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一、plc型dcs控制系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.功能說(shuō)明設(shè)定機(jī)組電機(jī)開(kāi)啟順序方面，依照機(jī)組步狀態(tài)字，確保啟動(dòng)功能方面電機(jī)能夠與設(shè)定時(shí)間間隔相符合，依照機(jī)組狀態(tài)字命名規(guī)定，可以借助機(jī)組號(hào)對(duì)相關(guān)步狀態(tài)字加以匹配，還可以通過(guò)步狀態(tài)字查詢對(duì)應(yīng)機(jī)組號(hào)。例如在第一車(chē)間第5機(jī)組中的“機(jī)組步狀態(tài)字”地址顯示為MB45，那么0-3位則屬于是第一步到第四步的步啟動(dòng)步狀態(tài)，4-7位則屬于是第一步到第四步的步停止使能。需要特別注意的是步信號(hào)則也就屬于是脈沖信號(hào)。內(nèi)部邏輯在電機(jī)控制功能中完成任務(wù)后，會(huì)向DR管腳輸入運(yùn)算結(jié)果，控制電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，一般開(kāi)啟電機(jī)的時(shí)間會(huì)控制在1秒以內(nèi)，該啟動(dòng)時(shí)間與多數(shù)電機(jī)要求相符合，對(duì)一些延遲啟動(dòng)時(shí)間的電機(jī)，可通過(guò)延遲程序?qū)?dòng)時(shí)間進(jìn)行相應(yīng)延長(zhǎng)。對(duì)于電機(jī)聯(lián)鎖程序，該電子控制系統(tǒng)包括三種聯(lián)鎖信號(hào)，也就是：設(shè)備聯(lián)鎖、啟動(dòng)聯(lián)鎖及運(yùn)行聯(lián)鎖。連鎖滿足定義代表數(shù)字是“1”，也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)程序可以啟動(dòng)，而不滿足則用“0”表示，也就是說(shuō)禁止啟動(dòng)設(shè)計(jì)程序。啟動(dòng)聯(lián)鎖方面，一般大型設(shè)備均輸出一個(gè)啟動(dòng)指令，在功能模塊中接入信號(hào)。運(yùn)行連鎖方面，根據(jù)相關(guān)工藝程序，可常規(guī)啟動(dòng)設(shè)備前所有設(shè)備，這樣該設(shè)備才有得到啟動(dòng)指令的權(quán)利。電機(jī)控制字方面，可將所有控制位合成一個(gè)整體字節(jié)，向功能模塊直接傳輸，使其更為快捷與高效。編號(hào)上，電機(jī)狀態(tài)字依照統(tǒng)一規(guī)則實(shí)施統(tǒng)一編排。電機(jī)下位調(diào)試方面，一般下位調(diào)試在這種電子控制系統(tǒng)中會(huì)直接調(diào)試STEP7編程。如果你想要啟動(dòng)電機(jī)，則可以在確保聯(lián)鎖狀態(tài)可以對(duì)相關(guān)情況滿足的情況下，只需要把對(duì)應(yīng)電機(jī)控制字的第0位置位即可，如果想要將電機(jī)運(yùn)動(dòng)停止，只需要將其控制位直接復(fù)位。

2.計(jì)算機(jī)監(jiān)控組件邏輯程序控制系統(tǒng)在電子控制系統(tǒng)中具有獨(dú)立性，兩者是彼此自主運(yùn)行、具有不同特征的控制單元。但是，因?yàn)閮烧呔诳偩€網(wǎng)絡(luò)和通訊協(xié)議額后應(yīng)用，所以這兩大控制單元具有整體性特征。通訊中介主要是工業(yè)以太網(wǎng)，一方面能夠?yàn)榭刂普竞涂刂普就ㄓ嵎?wù)，另一方面還可當(dāng)作控制站和操作站的穩(wěn)定介質(zhì)，對(duì)站點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸極為有利。該系統(tǒng)在控制現(xiàn)場(chǎng)模塊與站點(diǎn)間，通過(guò)分布式IO滿足通訊之需，通過(guò)安全、穩(wěn)定通訊總線，可以向控制單元及時(shí)發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。對(duì)PLC型DCS控制核大腦，具體包括網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控組件、邏輯程序控制系統(tǒng)三大組成環(huán)節(jié)，也就是說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該配備完善的計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備，由此DCS控制系統(tǒng)就能夠精確、高效、及時(shí)的完成電子控制任務(wù)。

3.軟件功能設(shè)計(jì)電子控制系統(tǒng)軟件的核心是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，此系統(tǒng)的軟件控制功能具有操作簡(jiǎn)單、功能齊全以及較好的可視性等特點(diǎn)。系統(tǒng)的軟件功能的主要包括電站運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)，故障檢測(cè)、報(bào)警與處理，信息的顯示、儲(chǔ)存與打印，電站功能控制以及安全功能。電站運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)與顯示主要是在電子控制系統(tǒng)中顯示生產(chǎn)線的基本參數(shù)與運(yùn)行狀態(tài)，把這些信息集中顯示在系統(tǒng)監(jiān)控界面上，以便于工作人員對(duì)電站工作狀態(tài)和參數(shù)的查詢。系統(tǒng)故障的檢測(cè)與處理主要通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的故障處理系統(tǒng)判斷故障發(fā)生的具體位置和類(lèi)型，如果系統(tǒng)由異常，相關(guān)功能會(huì)自動(dòng)進(jìn)行聲光報(bào)警。系統(tǒng)的報(bào)警類(lèi)型一般有多種，比如開(kāi)關(guān)阻塞故障報(bào)警、發(fā)電機(jī)啟動(dòng)失敗報(bào)警等等，根據(jù)不同的故障原因，有不同的故障報(bào)警信號(hào)，故障報(bào)警系統(tǒng)界面的設(shè)置一般有消聲、消閃按鈕。故障信號(hào)心事設(shè)置，一般有顯示故障信息和歷史故障信號(hào)，比如故障發(fā)生的時(shí)間、故障持續(xù)時(shí)間以及故障的類(lèi)型等，系統(tǒng)把這些信息全部?jī)?chǔ)存在觸摸屏的緊湊式儲(chǔ)存卡內(nèi)，以便于工作人員隨時(shí)、隨地的查詢和處理，同時(shí)有利于工作人員分析當(dāng)前船舶電站情況。功能控制方式一般由遙控、自動(dòng)和手動(dòng)3種，一般情況下遙控模式下，操作人員通過(guò)界面顯示的信息，利用按鍵控制電站設(shè)備；而在自動(dòng)控制模式下，工作狀態(tài)由PLC自動(dòng)控制管理，它能夠針對(duì)不同設(shè)備不同的的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)進(jìn)行影響的自動(dòng)控制。安全控制功能的設(shè)置主要是為了防止系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中存在的操作無(wú)序性、任意性，而導(dǎo)致的系統(tǒng)損壞和癱瘓。系統(tǒng)的安全功能一般通過(guò)用戶權(quán)限設(shè)置和優(yōu)先級(jí)設(shè)置進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，一般情況下，系統(tǒng)內(nèi)為了降低人為故障率，軟件系統(tǒng)會(huì)設(shè)置有操作權(quán)限，操作權(quán)限一般有兩種形式：級(jí)別權(quán)限和優(yōu)先級(jí)權(quán)限，其中優(yōu)先級(jí)安全設(shè)置主要是對(duì)于遙控模式和手動(dòng)模式下進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)置，避免操作系統(tǒng)的混合實(shí)用導(dǎo)致的系統(tǒng)故障的出現(xiàn)。

4.通信軟件設(shè)計(jì)通信協(xié)議和格式設(shè)計(jì)此系統(tǒng)的通信協(xié)議一般采用Modbus協(xié)議和RTU通信模式實(shí)現(xiàn)信息的收集與儲(chǔ)存。在使用Modbus協(xié)議之前要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)校驗(yàn)，再此通信模式下采用16位CRC進(jìn)行系統(tǒng)校驗(yàn)，以便提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性?？刂葡到y(tǒng)的數(shù)據(jù)量比較多，在RTU通信模式下，利用上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取與查詢，數(shù)據(jù)的發(fā)送采用中斷方式。根據(jù)PLC單元數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)命令，然后由報(bào)警子程序把各個(gè)數(shù)字信息分離出來(lái)對(duì)每一位數(shù)字信息進(jìn)行逐一顯示。同時(shí)也包含報(bào)警信號(hào)數(shù)據(jù)。另外，此系統(tǒng)還能進(jìn)行模擬量的查詢，通過(guò)PLC讀取21個(gè)單元數(shù)據(jù)，在RTU通信模式中每個(gè)字節(jié)半酣幾個(gè)6進(jìn)制數(shù)據(jù)，以此獲得模擬量數(shù)據(jù)。PLC接收導(dǎo)致以上命令，將單元數(shù)據(jù)傳輸給控制軟件，經(jīng)過(guò)子程序等額處理，把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的模擬量。PLC端設(shè)計(jì)此模塊編程語(yǔ)言和兼容功能采用FBD語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，此語(yǔ)言形式具有較好的直觀性，同時(shí)可讀性也比較高。上位機(jī)和PLC通信采用查詢方式，通信端口采用Com2，擁有1個(gè)停止位，沒(méi)有奇偶校驗(yàn)位。PC端設(shè)計(jì)分析PC端設(shè)計(jì)編程主要采用VC++，下位機(jī)的設(shè)置一般采用查詢方式實(shí)施，而其參數(shù)則和通信參數(shù)相同。上位機(jī)的主要功能是讀取下位機(jī)PLC，讀取間隔比較短，周期一般為300ms,取得的下位機(jī)命令需要放在固定的緩沖區(qū)內(nèi)。通信軟件設(shè)計(jì)分析控制系統(tǒng)通信軟件的設(shè)計(jì)要考慮較多問(wèn)題，比如通信的可靠性、穩(wěn)定性等，一般情況下通信系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)要在光鏡線完成，利用系統(tǒng)調(diào)試功能進(jìn)行設(shè)置，控制系統(tǒng)通信情況的穩(wěn)定、可靠程度可視性高低、界面是否有好以及監(jiān)控功能的完善，均要通過(guò)通信系統(tǒng)來(lái)完成，所有通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

二、結(jié)語(yǔ)

DCS控制系統(tǒng)產(chǎn)生與發(fā)展的基礎(chǔ)是單回路微機(jī)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、過(guò)程控制技術(shù)以及CRT顯示技術(shù)進(jìn)行了全面綜合，通過(guò)分層分級(jí)形式與集中操作、分散控制、分而自治以及分級(jí)管理設(shè)計(jì)原則，對(duì)以往計(jì)算機(jī)控制危險(xiǎn)、復(fù)雜的人機(jī)聯(lián)系及模擬儀表功能單一等所存在的不足進(jìn)行了有效解決，DCS控制系統(tǒng)本身所具有的通用靈活性與安全可靠性等特征，使其被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，將PLC型DCS控制系統(tǒng)應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線電子控制系統(tǒng)中，有利于自動(dòng)化生產(chǎn)線中電子控制系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。

作者：陸晶晶單位：遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院