工厂中心之旅:SCADA将系统信息返回给传感器、工艺工具

为了理解监控和数据采集(SCADA)回到现场，旅程从可编程逻辑控制器(PLC)开始。通过考虑一个测量储罐温度的变送器和一个电磁阀打开以允许蒸汽通过储罐中的加热线圈加热其内容物的示例，查看PLC的原因将变得明显。在示例中，PLC逻辑(而不是SCADA)控制电磁阀。

PLC控制逻辑

考虑到工艺操作部门要求将储罐温度控制在75°C(167°F)，过程温度变化在70°C(158°F)和80°C(176°F)之间。根据这些参数设计控制:

• 当水箱温度降至72°C(161.6°F)以下时，打开电磁阀。
• 当水箱温度上升到78°C(172.4°F)以上时，关闭电磁阀。

在记录了控制参数之后，它们可以被转换成一个单级阶梯图(参见图1)。

下一步是运行一个按预期工作的模拟。逻辑似乎是无懈可击的。但是现在考虑一下，SCADA接口将如何使用和/或中断这种气密逻辑?请继续关注。

编写PLC程序

PLC程序必须准备好接收SCADA命令。第一步是定义和记录操作人员对阀门的操作。操作人员必须:

• 观察阀门状态
• 是否有程序访问来改变阀门的控制模式-通过逻辑自动或从SCADA屏幕手动
• 具有从SCADA屏幕发出手动命令开启或关闭阀门的能力。

第二步是在PLC内存中为每个功能分配一个位置，这样当SCADA想要执行这些功能时，它只需要向(或从)这些位置写入(或读取)信息。在这种情况下，将分配三个存储位(或内部继电器或标记-名称高度取决于PLC供应商的手册，但它们都是相同的)。之所以选择比特而不是字，是因为它们是离散的命令和信息。分配内存位置如下:

• 对于阀门状态，分配M10
• 对于AUTO选择，分配M11
• 对于Manual Command，分配M12。

现在是时候修改PLC程序了(参见图2)。

现在更新后的PLC程序已准备好接收SCADA命令。也是时候将这些新变量添加到OPC服务器了。请注意，在实际应用中，用户大多依靠外部反馈信号来指示现场的实际阀门状态。不建议只使用PLC输出，因为这样做可能会出现未知的执行器故障。这里这样做只是为了简化主题。

修改OPC服务器

参考本文中执行的步骤，工厂中心之旅:SCADA系统的信息流，打开ABC OPC服务器并修改配置文件，将三个OPC项添加到同一个OPC组“TANK”中。配置应该如图3所示。PLC的OPC服务器软件可以通过向这些存储位中写入1或0来测试所需的功能。操作验证成功后，修改XYZ SCADA软件。

更新SCADA

回到SCADA软件，首先在“标签数据库”中为三个新变量创建三个新标签:

• Valve_Status
• Valve_Auto
• Valve_Manual_Command。

接下来，进入图形编辑器，打开“Tank”屏幕，添加阀门符号，将数据源属性设置为“Valve_Status”标签，然后单击“保存”。现在有一个阀门符号是根据电磁阀的实际状态而变化的。

在屏幕上添加两个切换开关符号—一个用于模式选择，另一个用于手动命令。将它们链接到标签，这就是一个功能齐全的系统(参见图4)。

运行SCADA，实时测试一切，效果很好。

怎么啦？阀门不工作了?没有?为什么?

让我看看…哦，给你，你忘了把电磁阀连接到PLC输出，等等，让我看看…

电磁阀铭牌上说它在220v交流下工作，PLC输出模块是一个晶体管类型，只能处理高达24 V直流。这应该从一开始就计划好。不过别担心。有志者事竟成。这种方式被称为接口继电器。

接口继电器

接口继电器有时也称为插入继电器。现在，必须在PLC面板上安装接口继电器。它在PLC输出和电磁阀之间提供隔离，允许PLC用24v直流操作继电器线圈，继电器触点将220v交流电源连接到电磁阀。

与普通继电器一样，接口继电器有两部分(见图5)。继电器底座(或插座)提供了与继电器线圈和触点的连接，以及插入和拔出设备的简便方法。实际的继电器包含线圈和触点，它们提供所需的开关功能。

安装接口继电器后，可以使用PLC输出Q1控制螺线管。SCADA应用程序功能齐全。

的项目的是the Control Blog的创始人和作者，是位于卡塔尔并在EMEA地区运营的过程技术集成公司的仪表、控制和自动化提案和工程经理。The Control Blog是CFE Media的内容合作伙伴。编辑杰克·史密斯，内容经理，CFE媒体，控制工程，jsmith@cfemedia.com．

关键概念

• 要了解SCADA返回现场，旅程开始于中间的可编程逻辑控制器。
• 这是不可取的。只使用PLC输出，因为这样做可能会出现未知的执行器故障。
• 接口继电器有时也称为插入继电器。

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