【正文】 系統(tǒng)硬件組成A 總結(jié)構(gòu)和作用圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖介紹了監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)被顯示在圖。該系統(tǒng)具有三層:第一級為優(yōu)越的電腦。它們是由雙冗余工業(yè)計算機安裝配置軟件控制放置在監(jiān)控中心的房間里。第二個層次是S7 300 PLC采用軟件冗余，被放置在當(dāng)?shù)乜刂剖?第三層次包括電動閥和液位開關(guān)。工業(yè)電腦通過一般網(wǎng)卡連接到工業(yè)以太網(wǎng)，PLC通信模塊連接到相同的以太網(wǎng),所以它們能夠采用TCP / IP協(xié)議完成通信?？删幊绦蚩刂破?PLC)收集電動閥的反饋數(shù)據(jù),檢測液位開關(guān)的狀態(tài)，根據(jù)電腦和控制模塊的命令打開或關(guān)閉開關(guān)。另外,PLC完成控制閥門和液位開關(guān)的聯(lián)鎖。通過和可編程序控制器(PLC)交換數(shù)據(jù),安裝ForceControl的優(yōu)越的電腦、準(zhǔn)確的監(jiān)控電動閥和液位開關(guān)和給命令給可編程序控制器(PLC)控制閥門。采用冗余結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在中國制造的組態(tài)軟件產(chǎn)品，F(xiàn)orceControl已率先提供完整的支持冗余的系統(tǒng),它支持設(shè)備冗余、網(wǎng)絡(luò)冗余和超級電腦冗余。在系統(tǒng)中有兩臺高級計算機、一次站和二次站。在正常條件下,只有一次站與PLC相連，二次站作為一次站的備份。如果一次站連接失敗,二次接管這項工作。當(dāng)一次站恢復(fù)正常后能夠自動或手動的接著工作。ForceControl支持PLC冗余和plc的正常通訊。如果掌握系統(tǒng)的可編程邏輯控制器(PLC)發(fā)生故障,儲備體系將接管控制工作,ForceControl會斷開連接，根據(jù)開信號而轉(zhuǎn)向儲備站交換數(shù)據(jù)。B PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計在選擇PLC模塊之前,分析了控制項目數(shù)出I / O點數(shù)。應(yīng)考慮當(dāng)前的要求和20%30%的預(yù)留,以適應(yīng)的系統(tǒng)擴展。根據(jù)這一原理,I / O點數(shù)如下:125數(shù)字輸入、21模擬輸入,84數(shù)字輸出。再此分析的基礎(chǔ)上,該系統(tǒng)選擇了西門子S7 300系列的產(chǎn)品。本系列可編程序控制器(PLC)可以滿足要求的采用模塊化結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)。許多不同的模塊可以結(jié)合一起,用戶應(yīng)該根據(jù)實際需要選擇適當(dāng)?shù)哪K?？删幊绦蚩刂破?PLC)模塊選擇顯示在表1。表1:硬件的可編程序控制器(PLC)該系統(tǒng)由)兩個S7 300可編程序控制器(PLC）組成每處理器315 2 DP和兩個副站ET200M，采用的結(jié)構(gòu)是如圖2所示。以太網(wǎng)通訊模塊CP3431提供了一個標(biāo)準(zhǔn) RJ45界面,其中一個作用使PLC連接到工業(yè)以太網(wǎng),然后再連接到電腦。另一個功能是提供冗余備份鏈接主CPU和儲備處理器實現(xiàn)兩個CPU之間的溝通。圖二 硬件結(jié)構(gòu)CPU3152DP提供主接口和IM1532 DP提供了兩個ET200M DP的副接口,通過profibus dp網(wǎng)絡(luò)站一個連接到主站，一個連接到儲備站。RS485網(wǎng)絡(luò)可以屏蔽profibus dp。ET200M通常是由一些線、界面模塊和一些通用的模塊。 有另一個適合redundantcy配置。 它使用一種特殊的軌道,可以采取積極的總線模塊和兩個接口模塊。除了電源模塊外，其它都安裝在活躍的總線模塊上，是有可能的在運行時改變模塊的。C 連接之電動閥門使用Hengchun CKD系列電動開關(guān)圖3顯示它的連接方法。反饋的電動閥門包括四個數(shù)字信號和一個模擬信號。數(shù)字信號遠(yuǎn)程模式聯(lián)系標(biāo)注,斷開聯(lián)系標(biāo)注,連接聯(lián)系標(biāo)注和普通報警指示標(biāo)注。模擬反饋,一個420mA電流,顯示閥門的開啟時刻。當(dāng)閥門處于遠(yuǎn)程控制模式,數(shù)字輸出的PLC驅(qū)動繼電器,然后控制閥門。四個輸出控制信號包括開通信號,關(guān)斷信號和緊急停止、保護信號。三 軟件操作系統(tǒng)軟件系統(tǒng)包括兩個主要部分,可編程序控制器(PLC) 。A:電腦和可編程序控制器(PLC)之間的通訊ForceControl開發(fā)了針對S7 300 PLC的一個特殊的驅(qū)動器,因此對于用戶來說沒有必要熟悉他們之間的通信協(xié)議,和程序或配置網(wǎng)絡(luò)，可以很容易實現(xiàn)PC與PLC之間的通信。這個系統(tǒng)的一個主要問題是由于PLC的軟件冗余結(jié)構(gòu),當(dāng)控制任務(wù)開關(guān)從主存儲器斷開CPU,ForceControl應(yīng)該和正確的對象交換數(shù)據(jù)。為了這個目的,當(dāng)裝置可編程序控制器(PLC)在ForceControl建立,它該配置適當(dāng)，實時的數(shù)據(jù)庫應(yīng)該被建立，作為一個冗余切換標(biāo)志。ForceControl配置的第一個I / O設(shè)備,創(chuàng)造可編程序控制器(PLC)其設(shè)備地址設(shè)置為2,如果設(shè)置為1,ForceControl將不能連接PLC。 備用通道的啟用和設(shè)備的IP地址備用的IP地址須與可編程序控制器(PLC)的兩個CP3431以太網(wǎng)通信模塊相連接。在I / O設(shè)備創(chuàng)建以后,定義一數(shù)據(jù)點實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)類型選為“冗余切換標(biāo)志”。標(biāo)志的值正常狀態(tài)是0,當(dāng)它的值為1時,ForceControl將轉(zhuǎn)向另一個IP地址,然后1的值被自動清除。這里的數(shù)據(jù)點連接MW16 PLC。 相應(yīng)的程序裝入可編程序控制器(PLC),當(dāng)工作的CPU是主站,MW16設(shè)置為0,當(dāng)CPU的工作是儲備站,MW16被置為1,在可編程邏輯控制器(PLC)程序如下:B 非凡的電腦軟件ForceControl組態(tài)軟件解決的問題（1）創(chuàng)建一個I / O設(shè)備可編程序控制器(PLC)（2）創(chuàng)造一個實時數(shù)據(jù)庫和PLC的數(shù)據(jù)點相連接。(3)顯示油罐區(qū)工作狀態(tài)的圖形界面和警覺狀態(tài)信號，顯示操作按鈕。(4)互聯(lián)圖形和變化數(shù)據(jù)目的是發(fā)出聲音和光的報警信號。(5)程序動作腳本控制閥門。當(dāng)按鈕被按下,一個鼠標(biāo)事件將觸發(fā),然后相應(yīng)的腳本程序執(zhí)行設(shè)置o開信號,關(guān)信號和停止標(biāo)志為1或0。PLC的軟件系統(tǒng)中PLC完成的功能:(1)硬件設(shè)置創(chuàng)建一個項目(例如兩個站A、B),然后打開站A。為站A選擇一個模塊樣式,插入電源設(shè)備、CPU 315 2 DP和CP3431,建立了PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng),插入和配置ET200M。開放站B,創(chuàng)建一個新的PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò),同樣的以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接CP3431,拷貝ET200M站的配置因為兩站的配置必須相同。(2)網(wǎng)絡(luò)配置打開網(wǎng)絡(luò)配置窗口Netpro,創(chuàng)造一個站A和站B的連接,選擇連接ISO的類型。(3)編寫軟件冗余程序軟件冗余包提供SWR_LIB，其含有特殊FB和FC。調(diào)用這些FB和FC，在根據(jù)相應(yīng)的“西門子軟件冗余的手冊要求。(4) 為閥門控制編寫程序圖4變量關(guān)系圖4顯示了ForceControl中在可編程控制器(PLC)與電動閥之間變量之間的關(guān)系,。因為在控制系統(tǒng)中有大量的閥和控制方法都是一樣的,為了簡化程序的結(jié)構(gòu)一個特殊的功能FC1編寫出來了。圖5就是FC1的流程。這種閥門具有兩種控制模式,就地控制模式和遠(yuǎn)程控制模式。必要要判斷閥門是不是遠(yuǎn)程控制模式因為只有用這種模式的閥門才能由PLC控制。開啟閥門過程如下：點擊鼠標(biāo)在ForceControl的圖形界面上的開按鈕,如果開按鈕點下可編程序控制器(PLC)設(shè)置為1,如果鼠標(biāo)移開按鈕返回,與實際開關(guān)變化相比,PLC會相應(yīng)有一秒的延遲。一旦前者等于或大于后者,立即傳遞給停止1秒延遲。閥門關(guān)斷是同樣的上述過程。當(dāng)高級開關(guān)警報,PLC 驅(qū)動繼電器,然后閥門就會開啟。結(jié)論優(yōu)越的F電腦配置組態(tài)軟件提供良好的人機界面,通過工業(yè)以太網(wǎng)與PLC相連，監(jiān)督和控制系統(tǒng)對可編程序控制器(PLC)進行可靠和有效的控制。雙重冗余被采用,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。該系統(tǒng)結(jié)合了計算機和可編程序控制器(PLC)的優(yōu)點,提供簡單的人機界面、可靠性高,操作容易,而且提高了油庫自動化水平。參考資料 [1] Liu Meijun. Siemens S7PLC Application and Maintenance, China Machine Press, 2008 [2] Beijing Sunway Force Control Technology ..Graphical interface and development system, Beijing,2007 [3] Siemens Ltd., China. Software Redundancy for SIMATIIC S7300 and S7400,Siemens Ltd., China, Industry Sector, Industry Automation amp。 Drive Technologies, 2008 [4] Siemens Ltd., China. ET 200M Distributed I/O operation manual,Siemens Ltd., China, Industry Sector, Industry Automation amp。 Drive Technologies, 2004