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plc工控机运用剖析

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plc工控机运用剖析

发布日期:2019-12-19 作者: 点击:

  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出色的可控性,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


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