1、係統組成

　　某電廠化學水處理係統基礎設備具有良好的可控性，利用PLC和工業(ye) 控製計算機對其進行實時監控管理，係統基本組成如圖1所示。

　　采用3台西門子公司的SIMATIC S5—115U可編程序控製器控製現場的一次設備，程控係統分為(wei) 3套，依次為(wei) ＃1補給水處理單元、＃2補給水處理單元、＃3凝結水處理單元。

　　操作員站選用兩(liang) 台研華586工控機，軟件開發平台選用美國Intellution公司的FIX5.5組態軟件。FIX5.5是一種能完成數據采集及控製、報警、圖形數據顯示等功能的完整工業(ye) 自動化軟件，該版本在WINDOWS或WINDOWSNT環境下運行，采用了圖形用戶界麵，相應其內(nei) 部的圖形處理是基於(yu) 第三代圖形技術。

　　數據通信係統采用SINEC L2網，它把SIMATIC係列可編程序控製器以及工控機連成網絡。SNEC L2是令牌總線網，網絡傳(chuan) 輸介質是雙絞線或光纜。每個(ge) 節點通過總線連接器連到總線網上，在本係統中，三台PLC之間以及與(yu) 兩(liang) 台工控機之間都實現了數據通訊。

圖 1

　　該方案配置體(ti) 現了分散控製係統的優(you) 點，即控製功能分散，操作管理集中。控製功能分散意味著係統實時響應快和係統危險分散，操作管理集中便於(yu) 集中管理，方案配置還具有冗餘(yu) 特性。

2、PLC及其程序設計

　　2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要

　　可編程序控製器SIMATIC S5-115U采用標準的模塊式結構，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，並可以根據不同的I/O點數增加擴展母板，輸入、輸出模件和存儲(chu) 器的精細分級，使得這種裝置具有較強的配置適應能力；通過通訊處理器和局部網，可方便地實現PLC之間及與(yu) 計算機的通訊。

　　SIMATIC S5-115U的編程語言是STEP5，有3種表達方法，即控製係統流程圖CSF，梯形圖LAD和語句表STL。其中語句表STL最接近於(yu) 機器內(nei) 部的控製程序，功能也比前兩(liang) 種方法豐(feng) 富得多，因此在本係統實際編程應用中全部采用語句表STL。#p#分頁標題#e#

       STEP5的最大特點是采用了結構化編程方法，並提供大量標準功能塊如乘法功能塊FB242、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡化，而且所編程序條理清晰，易於(yu) 讀懂、修改和測試，這一優(you) 點尤其在編製大型複雜程序時更能顯現出來。

　　要完成複雜任務，可以把整個(ge) 程序分成一個(ge) 個(ge) 獨立的程序塊，STEP5有5種塊類型，即組織塊(OB)、程序塊(PB)、順序塊(SB)、功能塊(FB)和數據塊(DB)，其中組織塊(OB)用以管理用戶程序，形成了操作係統和控製程序之間的接口，所有其它類型塊在此被調用執行。功能塊(FB)用於(yu) 實現反複調用或者特別複雜的程序功能，這些功能塊可以是係統以標準功能塊的形式提供的，也可以由用戶自己編製。例如標準功能塊FB242就可以實現16位二進製乘法功能、FB244可以實現CPU與(yu) 通訊處理器之間的數據傳(chuan) 送，用到這些功能時可以直接調用這些功能塊。

　　2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的設計

　　以本係統＃1補給水處理單元的控製程序為(wei) 例，在組織塊OB1內(nei) 主要有下麵幾條語句，完成各功能塊的無條件調用。

    JU   FB1     (定義(yi) PLC1向兩(liang) 台工控機傳(chuan) 送的數據)
    JU   FB2     (定義(yi) 兩(liang) 台工控機向PLC1傳(chuan) 送的數據)
    JU   FB231   (完成PLC1與(yu) 兩(liang) 台工控機之間通訊的基本設置)
    JU   FB232   (完成PLC1與(yu) PLC2、PLC3之間通訊的基本設置)
    JU   FB4     (實現自動控製及無擾切換功能)
    JU   FB3     (氣動門及電動門控製)
    JU   FB10    (實現模擬量處理功能)
    JU   FB11    (報警處理)

　　在FB1、FB2內(nei) 主要將需要通訊的數據分別寫(xie) 入某數據塊如DB10的相應位，由此才能與(yu) 通訊處理器中的變量取得一致。在FB231中調用兩(liang) 個(ge) STEP5本身提供的標準功能塊FB244(發送數據)、FB245(接收數據)，再根據通訊處理器填寫(xie) 一些必要的參數如接口、作業(ye) 號等，從(cong) 而實現數據通訊功能。在FB232內(nei) 按照通訊處理器分配的數據位，定義(yi) 3台PLC之間需要傳(chuan) 送的數據。在FB4內(nei) 根據生產(chan) 工藝流程要求及操作規範，充分利用其它功能塊及I/O模塊傳(chuan) 送的數據，實現係統的自動控製及無擾切換功能；針對多個(ge) 被控對象相似的特點，分別編製了幾個(ge) 有代表性的功能塊FB20、FB30、FB40，例如在FB4內(nei) 多次調用了FB20以便解決(jue) PLC內(nei) 某程序步時間和工控機畫麵顯示時間保持一致的問題，而且FB20內(nei) 又調用了乘法功能塊FB244。FB3根據FB4發出的自動程序步指令去控製氣動門、電動門及泵等現場設備。FB10負責所有模擬量的處理，在此調用了開方功能塊FB5。FB11根據FB10轉換出來的數據，對模擬量進行報警處理，在此一定要注意模擬量和PLC內(nei) 部數字量的對應關(guan) 係，以保證模擬量顯示和報警的準確性。