用PC和PLC實(shí)現集散控制
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操作站與控制站數據交換地址的分配：操作站與控制站的數據通信是通過(guò)讀寫(xiě)PLC的內部寄存器來(lái)完成的，為了實(shí)現操作站與控制站的實(shí)時(shí)通訊，還必須為PLC配置足夠的內部寄存器地址來(lái)存貯這些數據；比如，定義DM0232作為操作站與控制站交換LT－101的數據的內部寄存器，則PLC把采集到LT－101的液位信號經(jīng)過(guò)預處理后存貯在DMO232，而操作站則到PLC的DM0232讀取LT－101的數據來(lái)建立自己的數據庫；本系統中，共定義此類(lèi)地址184點(diǎn)。
中間地址的分配：PLC在運行過(guò)程中，還需要大量的中間寄存器來(lái)存放那些運算過(guò)程中的臨時(shí)數據，為提高應用程序的可讀性，也必須對這些寄存器進(jìn)行必要的定義和注釋。
2.4.2.為控制策略編寫(xiě)梯形圖
自動(dòng)調節：本系統中選用3個(gè)PID03模塊組成6個(gè)調節回路來(lái)完成生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制，為了方便操作人員在操作站對控制過(guò)程的管理，PID03的SW2應設置為ON，并編寫(xiě)相應梯形圖以實(shí)現PLC與PID03的數據交換，比如：調節回爐PIC111由單元號為5的PID03的第二回路完成，當執行圖2所示一段程序后，PLC中地址DM0060中的數據就被定義為調節回路PIC111的給定值。
圖2 為PIC111寫(xiě)設定值
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定的范圍內，每升高（降低）到一定范圍時(shí)，就必須啟動(dòng)（停止）相應的設備；為此，在現場(chǎng)用三塊壓力表來(lái)測量其壓力，PLC中對三個(gè)壓力進(jìn)行比較，只有三塊中的二塊同時(shí)具備條件時(shí)，連鎖才動(dòng)作；在編寫(xiě)梯形圖時(shí)，采用比較指令、再加上與、或、非等邏輯指令就可實(shí)現此控制策略。（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(xiě)梯形圖既操作簡(jiǎn)單又可讀性強。為保護設備和生產(chǎn)安全，本系統共編寫(xiě)連鎖回路21個(gè)。（梯形圖略）
2.4.3.I/O模塊的設置與校正：
梯形圖編寫(xiě)完成以后，還必須對I/O模塊進(jìn)行必要的設置和校正，PLC才能正常工作；模擬模塊應設置與現場(chǎng)設備相對應的輸入信號種類(lèi)和對輸入信號的預處理方法，還應對零點(diǎn)和量程進(jìn)行校正；PID模塊除了對輸入信號種類(lèi)、輸入信號的預處理方法進(jìn)行設置外，還要對PID模塊存儲區的內容及其修改方式、調節回路設定值的修改方式、PID的控制作用及其控制方式等內容進(jìn)行設置。
2.5.操作站軟件的組態(tài)：
操作站的組態(tài)選用INTELLUTION的系統軟件FIX32作為技術(shù)平臺：其主要內容包括：系統配置、建立數據庫、繪制流程圖、定義歷史趨勢和報表等。
系統配置在本系統中實(shí)際上就是在PC機上安裝FIX系統，其主要內容是定義FIX系統的安裝目錄，安裝接口設備驅動(dòng)程序配置SCADA系統，配置報警系統，配置網(wǎng)絡(luò )等。FIX提供有龐大的I/O接口設備驅動(dòng)程序庫，本系統配置控制站為OMRON的PLC，因此要選擇安裝I/O驅動(dòng)程序OMR.drv和OMRON的PLC進(jìn)行通訊。
建立數據庫：數據庫是SCADA系統賴(lài)以工作的基礎，它由一系列數據點(diǎn)構成，每個(gè)數據點(diǎn)實(shí)際上就是一個(gè)功能塊，FIX提供了各種功能塊以滿(mǎn)足不同的需要，這些功能塊或對接口設備讀寫(xiě)數據，或對數據進(jìn)行運算和報警處理。在數據庫中建立一個(gè)數據點(diǎn)就是定義一個(gè)功能塊，其內容包括：功能塊類(lèi)型，數據點(diǎn)的位號、注釋、零點(diǎn)、量程，接口設備，I/O地址，數據的格式，報警上、下限等。如：在數據庫中添加一個(gè)AI模塊，在其屬性對話(huà)框中定義：“位號”為“LT-101”，“描述”為“緩沖球罐F0101A液位”，“接口設備”為“OMR”，“I/O地址”為“D：DM：232”，“數據的格式”為“12AL”，“零點(diǎn)”為“0”，“量程”為“17”，“單位”為“M”；則在數據庫中便建立了一個(gè)數據點(diǎn)LT-101，它讀取PLC中地址為DM0232的寄存器中的數據（0 -4095），并轉換為0-17M的數據供FIX其它功能塊和流程圖調用。
繪制流程圖：流程畫(huà)面實(shí)際上是一個(gè)人機接口，操作人員就是通過(guò)流程畫(huà)面來(lái)了解和控制生產(chǎn)過(guò)程的，所以流程畫(huà)面既要信息全面，又要簡(jiǎn)單扼要。FIX系統提供了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(dòng)態(tài)畫(huà)面來(lái)滿(mǎn)足操作人員的要求。比如：在流程畫(huà)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(dòng)態(tài)特性對話(huà)框中選中動(dòng)態(tài)填充屬性，定義其填充色的高度隨“位號”為“LT-101”的數據的大小而變；為了準確地顯示該液位的實(shí)際高度，可在該球罐圖形旁邊定義一個(gè)動(dòng)態(tài)數據連接，連接到“位號”為“LT-101”的數據點(diǎn)；為了直觀(guān)地顯示各種閥門(mén)的工作狀態(tài)，在其圖形的動(dòng)態(tài)屬性對話(huà)框中選中動(dòng)態(tài)顏色變化，閥門(mén)關(guān)顯示靜止的紅色，閥門(mén)開(kāi)顯示靜止的綠色，閥門(mén)關(guān)出現故障顯示閃爍的紅色，閥門(mén)開(kāi)出現故障顯示閃爍的綠色；為了快速控制閥門(mén)，把它的彈出式開(kāi)關(guān)畫(huà)面連接到其圖形上，只需用鼠標單擊其圖形，即彈出開(kāi)關(guān)畫(huà)面，實(shí)現流程畫(huà)面上的對象所見(jiàn)即所得。
定義報表：考慮到總公司已推行電子化辦公，各種報表均設置為定時(shí)保存到文件，操作人員可以根據需要隨時(shí)調用，并隨著(zhù)辦公自動(dòng)化的推行，與企業(yè)內部管理網(wǎng)連網(wǎng)，通過(guò)WEB頁(yè)瀏覽和調用。
3.結束語(yǔ)
該控制系統投用2年多來(lái)，性能穩定、運行可靠，界面友好，操作簡(jiǎn)單，維護工作量很小，受到了操作和維護人員的歡迎；投用后，根據技改工作需要又進(jìn)行了2次擴容均未影響正常生產(chǎn)，實(shí)踐證明PC+PLC構成DCS，系統配置靈活、軟件組態(tài)簡(jiǎn)單，便于自行設計和調試，性能價(jià)格比優(yōu)越，系統擴展容易且維護工作量小，是企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造和中小型生產(chǎn)過(guò)程首選的自控系統。
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