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        PLC與工控機運用剖析

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        PLC與工控機運用剖析

        發布日期:2018-04-19 作者: 點擊:

        PLC與工控機運用剖析  

         1 系統組成

          某電廠化學水處理系統根底設備具有出可控性,運用PLC和工業控制計算機對其進行實時監控辦理,系統底子組成如圖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,軟件開發途徑選用美國Intellution公司的FIX5.5組態軟件。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自動化軟件,該版別在WINDOWS或WINDOWSNT環境下工作,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。每個節點經過總線連接器連到總線網上,在本系統中,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實時照應快和系統風險松散,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,即控制系統流程圖CSF,梯形圖LAD和語句表STL。其間語句表STLZ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,因此在本系統實踐編程運用中全部選用語句表STL。
          STEP5的Z大特征是選用了結構化編程辦法,并供應很多規范功用塊如乘法功用塊FB242、通訊功用塊FB244等,使得編程作業大大簡化,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以規范功用塊的辦法供應的,也可以由用戶自己編制。例如規范功用塊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大型程序的規劃
          以本系統#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本身供應的規范功用塊FB244(發送數據)、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范,充分運用其它功用塊及I/O模塊傳送的數據,結束系統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 工控機監控辦理軟件的規劃
          工控機監控辦理軟件在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,包括十幾種軟件模塊,在此首要介紹開發本運用軟件時所用到的幾種軟件模塊。
          (1)系統配備模塊(SCU):它首要結束網絡、I/O驅動程序、數據庫稱謂、系統發起參數及初始發起任務等配備。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驅動程序開發工具包,供用戶開發自己的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,它是系統工作的數據

        PCL



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