plc工控機(jī)運(yùn)用剖析

　　1 體系組成

　　某電廠化學(xué)水處理體系根底設(shè)備具有的可控性，運(yùn)用PLC和工業(yè)操控計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控處理，體系根柢組成如圖1—1所示。

　　選用3臺(tái)西門子公司的SIMATIC S5—115U可編程序操控器操控現(xiàn)場(chǎng)的一次設(shè)備，程控體系分為3套，依次為＃1補(bǔ)給水處理單元、＃2補(bǔ)給水處理單元、＃3凝聚水處理單元。

　　操作員站選用兩臺(tái)研華586工控機(jī)，軟件開(kāi)發(fā)途徑選用美國(guó)Intellution公司的FIX5.5組態(tài)軟件。FIX5.5是一種能完畢數(shù)據(jù)收集及操控、報(bào)警、圖形數(shù)據(jù)閃現(xiàn)等功用的完好工業(yè)自動(dòng)化軟件，該版別在WINDOWS或WINDOWSNT環(huán)境下作業(yè)，選用了圖形用戶界面，相應(yīng)其內(nèi)部的圖形處理是依據(jù)第三代圖形技術(shù)。

　　數(shù)據(jù)通訊體系選用SINEC L2網(wǎng)，它把SIMATIC系列可編程序操控器以及工控機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)。SNEC L2是令牌總線網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是雙絞線或光纜。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)總線連接器連到總線網(wǎng)上，在本體系中，三臺(tái)PLC之間以及與兩臺(tái)工控機(jī)之間都完畢了數(shù)據(jù)通訊。

　　該方案裝備表現(xiàn)了松懈操控體系的利益，即操控功用松懈，操作處理會(huì)合。操控功用松懈意味著體系實(shí)時(shí)照顧快和體系風(fēng)險(xiǎn)松懈，操作處理會(huì)合便于會(huì)合處理，方案裝備還具有冗余特性。

　　2 PLC及其程序規(guī)劃

　　2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要

　　可編程序操控器SIMATIC S5-115U選用標(biāo)準(zhǔn)的模塊式結(jié)構(gòu)，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，并能夠依據(jù)不同的I/O點(diǎn)數(shù)增加擴(kuò)展母板，輸進(jìn)、輸出模件和存儲(chǔ)器的精密分級(jí)，使得這種設(shè)備具有較強(qiáng)的裝備適應(yīng)能力；通過(guò)通訊處理器和部分網(wǎng)，可方便地完畢PLC之間及與計(jì)算機(jī)的通訊。

　　SIMATIC S5-115U的編程言語(yǔ)是STEP5，有3種表達(dá)方法，即操控體系流程圖CSF，梯形圖LAD和句子表STL。其間句子表STL最接近于機(jī)器內(nèi)部的操控程序，功用也比前兩種方法豐富得多，因此在本體系實(shí)踐編程運(yùn)用中悉數(shù)選用句子表STL。

　　STEP5的最大特征是選用了結(jié)構(gòu)化編程方法，并供給很多標(biāo)準(zhǔn)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(jiǎn)化，并且所編程序條理清楚，易于讀懂、批改和檢驗(yàn)，這一利益尤其在編制大型雜亂程序時(shí)更能閃現(xiàn)出來(lái)。

　　要完畢雜亂任務(wù)，能夠把整個(gè)程序分紅一個(gè)個(gè)獨(dú)立的程序塊，STEP5有5種塊類型，即安排塊(OB)、程序塊(PB)、次第塊(SB)、功用塊(FB)和數(shù)據(jù)塊(DB)，其間安排塊(OB)用以處理用戶程序，形成了操作體系和操控程序之間的接口，一切其它類型塊在此被調(diào)用實(shí)施。功用塊(FB)用于完畢重復(fù)調(diào)用或許特別雜亂的程序功用，這些功用塊能夠是體系以標(biāo)準(zhǔn)功用塊的方法供給的，也能夠由用戶自己編制。例如標(biāo)準(zhǔn)功用塊FB242就能夠完畢16位二進(jìn)制乘法功用、FB244能夠完畢CPU與通訊處理器之間的數(shù)據(jù)傳送，用到這些功用時(shí)能夠直接調(diào)用這些功用塊。

　　2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的規(guī)劃

　　以本體系＃1補(bǔ)給水處理單元的操控程序?yàn)槔?，在安排塊OB1內(nèi)首要有下面幾條句子，完畢各功用塊的無(wú)條件調(diào)用。

　　JU FB1 (界說(shuō)PLC1向兩臺(tái)工控機(jī)傳送的數(shù)據(jù)

　　JU FB2 (界說(shuō)兩臺(tái)工控機(jī)向PLC1傳送的數(shù)據(jù)

　　JU FB231 (完畢PLC1與兩臺(tái)工控機(jī)之間通訊的根柢設(shè)置

　　JU FB232 (完畢PLC1與PLC2、PLC3之間通訊的根柢設(shè)置

　　JU FB4 (完畢自動(dòng)操控及無(wú)擾切換功用

　　JU FB3 (氣動(dòng)門及電動(dòng)門操控

　　JU FB10 (完畢模擬量處理功用

　　JU FB11 (報(bào)警處理

　　在FB1、FB2內(nèi)首要將需求通訊的數(shù)據(jù)分別寫(xiě)進(jìn)某數(shù)據(jù)塊如DB10的相應(yīng)位，由此才能與通訊處理器中的變量獲得一起。在FB231中調(diào)用兩個(gè)STEP5自身供給的標(biāo)準(zhǔn)功用塊FB244(發(fā)送數(shù)據(jù))、FB245(接收數(shù)據(jù))，再依據(jù)通訊處理器填寫(xiě)一些必要的參數(shù)如接口、作業(yè)號(hào)等，然后完畢數(shù)據(jù)通訊功用。在FB232內(nèi)依照通訊處理器分配的數(shù)據(jù)位，界說(shuō)3臺(tái)PLC之間需求傳送的數(shù)據(jù)。在FB4內(nèi)依據(jù)出產(chǎn)工藝流程要求及操作標(biāo)準(zhǔn)，充分運(yùn)用其它功用塊及I/O模塊傳送的數(shù)據(jù)，完畢體系的自動(dòng)操控及無(wú)擾切換功用；針對(duì)多個(gè)被控政策類似的特征，分別編制了幾個(gè)有代表性的功用塊FB20、FB30、FB40，例如在FB4內(nèi)屢次調(diào)用了FB20以便處理PLC內(nèi)某程序步時(shí)刻和工控機(jī)畫(huà)面閃現(xiàn)時(shí)刻保持一起的標(biāo)題，并且FB20內(nèi)又調(diào)用了乘法功用塊FB244。FB3依據(jù)FB4宣告的自動(dòng)程序步指令往操控氣動(dòng)門、電動(dòng)門及泵等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。FB10擔(dān)任一切模擬量的處理，在此調(diào)用了開(kāi)方功用塊FB5。FB11依據(jù)FB10轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)模擬量進(jìn)行報(bào)警處理，在此一定要留心模擬量和PLC內(nèi)部數(shù)字量的對(duì)應(yīng)聯(lián)絡(luò)，以確保模擬量閃現(xiàn)和報(bào)警的正確性。

　　3 工控機(jī)監(jiān)控處理軟件的規(guī)劃

　　工控機(jī)監(jiān)控處理軟件在FIX5.5軟件途徑下完畢，F(xiàn)IX55是一個(gè)高精度模塊化的軟件體系，包括十幾種軟件模塊，在此首要介紹開(kāi)發(fā)本運(yùn)用軟件時(shí)所用到的幾種軟件模塊。

　　(1)體系裝備模塊(SCU)：它首要完畢網(wǎng)絡(luò)、I/O驅(qū)動(dòng)程序、數(shù)據(jù)庫(kù)稱謂、體系發(fā)起參數(shù)及初始發(fā)起任務(wù)等裝備。Intellution公司和第三方廠商為PLC、I/O卡編寫(xiě)了300多種I/O驅(qū)動(dòng)程序，如SIEMENS、OMRON、MODICON、ABB等公司產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)程序，并供給I/O驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)工具包，供用戶開(kāi)發(fā)自己的I/O驅(qū)動(dòng)程序。

　　(2)數(shù)據(jù)掃描、報(bào)警和操控模塊(SAC)：它用來(lái)完畢現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的掃描、信號(hào)調(diào)度、數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換，報(bào)警條件判別及完畢遠(yuǎn)控輸出等功用，SAC將處理的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)送進(jìn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，或?qū)⑦h(yuǎn)控輸出的數(shù)據(jù)送到I/O驅(qū)動(dòng)程序，以便完畢遠(yuǎn)控輸出功用。

　　(3)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)處理模塊(DATABASE BUILDER)：它供給以交互方法建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和在線閃現(xiàn)/批改實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的功用，它是體系作業(yè)的首要數(shù)據(jù)