西门子6ES7231-7PB22-0XA8设置参数借助其Kompoferm系统，Eggersmann集团开发出一种通过干发酵工艺从有机废物和秸秆中提取天然气的方法。该模块化的系统非常灵活，能够在20个工作日内组装成功。系统的结构为标准化设计，采用改进后的标准海运集装箱，进而能够实现快速安装和调试。由于沼气生产自然会带来防爆保护的问题，安全事宜成为系统规划的重中之重。在自动化层面以及所有的防爆与非防爆领域，Eggersmann集团采用了WAGO-I/O-SYSTEM 750系列。该系统制造于德国巴特恩豪森，因具有高度的可靠性以及较低的投资和运营成本而赢得赞誉。事实上，它所消耗的能源仅仅是其所生产能源的零头。此外，高效的干发酵工艺也会产生残余物，由于其结构特性和较低的含水量，这些残余物可进一步加工成高品质的堆肥。“我把它们作为肥料,用来改良土壤,“Volker Niederfranke指出。他是Eggersmann工厂电气工程部经理，同时也是个业余农民。在Eggersmann看来，公司的干发酵工艺遥居业界前沿。其客户包括肥料生产和垃圾处理工厂。“原材料是现成的,无需进行特殊栽培。这正是让此工艺变得有趣的地方，”Niederfranke解释道。沼气系统的补给不是来自可耕地，而是来源于有机废物收纳箱或是维护花园、停车场、墓地以及绿化带而积累的有机生物量。高效地使用沼气“系统的使用者希望尽可能高效地从有机废物中生产出可再生能源。因此我们在过程层面实现了高度的自动化，尽可能减少人工操作，”Eggersmann公司电气工程设计与自动化技术部门的Ralf Schr?der解释道。他认为这种做法符合公司现行的市场策略。过程本身在jingque的控制下运行，与此同时，轮式装载机在现场完成干发酵罐的上料和卸料。为了使这种方式对废料产出量比较小的地方企业也能创造经济效益，Eggersmann公司于2007年开发出Smartferm。该紧凑型的系统仅有4个发酵罐,且与热电联产设备(CHP)相结合，实现热力和电力的分布式、本地化生产。在Eggersmann公司，WAGO-I/O-SYSTEM750系列主要用来收集与中央控制系统和安全PLC通信密切的Ex i信号。这样的技术是必需的，因为系统即使出现故障，仍可以得到持续监测。“在沼气系统中，甲烷（CH4）始终是关注焦点，”Schr?der解释道。如果某个位置的甲烷浓度上升，例如在管道内，就很容易出现爆炸性混合气体，当甲烷传感器检测到这种气体，会在评估后将情况报告给安全控制器。安全控制器会启动指定的预防措施，如在受影响的区域强制通风或者断开传感器和执行器的供电。■安全可靠的过程监控这样刻意地断电固然可以彻底消灭着火源，但也意味着无法对系统进行监测了。而且显而易见的是，即使是用PLC也不能让细菌的生物过程停止。“因此我们不能只是简单的将整个系统断开，那样就无法获知生物过程进展到何种阶段了，”Schr?der在比划专门放置的ATEX开关柜时解释道。这些分布式控制柜内安装了遍布整个系统的WAGO-I/O-Ex控制组件。在这种情况下，WAGO-I/O-SYSTEM750系列在这个重要的测量与控制技术系统中起着核心作用。当没有防爆保护的组件可靠断电后，带有相应ATEX本安型保护的系统仍继续运行。为了防止不同的要求导致多种自动化系统，WAGO用WAGO-I/OSYSTEM750系列提供了解决方案，在这个方案中，防爆与非防爆I/O模块可以安装在同一个节点内。虽然在节点内可以通过外壳颜色对两种I/O类型加以区分，但它们的功能原理其实是一样的。始终使用一个平台基于这种结构原理，WAGO-I/O-SYSTEM750系列能够在单个设备平台上实现连续工作。这同样适用于软件工具的应用。蓝色本安型防爆I/O模块适用于防爆0区、1区和2区的所有传感器和执行器。从设计到调试，这种应用方式为机械和系统组装带来了诸多好处。由于用户已经熟悉了这个系统，他们可以借助自己掌握的知识实现一些带有防爆保护的简单应用。然而，一个国家在某些生产过程中使用的解决方案，也许在另一个国家就不适用，目前，诸如此类的情况在国际市场上并不少见。对此，由于WAGO-I/O-SYSTEM 750系列具有良好的一致性，用户无需重新设计一整套系统，而只是更换相应组件即可。这种灵活性确保机器和系统可以很容易地适应不同市场环境和国家规定，从而通过缩短工程时间和加快交货速度来提高竞争力。■更好地控制系统此外，由于使用的是一套控制系统，因此可以更深入地查看细节。“我们要对所使用的产品进行控制。它们必须是成熟的产品，因为我们要出口许多系统，”Niederfranke强调道。“对我们而言，技术的可靠性是重中之重，”Schr?der总结说。对Eggersmann来说，有像WAGO这样的跨国供应商也是非常有利的，因为可以快速的就地获得备件。然而，自动化技术仍归Eggersmann公司所有。“沼气系统是高度的过程控制系统。一旦出现故障，就需对整个流程进行彻底分析，”Niederfranke解释说，并提及了远动控制器在沼气系统中的广泛应用。“我们使用远动控制器，主要是为了排除故障，”他补充道。为此，WAGO提供了符合IEC 60870和IEC61850的标准通信协议。在防爆保护区域，独立于现场总线的控制系统出类拔萃，因为它不仅外形紧凑，还可依据IEC 61131-3标准自由编程。此外，它可以灵活地适于多种应用，并支持开放式通信协议。所有组件都带有WAGO高气密性、免维护、抗振动的弹簧夹持单元，大大提高了系统的可用性。文：Konstantinos Chatzis,WAGO图: WAGO1 引言随着工业4.0和工业互联网的兴起，自动化设备的日益普及。但与此同时人力成本的上升，许多工业自动化设备的企业都面临着技术售后的人力成本问题。当一个以PLC设备营业的企业将设备出售，那么也将面临着后期维护的问题，而大多数情况下却是软件程序上的修改或者调试。这个仅仅只是可以通过计算机与PLC连接就可以完成的事情，在没有远程数据连接的情况下却显得比较麻烦，特别是对于销售到外地或者国外的设备，就是简单的程序修改却不得不要派人去售后。但是，如果将ATC-2000串口转以太网的串口服务器与PLC通过系统的连接之后，事情处理起来就非常简便了。自动化设备的企业只需要在本公司就可以实现直接用计算机与PLC远程数据通信，操作简单方便。2 系统方案2.1 串口服务器ATC-2000串口服务器是为TCP/IP到RS-232/422/485之间完成数据转换的通讯接口转换器，广泛应用于工业控制、门禁系统、考勤系统、售饭系统、POS系统、楼宇自控系统、电力系统、监控及数据采集系统、自助银行系统等。其内建的RTOS(实时操作系统)及完整的TCP/IP通讯协议可使ATC-2000不只提供可靠稳定的操作平台，更可使原有系统简便且快速的经由Internet进行远程管理。如图1所示为ATC-2000应用连接图。图1 ATC-2000应用连接图2.2 方案实现2.2.1 ATC-2000工作网络模式ATC-2000工作的网络模式分两类，类是局域网，通过局域网可以控制内网的设备。第二类是外网（英特网），通过英特网实现远程数据通信。本文主要介绍的是远程数据通信，所以是基于英特网的，以下是实现远程数据通信实现的过程。2.2.2 物理接线首先需要将三菱PLC的通信端口与ATC-2000对应的相接，本案例所用到的是RS-422接线，我们采用了FX1N-485-BD扩展板，将扩展板上面的4个信号端子与串口服务器ATC-2000信号端子对接，RDA→T+、RDB→T-、SDA→R+、SDB→R-相接，然后将ATC-2000接入路由器并确保路由器连接网络。系统接线示意图如图2所示。图2 系统接线示意图2.2.3 ATC-2000参数配置2、在使用ATC-2000前应先配置参数，计算机IP地址网段设定为下面状态：IP 地址：－－-4的范围子网掩码：255.255.255.0ATC-2000的缺省IP地址是25，（计算机的IP地址不能设定为该IP地址，否则无法正常设定）。添加网段方法如下图3、4、5、6所示：图3 图4图5 图6在完成以上网段的设置后则可以安装ATC-2000虚拟串口应用程序及IP-bbbbbb应用程序，需要对ATC-2000进行配置可以通过bbbbbbS2000或bbbbbbS –XP 所带的IE浏览器来进行，在IE浏览器地址栏里键入25，回车后，浏览器窗口会显示显示如图7登录界面：图7 登录界面缺省的用户名：admin 密码：admin （均是小写），再按确定。进入首页界面后，需要对ATC-2000进行参数配置。需要修改的参数如下图8所示。静态IP地址可以修改，此案例改为。Gateway（网关）要与本地网关一致，这里是。Serial Type（串口类型）需要修改为RS422，修改完成之后点击页面下方的APPLY按钮。到此ATC-2000的网页参数配置已经完成。图8 ATC-2000网页配置2.2.3 路由器端口映射配置进入路由器配置网页，找到端口映射功能。这里以Netgear Jndr3000路由器为例配置路由器的端口映射，ATC-2000的内网IP是，端口号是50000。那么配置端口映射如图9所示。 图9 端口映射配置服务名填入当前服务名称，自定义。这里写入ATC-2000 DataServer。协议依据实际应用填写就可以了，这里选择TCP。如果不清楚可以选择All。外部端口组写入串口服务器对应服务的端口，比如ATC-2000数据服务端口为50000，那么这里填入50000就可以了。内部端口组建议和外部端口组相同，内部IP地址写入当前串口服务器的IP地址。2.2.4 创建虚拟串口配置完网页上的所有参数后，那么下一步就是在计算机上虚拟串口，虚拟出来的COM端口可以直接与PLC进行数据通信。如果是在局域网内计算机与PLC连接(不需要在路由器上面进行端口映射即可以实现通信)，那么虚拟COM端口配置参数的IP地址则是填入内网的IP地址和端口号（端口号与端口映射中对应），如图10所示的步骤进行添加即可。使用外网的计算机与PLC连接进行数据通信时，在配置完端口映射操作后，需要在外网的计算机上虚拟COM端口，配置参数的IP地址则是填入外网的IP地址和端口号（端口号与端口映射中对应），如图11所示的步骤进行添加即可。图10 内网配置虚拟COM图11 内网配置虚拟COM3 外网IP地址获取获取外网IP地址方法主要有以下几种：1）通过局域网内的主机登陆//www.ip138.com/获取。2）通过局域网内主机访问路由器获取。3）通过动态域名的方式。可以申请一个动态域名，比如花生壳或3322。在局域网内的主机运行对应的客户端，进行IP实时解析，那么外网的用户只需要通过命令行下的ping命令就可以获取串口服务器所在网络的外网地址了。如图12所示是在路由器上面实现动态DNS功能，把在花生壳上申请到的账号密码输入进去，通过ping这个固定的域名，则可返回公网IP。除此之外，ATC-2000自身在网页配置上也提供了动态DNS功能，配置界面如图13所示。图12 路由器配置花生壳动态DNS 图13 ATC-2000配置动态DNS4 远程数据通讯实现通过软件虚拟COM口之后，就可以在计算机上面实现远程连接PLC。计算机与PLC远程数据通信连接示意图如图14所示。图14 计算机与PLC远程数据通信连接经过在三菱编程软件GX Developer上反复测试下载程序、上传程序、监控运行状态，都是可以进行正常的数据通信，那么计算机与PLC远程的数据通信已经实现了，GX Developer软件测试界面如图15、16所示。