。筆者利用工業(yè)領(lǐng)域使和DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸采用主從站通信方用較多的S7300PLC,提出一種數(shù)據(jù)通信處理方式,以節(jié)省電纜和電纜敷設(shè)的工程成本。PLC需法,避開PLC配套使用的通信模塊CP341中內(nèi)置要經(jīng)常性地處理大量通信數(shù)據(jù)。目前一般系統(tǒng)都的硬件算
4、法,而利用PLC循環(huán)掃描頻率高但單次是直接采用PLC配套的硬件通信模塊處理通信掃描時(shí)間短、處理數(shù)據(jù)量有限的特點(diǎn),使通信數(shù)據(jù)數(shù)據(jù),但是這種方式在通信方面存在缺陷,比如,計(jì)算量巨大的CRC16校驗(yàn)部分分散到各掃描周硬件通信模塊對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文的處理必須在一個(gè)完整期中去。的掃描周期內(nèi)完成,但PLC的CPU最大循環(huán)掃描1技術(shù)背景時(shí)間有限(一般在100~200ms),若處理的報(bào)文數(shù)FTO技術(shù)采用催化劑使有機(jī)廢氣在高溫下裂據(jù)量太大則容易造成報(bào)文數(shù)據(jù)出錯(cuò)甚至CPU停解。與傳統(tǒng)的熱力氧化焚燒技術(shù)相比,FTO技術(shù)機(jī),而且硬件內(nèi)置的通信處理過程不透明,增加了具有一系列優(yōu)點(diǎn),尤其是在
5、處理低熱值有機(jī)廢氣調(diào)試的難度。時(shí),其優(yōu)勢(shì)更加明顯:FTO能夠降低有機(jī)物氧化反2技術(shù)方案應(yīng)溫度,使低熱值的有機(jī)廢氣在不需要補(bǔ)充燃料2.1傳統(tǒng)通信方式的情況下即可發(fā)生氧化反應(yīng),在達(dá)到同樣有機(jī)物S7300PLC采用CP341進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,CP341破除效果的同時(shí)與熱力焚燒工藝相比,節(jié)約了大應(yīng)用最多的是ModbusRTU通信方式。Modbus量的能源;FTO省去了熱力焚燒工藝中操作復(fù)雜RTU通信協(xié)議采取主從模式:由主站發(fā)出數(shù)據(jù)操且危險(xiǎn)的燃燒系統(tǒng),具有操作簡(jiǎn)單、安全性高的特作請(qǐng)求,從站進(jìn)行響應(yīng)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以有多個(gè)從點(diǎn);FTO不需要熱力焚燒工藝中為保證有機(jī)物破除率而
6、設(shè)置的大容量絕熱爐膛,從而節(jié)省了占地收稿日期:20150429(修改稿)第6期馮建玉等.一種用于FTO系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信的處理方法717站,但是必須有且只有一個(gè)主站。若主站不發(fā)出程序,用于運(yùn)行圖1所示的程序流程;FC10———數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求,則所有從站保持靜默狀態(tài)。PLC子程序,程序功能函數(shù),用于數(shù)據(jù)在不同數(shù)據(jù)塊間在ModbusRTU模式中一般作為從站響應(yīng)上游的的移動(dòng);FC12———子程序,程序功能函數(shù),用于DCS主站請(qǐng)求。經(jīng)分析,PLC從站的硬件通信模CRC16的數(shù)據(jù)校驗(yàn);DB10、DB11、DB12、塊對(duì)總線數(shù)據(jù)的響應(yīng)流程如圖1所示,此流程通DB13———
7、數(shù)據(jù)塊,分別用于存儲(chǔ)DI、DO、AI、AO過邏輯電路和通信處理器固化在通信模塊中。類型的數(shù)據(jù)。主程序和子程序之間的調(diào)用層次關(guān)系如圖2所示。圖2主程序和子程序之間的調(diào)用層次關(guān)系圖1PLC從站的硬件通信模塊響應(yīng)流程2.3具體實(shí)現(xiàn)程序組織塊OB80、OB121、OB122可直接從PLC從站對(duì)主站響應(yīng)的報(bào)文格式見表1。Step7中調(diào)用。CP341用功能塊FB7“P_RCV_表1從站響應(yīng)報(bào)文格式ByteRK”和FB8“P_SND_RK”分別從通信總線上接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)CRC[1]地址功能碼字節(jié)數(shù)和發(fā)送通信數(shù)據(jù)。在本通信程序中被主程序高字節(jié)低字節(jié)校驗(yàn)碼FB9調(diào)用。1111
8、12FB9是RTUSLAVE通信主程序,用于運(yùn)行圖1中的程序流程,