plc工控机运用剖析

　　plc工控机运用剖析

　　1 体系组成

　　某电厂化学水处理体系根底设备具有的可控性，运用PLC和工业操控计算机对其进行实时监控处理，体系根柢组成如图1—1所示。

　　选用3台西门子公司的SIMATIC S5—115U可编程序操控器操控现场的一次设备，程控体系分为3套，依次为＃1补给水处理单元、＃2补给水处理单元、＃3凝聚水处理单元。

　　操作员站选用两台研华586工控机，软件开发途径选用美国Intellution公司的FIX5.5组态软件。FIX5.5是一种能完毕数据收集及操控、报警、图形数据闪现等功用的完好工业自动化软件，该版别在WINDOWS或WINDOWSNT环境下作业，选用了图形用户界面，相应其内部的图形处理是依据第三代图形技术。

　　数据通讯体系选用SINEC L2网，它把SIMATIC系列可编程序操控器以及工控机连成网络。SNEC L2是令牌总线网，网络传输介质是双绞线或光缆。每个节点通过总线连接器连到总线网上，在本体系中，三台PLC之间以及与两台工控机之间都完毕了数据通讯。

　　该方案装备表现了松懈操控体系的利益，即操控功用松懈，操作处理会合。操控功用松懈意味着体系实时照顾快和体系风险松懈，操作处理会合便于会合处理，方案装备还具有冗余特性。

　　2 PLC及其程序规划

　　2.1 SIMATIC S5-115U硬件组成及编程概要

　　可编程序操控器SIMATIC S5-115U选用标准的模块式结构，电源、CPU、各种I/O模件都插在一块母板上，并能够依据不同的I/O点数增加扩展母板，输进、输出模件和存储器的精密分级，使得这种设备具有较强的装备适应能力；通过通讯处理器和部分网，可方便地完毕PLC之间及与计算机的通讯。

　　SIMATIC S5-115U的编程言语是STEP5，有3种表达方法，即操控体系流程图CSF，梯形图LAD和句子表STL。其间句子表STL最接近于机器内部的操控程序，功用也比前两种方法丰富得多，因此在本体系实践编程运用中悉数选用句子表STL。

　　STEP5的最大特征是选用了结构化编程方法，并供给很多标准功用块如乘法功用块FB242、通讯功用块FB244等，使得编程作业大大简化，并且所编程序条理清楚，易于读懂、批改和检验，这一利益尤其在编制大型杂乱程序时更能闪现出来。

　　要完毕杂乱任务，能够把整个程序分红一个个独立的程序块，STEP5有5种块类型，即安排块(OB)、程序块(PB)、次第块(SB)、功用块(FB)和数据块(DB)，其间安排块(OB)用以处理用户程序，形成了操作体系和操控程序之间的接口，一切其它类型块在此被调用实施。功用块(FB)用于完毕重复调用或许特别杂乱的程序功用，这些功用块能够是体系以标准功用块的方法供给的，也能够由用户自己编制。例如标准功用块FB242就能够完毕16位二进制乘法功用、FB244能够完毕CPU与通讯处理器之间的数据传送，用到这些功用时能够直接调用这些功用块。

　　2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的规划

　　以本体系＃1补给水处理单元的操控程序为例，在安排块OB1内首要有下面几条句子，完毕各功用块的无条件调用。

　　JU FB1 (界说PLC1向两台工控机传送的数据

　　JU FB2 (界说两台工控机向PLC1传送的数据

　　JU FB231 (完毕PLC1与两台工控机之间通讯的根柢设置

　　JU FB232 (完毕PLC1与PLC2、PLC3之间通讯的根柢设置

　　JU FB4 (完毕自动操控及无扰切换功用

　　JU FB3 (气动门及电动门操控

　　JU FB10 (完毕模拟量处理功用

　　JU FB11 (报警处理

　　在FB1、FB2内首要将需求通讯的数据分别写进某数据块如DB10的相应位，由此才能与通讯处理器中的变量获得一起。在FB231中调用两个STEP5自身供给的标准功用块FB244(发送数据)、FB245(接收数据)，再依据通讯处理器填写一些必要的参数如接口、作业号等，然后完毕数据通讯功用。在FB232内依照通讯处理器分配的数据位，界说3台PLC之间需求传送的数据。在FB4内依据出产工艺流程要求及操作标准，充分运用其它功用块及I/O模块传送的数据，完毕体系的自动操控及无扰切换功用；针对多个被控政策类似的特征，分别编制了几个有代表性的功用块FB20、FB30、FB40，例如在FB4内屡次调用了FB20以便处理PLC内某程序步时刻和工控机画面闪现时刻保持一起的标题，并且FB20内又调用了乘法功用块FB244。FB3依据FB4宣告的自动程序步指令往操控气动门、电动门及泵等现场设备。FB10担任一切模拟量的处理，在此调用了开方功用块FB5。FB11依据FB10转换出来的数据，对模拟量进行报警处理，在此一定要留心模拟量和PLC内部数字量的对应联络，以确保模拟量闪现和报警的正确性。

　　3 工控机监控处理软件的规划

　　工控机监控处理软件在FIX5.5软件途径下完毕，FIX55是一个高精度模块化的软件体系，包括十几种软件模块，在此首要介绍开发本运用软件时所用到的几种软件模块。

　　(1)体系装备模块(SCU)：它首要完毕网络、I/O驱动程序、数据库称谓、体系发起参数及初始发起任务等装备。Intellution公司和第三方厂商为PLC、I/O卡编写了300多种I/O驱动程序，如SIEMENS、OMRON、MODICON、ABB等公司产品的驱动程序，并供给I/O驱动程序开发工具包，供用户开发自己的I/O驱动程序。

　　(2)数据扫描、报警和操控模块(SAC)：它用来完毕现场数据的扫描、信号调度、数据格式和数据类型的转换，报警条件判别及完毕远控输出等功用，SAC将处理的现场数据送进实时数据库，或将远控输出的数据送到I/O驱动程序，以便完毕远控输出功用。

　　(3)实时数据库处理模块(DATABASE BUILDER)：它供给以交互方法建立实时数据库和在线闪现/批改实时数据库的功用，它是体系作业的首要数据