PLC與工控機運用剖析 　

　1 系統(tǒng)組成

　　某電廠化學水處理系統(tǒng)根底設備具有出可控性，運用PLC和工業(yè)控制計算機對其進行實時監(jiān)控辦理，系統(tǒng)底子組成如圖1—1所示。
　　選用3臺西門子公司的SIMATIC S5—115U可編程序控制器控制現場的一次設備，程控系統(tǒng)分為3套，依次為＃1補給水處理單元、＃2補給水處理單元、＃3凝集水處理單元。
　　操作員站選用兩臺研華586工控機，軟件開發(fā)途徑選用美國Intellution公司的FIX5.5組態(tài)軟件。FIX5.5是一種能結束數據搜集及控制、報警、圖形數據閃現等功用的完好工業(yè)自動化軟件，該版別在WINDOWS或WINDOWSNT環(huán)境下工作，選用了圖形用戶界面，相應其內部的圖形處理是根據第三代圖形技術。
　　數據通訊系統(tǒng)選用SINEC L2網，它把SIMATIC系列可編程序控制器以及工控機連成網絡。SNEC L2是令牌總線網，網絡傳輸介質是雙絞線或光纜。每個節(jié)點經過總線連接器連到總線網上，在本系統(tǒng)中，三臺PLC之間以及與兩臺工控機之間都結束了數據通訊。
　　該方案配備表現了松散控制系統(tǒng)的利益，即控制功用松散，操作辦理會合?？刂乒τ盟缮⒁馕吨到y(tǒng)實時照應快和系統(tǒng)風險松散，操作辦理會合便于會合辦理，方案配備還具有冗余特性。
　　2 PLC及其程序規(guī)劃
　　2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要
　　可編程序控制器SIMATIC S5-115U選用規(guī)范的模塊式結構，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，并可以根據不同的I/O點數增加擴展母板，輸進、輸出模件和存儲器的精密分級，使得這種裝置具有較強的配備適應能力；經過通訊處理器和部分網，可方便地結束PLC之間及與計算機的通訊。
　　SIMATIC S5-115U的編程言語是STEP5，有3種表達辦法，即控制系統(tǒng)流程圖CSF，梯形圖LAD和語句表STL。其間語句表STL最接近于機器內部的控制程序，功用也比前兩種辦法豐富得多，因此在本系統(tǒng)實踐編程運用中全部選用語句表STL。
　　STEP5的最大特征是選用了結構化編程辦法，并供應很多規(guī)范功用塊如乘法功用塊FB242、通訊功用塊FB244等，使得編程作業(yè)大大簡化，而且所編程序條理清楚，易于讀懂、批改和檢驗，這一利益尤其在編制大型凌亂程序時更能閃現出來。
　　要結束凌亂任務，可以把整個程序分紅一個個獨立的程序塊，STEP5有5種塊類型，即組織塊(OB)、程序塊(PB)、次序塊(SB)、功用塊(FB)和數據塊(DB)，其間組織塊(OB)用以辦理用戶程序，形成了操作系統(tǒng)和控制程序之間的接口，一切其它類型塊在此被調用實行。功用塊(FB)用于結束重復調用或許特別凌亂的程序功用，這些功用塊可以是系統(tǒng)以規(guī)范功用塊的辦法供應的，也可以由用戶自己編制。例如規(guī)范功用塊FB242就可以結束16位二進制乘法功用、FB244可以結束CPU與通訊處理器之間的數據傳送，用到這些功用時可以直接調用這些功用塊。
　　2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的規(guī)劃
　　以本系統(tǒng)＃1補給水處理單元的控制程序為例，在組織塊OB1內首要有下面幾條語句，結束各功用塊的無條件調用。
　　JU FB1 (定義PLC1向兩臺工控機傳送的數據)
　　JU FB2 (定義兩臺工控機向PLC1傳送的數據)
　　JU FB231 (結束PLC1與兩臺工控機之間通訊的底子設置)
　　JU FB232 (結束PLC1與PLC2、PLC3之間通訊的底子設置)
　　JU FB4 (結束自動控制及無擾切換功用)
　　JU FB3 (氣動門及電動門控制)
　　JU FB10 (結束模擬量處理功用)
　　JU FB11 (報警處理)
　　在FB1、FB2內首要將需求通訊的數據分別寫進某數據塊如DB10的相應位，由此才能與通訊處理器中的變量取得共同。在FB231中調用兩個STEP5本身供應的規(guī)范功用塊FB244(發(fā)送數據)、FB245(接收數據)，再根據通訊處理器填寫一些必要的參數如接口、作業(yè)號等，然后結束數據通訊功用。在FB232內按照通訊處理器分配的數據位，定義3臺PLC之間需求傳送的數據。在FB4內根據出產工藝流程要求及操作規(guī)范，充分運用其它功用塊及I/O模塊傳送的數據，結束系統(tǒng)的自動控制及無擾切換功用；針對多個被控方針相似的特征，分別編制了幾個有代表性的功用塊FB20、FB30、FB40，例如在FB4內多次調用了FB20以便處理PLC內某程序步時間和工控機畫面閃現時間保持共同的標題，而且FB20內又調用了乘法功用塊FB244。FB3根據FB4宣告的自動程序步指令往控制氣動門、電動門及泵等現場設備。FB10擔任一切模擬量的處理，在此調用了開方功用塊FB5。FB11根據FB10改換出來的數據，對模擬量進行報警處理，在此一定要留神模擬量和PLC內部數字量的對應聯絡，以確保模擬量閃現和報警的正確性。
　　3 工控機監(jiān)控辦理軟件的規(guī)劃
　　工控機監(jiān)控辦理軟件在FIX5.5軟件途徑下結束，FIX55是一個高精度模塊化的軟件系統(tǒng)，包括十幾種軟件模塊，在此首要介紹開發(fā)本運用軟件時所用到的幾種軟件模塊。
　　(1)系統(tǒng)配備模塊(SCU)：它首要結束網絡、I/O驅動程序、數據庫稱謂、系統(tǒng)發(fā)起參數及初始發(fā)起任務等配備。Intellution公司和第三方廠商為PLC、I/O卡編寫了300多種I/O驅動程序，如SIEMENS、OMRON、MODICON、ABB等公司產品的驅動程序，并供應I/O驅動程序開發(fā)工具包，供用戶開發(fā)自己的I/O驅動程序。
　　(2)數據掃描、報警和控制模塊(SAC)：它用來結束現場數據的掃描、信號調度、數據格式和數據類型的改換，報警條件判別及結束遠控輸出等功用，SAC將處理的現場數據送進實時數據庫，或將遠控輸出的數據送到I/O驅動程序，以便結束遠控輸出功用。
　　(3)實時數據庫辦理模塊(DATABASE BUILDER)：它供應以交互辦法建立實時數據庫和在線閃現/批改實時數據庫的功用，它是系統(tǒng)工作的數據