plc工控機運用剖析

　　1 體系組成

　　某電廠化學水處理體系根底設備具有的可控性，運用PLC和工業(yè)操控計算機對其進行實時監(jiān)控處理，體系根柢組成如圖1—1所示。

　　選用3臺西門子公司的SIMATIC S5—115U可編程序操控器操控現(xiàn)場的一次設備，程控體系分為3套，依次為＃1補給水處理單元、＃2補給水處理單元、＃3凝聚水處理單元。

　　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是一種能完畢數(shù)據(jù)收集及操控、報警、圖形數(shù)據(jù)閃現(xiàn)等功用的完好工業(yè)自動化軟件，該版別在WINDOWS或WINDOWSNT環(huán)境下作業(yè)，選用了圖形用戶界面，相應其內部的圖形處理是依據(jù)第三代圖形技術。

　　數(shù)據(jù)通訊體系選用SINEC L2網，它把SIMATIC系列可編程序操控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)點通過總線連接器連到總線網上，在本體系中，三臺PLC之間以及與兩臺工控機之間都完畢了數(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，操作處理會合。操控功用松懈意味著體系實時照顧快和體系風險松懈，操作處理會合便于會合處理，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選用標準的模塊式結構，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點數(shù)增加擴展母板，輸進、輸出模件和存儲器的精密分級，使得這種設備具有較強的裝備適應能力；通過通訊處理器和部分網，可方便地完畢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最接近于機器內部的操控程序，功用也比前兩種方法豐富得多，因此在本體系實踐編程運用中悉數(shù)選用句子表STL。

　　STEP5的最大特征是選用了結構化編程方法，并供給很多標準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，并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雜亂程序時更能閃現(xiàn)出來。

　　要完畢雜亂任務，能夠把整個程序分紅一個個獨立的程序塊，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用實施。功用塊(FB)用于完畢重復調用或許特別雜亂的程序功用，這些功用塊能夠是體系以標準功用塊的方法供給的，也能夠由用戶自己編制。例如標準功用塊FB242就能夠完畢16位二進制乘法功用、FB244能夠完畢CPU與通訊處理器之間的數(shù)據(jù)傳送，用到這些功用時能夠直接調用這些功用塊。

　　2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的規(guī)劃

　　以本體系＃1補給水處理單元的操控程序為例，在安排塊OB1內首要有下面幾條句子，完畢各功用塊的無條件調用。

　　JU FB1 (界說PLC1向兩臺工控機傳送的數(shù)據(jù)

　　JU FB2 (界說兩臺工控機向PLC1傳送的數(shù)據(jù)

　　JU FB231 (完畢PLC1與兩臺工控機之間通訊的根柢設置

　　JU FB232 (完畢PLC1與PLC2、PLC3之間通訊的根柢設置

　　JU FB4 (完畢自動操控及無擾切換功用

　　JU FB3 (氣動門及電動門操控

　　JU FB10 (完畢模擬量處理功用

　　JU FB11 (報警處理

　　在FB1、FB2內首要將需求通訊的數(shù)據(jù)分別寫進某數(shù)據(jù)塊如DB10的相應位，由此才能與通訊處理器中的變量獲得一起。在FB231中調用兩個STEP5自身供給的標準功用塊FB244(發(fā)送數(shù)據(jù))、FB245(接收數(shù)據(jù))，再依據(jù)通訊處理器填寫一些必要的參數(shù)如接口、作業(yè)號等，然后完畢數(shù)據(jù)通訊功用。在FB232內依照通訊處理器分配的數(shù)據(jù)位，界說3臺PLC之間需求傳送的數(shù)據(jù)。在FB4內依據(jù)出產工藝流程要求及操作標準，充分運用其它功用塊及I/O模塊傳送的數(shù)據(jù)，完畢體系的自動操控及無擾切換功用；針對多個被控政策類似的特征，分別編制了幾個有代表性的功用塊FB20、FB30、FB40，例如在FB4內屢次調用了FB20以便處理PLC內某程序步時刻和工控機畫面閃現(xiàn)時刻保持一起的標題，并且FB20內又調用了乘法功用塊FB244。FB3依據(jù)FB4宣告的自動程序步指令往操控氣動門、電動門及泵等現(xiàn)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依據(jù)FB10轉換出來的數(shù)據(jù)，對模擬量進行報警處理，在此一定要留心模擬量和PLC內部數(shù)字量的對應聯(lián)絡，以確保模擬量閃現(xiàn)和報警的正確性。

　　3 工控機監(jiān)控處理軟件的規(guī)劃

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

　　(1)體系裝備模塊(SCU)：它首要完畢網絡、I/O驅動程序、數(shù)據(jù)庫稱謂、體系發(fā)起參數(shù)及初始發(fā)起任務等裝備。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，并供給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(shù)據(jù)掃描、報警和操控模塊(SAC)：它用來完畢現(xiàn)場數(shù)據(jù)的掃描、信號調度、數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)類型的轉換，報警條件判別及完畢遠控輸出等功用，SAC將處理的現(xiàn)場數(shù)據(jù)送進實時數(shù)據(jù)庫，或將遠控輸出的數(shù)據(jù)送到I/O驅動程序，以便完畢遠控輸出功用。

　　(3)實時數(shù)據(jù)庫處理模塊(DATABASE BUILDER)：它供給以交互方法建立實時數(shù)據(jù)庫和在線閃現(xiàn)/批改實時數(shù)據(jù)庫的功用，它是體系作業(yè)的首要數(shù)據(jù)