基于工业以太网的隔膜泵远程控制
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摘 要 工业以太网目前已在各大工业领域广泛应用，远程集中控制已成为工厂控制的重要手段。隔膜泵作为工厂生产中的重要设备，通过采用工业以太网的通讯方式实现隔膜泵的远程控制以及数据监测
关键词 工业以太网；隔膜泵
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）98-0226-02
0 引言
隔膜泵是远距离管道输送和压力喂料输送的关键设备，可用于输送固液两相介质以及一定浓度的料浆。隔膜泵已广泛应用于各种金属矿山精矿、氧化铝生产、石化洁净煤行业、煤化工行业、煤制油工艺及尾矿的长距离管道化输送。随着信息技术的不断发展，信息交换技术覆盖了各行各业。工业以太网有很高的网络实效性、安全性和可操作性等特点，根据用户的需求，工业以太网可以完全满足。将隔膜泵的控制技术与计算机网络连接，需要提高现场隔膜泵通信能力，才能实现隔膜泵的远程控制，这些都是隔膜泵的生产制造商与设备用户使用方把目光转向以太网技术的重要原因。
1 S7-300PLC进行工业以太网通信
1.1 硬件选择
应用S7-300PLC选择CPU 315-2 DP，型号：6ES7 315-2AG10-0AB0。工业以太网通讯模块选择CP343-1，型号：6GK7 343-1GX20-0XE0。在实际应用中根据表1，具体选择工业以太网通讯模块。
1.2 软件选择
应用S7-300PLC选择西门子编程软件STEP7，版本选择V5.4，为了便于选择硬件，可以到西门子（中国）自动化与驱动集团的官方网站上去下载所需的补丁和升级包。
2 硬件组态
首先进行硬件组态，双击“Hardware”进入“HW Config”界面。添加Rail机架并在机架上加入CPU 315-2DP和CP 343-1 IT。 同时把CPU的MPI地址设为“2”，CP模块的MPI地址设为“3”。CP 343-1 IT可以在“SIMATIC 300”中打开“CP300”再打开“Industrial Ethernet”下找到。当把CP 343-1 IT插入机架时，会弹出一个“CP 343-1 IT的属性对话框”，新建以太网“Ethernet（1）”，因为要使用TCP，故只需设置CP模块的IP地址，如图2所示。将CP 343-1 IT的IP地址设为：10.98.1.1，子网掩码：255.255.255.0。具体地址可根据实际生产需要自行设定。
3 工业以太网传输程序
应用工业以太网通信时，在编写程序中需要调用发送功能块FC5“AG_SEND”和接收功能块FC6“AG_RECV”，该功能块在指令库“Libraries”中选择“SIMATIC_NET_CP”打开“CP 300”可以找到。 其中发送方调用发送功能FC5，程序如图1所示。同样在接收方接收数据需要调用接收功能FC6，如图2所示。 程序编写好后保存下载，根据S7-300PLC的调用功能块设置，功能块FC5“AG_SEND”和功能块FC6“AG_RECV”的数据通信量上限为240个字节，如果在实际应用中需要传输的数据大于240个字节，则需要通过硬件组态时在CP模块设置中将硬件属性中的勾选“数据长度大于240个字节（Data length>240 bytes）”选项。如果需要传输数据长度小于240个字节，则不需要勾选此选项，这样可以减少网络负载，是传输更加流畅。
功能块FC5为发送数据功能块，该功能块的各个引脚都有各自的功能。引脚“ATC”为功能块的触发引脚，其数据类型为BOOL。BOOL即为布尔型，只有一个字节，取值false和true，是0和1的区别。当“ATC”引脚被置1时，即M0.0等于1时，功能块FC5开始发送数据。“ID”为发送数据的连接号，接收块FC6的“ID”连接号应与FC5一致。“LADDR”应根据硬件设置的模块地址来对应设置，设置时应注意使用十六进制数。“SEND”为发送的数据块，应在程序中另设置DB块来设置具体的数据发送表。“LEN”设置成要传输的数据长度。“DONE”在完成数据发送时此引脚被置1反之则为0。“ERROR”为故障信号，当发送数据出现故障时此引脚被置1，此时“STATUS”输出故障代码。为更直观的说明，表2为FC5的简易说明。
功能块FC6接收数据功能块，该功能块的部分与FC5的相同的引脚功能是相同的。“RECV”与“SEND”功能相似，也需提前设置好相应的接收DB块。“NDR”与“DONE”类似，在接收到新数据时该引脚被置1。为更直观的说明，表3为FC6的简易说明。
由此即可隔膜泵的主电机及辅助电机的运行状态，补排油状态以及报警信号等发送给远端实时监控隔膜泵的运行状态，同时也可由远程发送信号来控制隔膜泵的运行，从而实现隔膜泵通过工业以太网进行远程控制与监测。
4 结论
工业以太网在目前仍然处于快速发展和完善阶段， 隔膜泵利用工业以太网建立起来的远程控制也需不断发展，使其融入到整个工业自动化网络当中，从而建立起完整的工业自动化网络，在工业生产环节里更好的控制隔膜泵。
参考文献
[1]工业以太网应用.
[2]西门子工业以太网通讯技术.
[3]以太网通信模块常见问题集.