用PC和PLC實現(xiàn)集散控制
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操作站與控制站數(shù)據(jù)交換地址的分配：操作站與控制站的數(shù)據(jù)通信是通過讀寫PLC的內(nèi)部寄存器來完成的，為了實現(xiàn)操作站與控制站的實時通訊，還必須為PLC配置足夠的內(nèi)部寄存器地址來存貯這些數(shù)據(jù)；比如，定義DM0232作為操作站與控制站交換LT－101的數(shù)據(jù)的內(nèi)部寄存器，則PLC把采集到LT－101的液位信號經(jīng)過預(yù)處理后存貯在DMO232，而操作站則到PLC的DM0232讀取LT－101的數(shù)據(jù)來建立自己的數(shù)據(jù)庫；本系統(tǒng)中，共定義此類地址184點。
中間地址的分配：PLC在運行過程中，還需要大量的中間寄存器來存放那些運算過程中的臨時數(shù)據(jù)，為提高應(yīng)用程序的可讀性，也必須對這些寄存器進行必要的定義和注釋。
2.4.2.為控制策略編寫梯形圖
自動調(diào)節(jié)：本系統(tǒng)中選用3個PID03模塊組成6個調(diào)節(jié)回路來完成生產(chǎn)過程的自動控制，為了方便操作人員在操作站對控制過程的管理，PID03的SW2應(yīng)設(shè)置為ON，并編寫相應(yīng)梯形圖以實現(xiàn)PLC與PID03的數(shù)據(jù)交換，比如：調(diào)節(jié)回爐PIC111由單元號為5的PID03的第二回路完成，當(dāng)執(zhí)行圖2所示一段程序后，PLC中地址DM0060中的數(shù)據(jù)就被定義為調(diào)節(jié)回路PIC111的給定值。
圖2 為PIC111寫設(shè)定值
三取二表決：為保證安全生產(chǎn)，常壓罐的壓力必須控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，每升高（降低）到一定范圍時，就必須啟動（停止）相應(yīng)的設(shè)備；為此，在現(xiàn)場用三塊壓力表來測量其壓力，PLC中對三個壓力進行比較，只有三塊中的二塊同時具備條件時，連鎖才動作；在編寫梯形圖時，采用比較指令、再加上與、或、非等邏輯指令就可實現(xiàn)此控制策略。（梯形圖略）
連鎖保護：梯形圖與電氣連鎖邏輯圖非常相似，I/O地址確定以后，為連鎖保護編寫梯形圖既操作簡單又可讀性強。為保護設(shè)備和生產(chǎn)安全，本系統(tǒng)共編寫連鎖回路21個。（梯形圖略）
2.4.3.I/O模塊的設(shè)置與校正：
梯形圖編寫完成以后，還必須對I/O模塊進行必要的設(shè)置和校正，PLC才能正常工作；模擬模塊應(yīng)設(shè)置與現(xiàn)場設(shè)備相對應(yīng)的輸入信號種類和對輸入信號的預(yù)處理方法，還應(yīng)對零點和量程進行校正；PID模塊除了對輸入信號種類、輸入信號的預(yù)處理方法進行設(shè)置外，還要對PID模塊存儲區(qū)的內(nèi)容及其修改方式、調(diào)節(jié)回路設(shè)定值的修改方式、PID的控制作用及其控制方式等內(nèi)容進行設(shè)置。
2.5.操作站軟件的組態(tài)：
操作站的組態(tài)選用INTELLUTION的系統(tǒng)軟件FIX32作為技術(shù)平臺：其主要內(nèi)容包括：系統(tǒng)配置、建立數(shù)據(jù)庫、繪制流程圖、定義歷史趨勢和報表等。
系統(tǒng)配置在本系統(tǒng)中實際上就是在PC機上安裝FIX系統(tǒng)，其主要內(nèi)容是定義FIX系統(tǒng)的安裝目錄，安裝接口設(shè)備驅(qū)動程序配置SCADA系統(tǒng)，配置報警系統(tǒng)，配置網(wǎng)絡(luò)等。FIX提供有龐大的I/O接口設(shè)備驅(qū)動程序庫，本系統(tǒng)配置控制站為OMRON的PLC，因此要選擇安裝I/O驅(qū)動程序OMR.drv和OMRON的PLC進行通訊。
建立數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫是SCADA系統(tǒng)賴以工作的基礎(chǔ)，它由一系列數(shù)據(jù)點構(gòu)成，每個數(shù)據(jù)點實際上就是一個功能塊，F(xiàn)IX提供了各種功能塊以滿足不同的需要，這些功能塊或?qū)涌谠O(shè)備讀寫數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)進行運算和報警處理。在數(shù)據(jù)庫中建立一個數(shù)據(jù)點就是定義一個功能塊，其內(nèi)容包括：功能塊類型，數(shù)據(jù)點的位號、注釋、零點、量程，接口設(shè)備，I/O地址，數(shù)據(jù)的格式，報警上、下限等。如：在數(shù)據(jù)庫中添加一個AI模塊，在其屬性對話框中定義：“位號”為“LT-101”，“描述”為“緩沖球罐F0101A液位”，“接口設(shè)備”為“OMR”，“I/O地址”為“D：DM：232”，“數(shù)據(jù)的格式”為“12AL”，“零點”為“0”，“量程”為“17”，“單位”為“M”；則在數(shù)據(jù)庫中便建立了一個數(shù)據(jù)點LT-101，它讀取PLC中地址為DM0232的寄存器中的數(shù)據(jù)（0 -4095），并轉(zhuǎn)換為0-17M的數(shù)據(jù)供FIX其它功能塊和流程圖調(diào)用。
繪制流程圖：流程畫面實際上是一個人機接口，操作人員就是通過流程畫面來了解和控制生產(chǎn)過程的，所以流程畫面既要信息全面，又要簡單扼要。FIX系統(tǒng)提供了WINDOWS風(fēng)格的繪圖工具和相關(guān)控件，可以很方便地繪制多種動態(tài)畫面來滿足操作人員的要求。比如：在流程畫面中，為了形象地顯示緩沖球罐F0101A的液位，只需在其圖形的動態(tài)特性對話框中選中動態(tài)填充屬性，定義其填充色的高度隨“位號”為“LT-101”的數(shù)據(jù)的大小而變；為了準(zhǔn)確地顯示該液位的實際高度，可在該球罐圖形旁邊定義一個動態(tài)數(shù)據(jù)連接，連接到“位號”為“LT-101”的數(shù)據(jù)點；為了直觀地顯示各種閥門的工作狀態(tài)，在其圖形的動態(tài)屬性對話框中選中動態(tài)顏色變化，閥門關(guān)顯示靜止的紅色，閥門開顯示靜止的綠色，閥門關(guān)出現(xiàn)故障顯示閃爍的紅色，閥門開出現(xiàn)故障顯示閃爍的綠色；為了快速控制閥門，把它的彈出式開關(guān)畫面連接到其圖形上，只需用鼠標(biāo)單擊其圖形，即彈出開關(guān)畫面，實現(xiàn)流程畫面上的對象所見即所得。
定義報表：考慮到總公司已推行電子化辦公，各種報表均設(shè)置為定時保存到文件，操作人員可以根據(jù)需要隨時調(diào)用，并隨著辦公自動化的推行，與企業(yè)內(nèi)部管理網(wǎng)連網(wǎng)，通過WEB頁瀏覽和調(diào)用。
3.結(jié)束語
該控制系統(tǒng)投用2年多來，性能穩(wěn)定、運行可靠，界面友好，操作簡單，維護工作量很小，受到了操作和維護人員的歡迎；投用后，根據(jù)技改工作需要又進行了2次擴容均未影響正常生產(chǎn)，實踐證明PC+PLC構(gòu)成DCS，系統(tǒng)配置靈活、軟件組態(tài)簡單，便于自行設(shè)計和調(diào)試，性能價格比優(yōu)越，系統(tǒng)擴展容易且維護工作量小，是企業(yè)進行技術(shù)改造和中小型生產(chǎn)過程首選的自控系統(tǒng)。
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