西门子模块6ES7221-1EF22-0XA0方法说明
1概述
黄骅港煤码头二期工程堆场装卸系统设备由3台堆料机、5台取料机组成，采用美国AB公司ControlLogix5555可编程序控制器作为控制系统核心，进行手动操作、半自动操作，特别是通过控制网与中央控制室进行实时数据传输，实现全自动化控制，为我国港口装卸系统自动化发展迈出重要一步。
2ContolLogix5555控制器介绍
ControlLogix系统是基于罗克韦尔三层网络体系建立起来的一种先进控制平台，它将系统中所有单元模块化，并且可以根据应用程序的需要选择适当的内存，控制器的数量和网络类型，在实际应用中很是方便。黄骅港装卸设备控制系统采用ControlLogix5555控制器,系统中包括高速计数模块1756-HSC,以太网模块1756-ENET，控制网模块1756-CNET,远程模块1756-DHRIO，模拟量输入/输出模块，数字量输入/输出模块。ControlLogix5555控制器是整个控制系统核心，负责整个设备工艺流程控制和数据处理。
ControlLogix5555控制器具有以下新的特性：
1）易于操作编程软件RSlogix5000
RSLogix5000是ControlLogix控制器的组态和编程软件，在编程软件RSlogix5000中，它引入了全新的数据组织形式－－－－Tag(数据标签)，Tag的使用不仅可以很方便对模块进行组态，建立在对槽直接命名基础上标签命名很容易上手，基本上避免因为难记机架命名给程序编程带来不便，由于罗克韦尔产品的延续性，对于熟悉RSlogix5或 RSlogix500的技术人员，经过简单培训就可以掌握ControlLogix 系统的编程，并且还支持将PLC 5和SLC5的梯形图转化为ControlLogix的梯形图，使系统改造周期大大缩短。
2）先进通讯模式（生产者/消费者）在系统中应用，使得ControlLogix 系统工作效率远远大于其他控制器。
3主要I/O模块功能介绍
3.1DH+和远程I/O网络通讯模块1756-DHRIO
DH+是一种工业局域网，它通过网络媒介（实际上的网线）连接计算机和外部设备并使它们能建立通讯的一个协议，用于支持工厂应用工程的远程编程。而远程I/O则是将控制器和远程I/O机架和一批智能设备，如人机界面等以串行链路连接。本系统通过远程I/O与触摸屏Panelview1000 进行连接，进行实时控制。
组态该模块时，可选择通道A和通道B网络的通道模式，当两通道模式都为DH+时，Logix5555不生成模块定义数据类型，当有一个通道模式为RIO时，Logix5555生成模块定义数据类型：AB:1756-DHRIO:I:O
3.2高速计数模块1756-HSC
本系统采用ControlLogix系统的1756-HSC高速计数模块作为行走编码器计数器，循环计数值设为166777214，采用X1模式，在编码器X1模式中，通过通道A和通道B相位来决定计数的方向，当通道B比通道A超前900时，1756-HSC高速计数模块计数增加且在通道A上升沿开始计数，当通道B比通道A滞后900时，1756-HSC高速计数模块计数减少且在通道A下降沿开始计数，1756-HSC高速计数模块组态和I/O模块一样的简单，模块的特性设定可以在编程软件RSLogix5000中对标签编辑器的标签值直接进行修改，接着在程序中使用CIP通用的MSG指令对该模块二次组态。
3.3以太网模块1756-ENET
以太网造价低（以太网卡和通讯电缆的价格相当的低廉）、速度快（10Mb-100Mbs）、通用性强（TCP/IP一种通用协议），操作简单易学。它具有以下优点：
支持AUI和10BaseT介质（RJ45水晶头）
使用标准TCP/IP网络传输协议
支持与同一机架上其他通讯模块网关级通讯
支持带电插拔
3.4控制网模块1756-CNET
控制网是一种高速确定性网络，用于对时间要求比较苛刻的应用场合的信息传输，他为对等通讯提供实时控制和报文服务。本系统采用1756-CNET模块专门用来连接控制网的通讯模块，它的地址范围为01~99，他支持64个双向连结，这些连接可以是预定型的，也可以是非预定型的，或者两者都有。这样装卸设备就可以和中央控制系统之间进行信息传输，由于控制网采用了当前为流行生产者/消费者模式，保证数据实时性，准确性。为装卸设备全自动操作提高有力的保障。
4单机系统硬件配置图
4.1ControlLogix5555控制器(1756-L1):该系统控制核心,按照事先装载好的程序,对输入模块提供的各种信号进行逻辑判断和算术计算,并根据中控室或操作人员的控制命令,控制输出模块。1756-L1主要具有以下功能：
4.1.1RS232(通道A)和DH＋（通道B）接口：由于RS232串口通讯速度较慢，本系统采用以太网模块通过网络媒介（网线）与编程器连接，实现在线编程.远程I/O通道B接口通过1747-ASB适配器和通讯电缆分别与司机室操作台、触摸屏连接，实现手动操作和半自动操作。
4.1.2LED灯指示：显示控制器的各种状态，主要包括RUN(运行)、FLT（故障）、BATT（电池）、FORCE（强制输入/输出指示）、DH+和RS232通道指示。
4.1.3钥匙开关：通过拨动钥匙开关可以选择RUN、PROG、REM三种模式的一种
4.2输入模块：用来接收和采集现场设备的输入信号，包括由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的开关量输入信号和电位器、测速发电机和各种变送器等送来的连续变化的模拟量输入信号。
高速计数模块：1756-HSCE对行走编码器脉冲输入信号进行jingque的计数，计算大机行走距离，通光缆传输到中央控制系统，实现全自动操作。
4.3输出模块：用来向各执行机构输出控制信号，包括向接触器、电磁阀、指示灯、开关等输出的数字量输出信号和向调节阀、调速装置输出的模拟量输出信号，进而驱动现场执行器，达到自动控制现场设备的目的
1、引言
随着计算机技术、网络技术的高速发展，及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法不断出现。网络化测量技术与具备网络功能的新型仪器应运而生，网络技术与虚拟仪器技术的结合产生了网络化虚拟仪器。从而突破了传统虚拟仪器的三大功能模块(数据采集、数据分析处理、数据显示)都集中在单一计算机上的限制，而是将不同的功能模块分解到不
同的计算机上，利用网络将各个模块灵活的连接起来，使测量仪器、测量数据在网络内得以共享。
本文利用NI公司的虚拟仪器软件开发平台LabVIEW，对组建远程测试系统的原理进行了论述。通过设计并实现远程测控系统，可以在分布很广的作业地域之间实现自动数据采集、传送、分析处理。从而提高工作的安全性和效率。
2、远程测控实现技术
2.1基于C／S模式的DataSocket技术
DataSocket是NI公司基于TCP／IP协议的一种网络编程技术，它封装了TCP／IP的编程细节(如选择端口号、定义协议、创建连接、数据流处理、错误处理等等)，是一种网络性能很强的虚拟仪器软件，是非常利于大量实时数据通讯的网络数据传输方法。利用DataSocket可以在不同的应用程序之间或数据源与数据宿之间通过网络进行读、写以及共享数据。
DataSocket可以访问本地文件以及HTTP和FTP服务器上的数据。对于一般的利用I／O函数、TCP／IP函数以及HTTP／FTP请求方式传输数据而言，对于不同的协议需要编写相应的代码，但利用DataSocket就可以连接到不同的数据源而不必根据不同的数据格式和通讯协议来编写各自的程序。这主要因为DataSocket控件具有根据具体的数据传输要求转换数据的功能，DataSocket在网络数据传输上有其独特的优势。DataSocket由下面四部分组成DataSocketServer、DataSocket Publisher、DataSocket Subscriber、Data Item。
DataSocket Publisher和DataSocket Subscriber是作为DataSocketServer的客户端通过DataSocket Server进行数据共享和交换，三者可以运行在同一台机器上或三台各自的机器上。
利用DataSocket技术实现网络化虚拟试验具有许多优越性。是安全性高。利用DataSocket ServerManager可以设定客户端连接数目、数据项数目，创建用户组和用户，设置用户读／写以及创建数据项的权限，未设定权限的用户对服务器不可访问。DataSocket传输数据的端口使用3015，此端口已经通过IANA(Internet地址分配机构)注册为DSTP协议专用端口，可以在防火墙外部的计算机上运行DataSocket服务器，可保证在防火墙内部的计算机上安全的运行数据发布等应用程序。
为实现远程测控可以利用DataSocket技术采取如下解决方案：利用网络上的单独的一台计算机作为DataSocketServer，测控服务器完成数据采集和发布数据的功能，即测控服务器作为DataSocketPublisher，连接到网络上的客户计算机作为DataSocketSubscriber。由测控服务器采集数据，利用DataSocket Publisher把采集的数据发布到DataSocketServer中，客户端便可以利用DataSocketSubscriber从DataSocketServer中接收数据，这样可保证客户端原始实验数据的一致性。
2.2基于B／S模式的远程面板技术
基于B／S网络模型的远程测控可以通过远程面板技术(RemotePanels)实现。测控服务器把虚拟仪器应用程序的前面板发布到Web页面上，客户端的用户便可以通过浏览器对服务器端的远程面板进行监控。远程面板的好处是容易配置，能够跨平台，无需ActiveX控件、JavaApplet或者是CGI脚本，可以多同步连接监控，控制是动态的，客户端在浏览器中看到的监测画面同服务器端完全一致。的一个特点是完全服务器端管理。
Remote Panels的实现原理是借助于LabVIEw内置的WebServer技术来实现的。服务器端利用LabVIEW WebPublishingTool把虚拟仪器应用程序的前面板嵌入到Web页面中，并借助LabVIEW WebServer提供的虚拟仪器WebHE务，只要服务器端的应用程序载入内存，客户端便可以通过浏览器对远程的虚拟仪器应用程序进行监控。但在同一时刻，只有一个用户具有控制权限，其余用户只能对远程面板进行监测。客户端控制的权限可以通过远程面板的Request／ReleaseControl VI获得或释放，服务器端拥有的控制权限。
2.3基于C／S和B／S开发模式的比较
无论是基于C／S还是B／S网络模型实现远程测控，其核心技术主要是DataSocket技术。它们各有其优缺点，详请参见表1所示：
表1基于B／S和基于C／S的网络技术比较
3、结束语
虚拟仪器技术与网络技术的结合，及其在测控领域中的应用，是对传统测控方式的一场革命。应用LabVIEW作为虚拟仪器软件开发平台，为开发高性能的计算机测控系统提供了极大的便利。测控方式的网络化，是未来测控技术发展的必然趋势，通过建立分布式网络测控系统，能够充分利用现有资源和网络带来的种种好处，实现各种资源有效合理的配置，并可以实现真正意义上的虚拟仪器，从而代替目前的传统仪器。应用分布网络测控，可以进行多点测量，多点分析处理。这样既可以充分发挥服务器控制测试仪器的接El能力，又能发挥客户机数据处理能力，便于系统的扩展。
4.1ControlLogix5555控制器(1756-L1):该系统控制核心,按照事先装载好的程序,对输入模块提供的各种信号进行逻辑判断和算术计算,并根据中控室或操作人员的控制命令,控制输出模块。1756-L1主要具有以下功能：
4.1.1RS232(通道A)和DH＋（通道B）接口：由于RS232串口通讯速度较慢，本系统采用以太网模块通过网络媒介（网线）与编程器连接，实现在线编程.远程I/O通道B接口通过1747-ASB适配器和通讯电缆分别与司机室操作台、触摸屏连接，实现手动操作和半自动操作。
4.1.2LED灯指示：显示控制器的各种状态，主要包括RUN(运行)、FLT（故障）、BATT（电池）、FORCE（强制输入/输出指示）、DH+和RS232通道指示。
4.1.3钥匙开关：通过拨动钥匙开关可以选择RUN、PROG、REM三种模式的一种
4.2输入模块：用来接收和采集现场设备的输入信号，包括由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的开关量输入信号和电位器、测速发电机和各种变送器等送来的连续变化的模拟量输入信号。
高速计数模块：1756-HSCE对行走编码器脉冲输入信号进行jingque的计数，计算大机行走距离，通光缆传输到中央控制系统，实现全自动操作。
4.3输出模块：用来向各执行机构输出控制信号，包括向接触器、电磁阀、指示灯、开关等输出的数字量输出信号和向调节阀、调速装置输出的模拟量输出信号，进而驱动现场执行器，达到自动控制现场设备的目的。