【正文】 C P U 強(qiáng) 制 為 S T O P S T O PR U NYNNY 圖 PLC 運(yùn)行框圖 第 18 頁(yè) PLC 整個(gè)運(yùn)行過(guò)程可分為三部分： 第一部分是上電處理。機(jī)器上電后對(duì) PLC 系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化工作，包括硬件初始化， I/O 模塊配置檢查，停電保持范圍設(shè)定及其他初始化處理。 第二部分是掃描過(guò)程。 PLC 上電處理完成以后進(jìn)入掃描工作過(guò)程。先完成輸入處理，其次完成與其他外設(shè)的通信處理，再次進(jìn) 行時(shí)鐘、特殊寄存器更新。當(dāng) CPU 處于 STOP 方式時(shí) ， 轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。當(dāng) CPU 處于 RUN 方式時(shí)， 還要完成用戶程序的執(zhí)行和輸出處理，在轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。 第三部分是出錯(cuò)處理。 PLC 每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷檢查，確定 PLC自身的動(dòng)作是否正常，如 CPU、電池電壓、程序存儲(chǔ)器、 I/O、通信等是否異常或出錯(cuò)，如檢查出現(xiàn)異常時(shí)， CPU 面板上的 LED 及異常繼電器會(huì)接通，在特殊寄存器中會(huì)存入出錯(cuò)代碼。當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)， CPU 被強(qiáng)制為 STOP 方式，所有的掃描 停止。 S7200 可編程控制器介紹 ： S7－ 200 PLC 的特點(diǎn) 西門子公司的 S7200可編程控制器是西門子公司研發(fā)的一種小型可編程序控制器，可用于代替繼電器的簡(jiǎn)單控制場(chǎng)合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 S7200 在下列領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用：機(jī)床電氣、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、塑料機(jī)械、包裝機(jī)械、煙草機(jī)械、沖壓機(jī)械、鑄造機(jī)械、運(yùn)輸岱、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、陶瓷工業(yè)、環(huán)保設(shè)備、電力自動(dòng)化設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、電梯、中央空調(diào)、真空裝置、恒壓供水和換工系統(tǒng)中各種泵和電磁閥的控制等。 S7200 系列 PLC 屬于整體式（單元式）結(jié)構(gòu)， 其特點(diǎn)是非常緊湊。它將所有 的模板都裝入一個(gè)機(jī)體內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體。這樣體積小巧，成本低，安裝方便。整體式 PLC 可以直接裝入機(jī)床火電控柜中，它是機(jī)電一體化特有產(chǎn)品。 S7200 的可靠性高，可用梯形圖、語(yǔ)句表（即指令表）和功能塊等 3種語(yǔ)言來(lái)編程。它的指令豐富，指令功能強(qiáng)，易于掌握、操作方便。 S7200 可編程控制器內(nèi)置有高速計(jì)數(shù)器、高速輸出、 PID 控制器、 RS485 編程接口、 PPI 通信協(xié)議、 MPI 通信協(xié)議和自由方式通信功能， I/O 端子排可以很容易地拆卸。最大可擴(kuò)展到 248 點(diǎn)數(shù)字量 I/O 或 35 路模擬量 I/O， 最多有 26KB 程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空 第 19 頁(yè) 間。 S7－ 200PLC 的基本指令 （ 1） 位邏輯指令 位邏輯指令依靠?jī)蓚€(gè)數(shù)字 1 和 0 進(jìn)行工作，這兩個(gè)數(shù)字組成二進(jìn)制系統(tǒng)，數(shù)字 1和 0稱之為二進(jìn)制數(shù)或間稱為位。在觸點(diǎn)與線圈中， 1表示啟動(dòng)或通電，0表示沒(méi)有啟動(dòng)或沒(méi)有通電。 功能及說(shuō)明：常開(kāi)觸點(diǎn)在其線圈不帶電時(shí)，觸電是斷開(kāi)的，觸電的狀態(tài)為OFF 或?yàn)?0。當(dāng)線圈帶電時(shí)，其觸電是閉合的觸點(diǎn)的狀態(tài)是 ON或是 1。該指令用于網(wǎng)絡(luò)塊邏輯運(yùn)算開(kāi)始的常開(kāi)觸點(diǎn)與母線的連接；常閉觸點(diǎn)在其線圈不帶電時(shí)，觸電是閉合的，觸電的狀態(tài)為 0或?yàn)?1。當(dāng)線圈帶電 時(shí)，其觸電是斷開(kāi)的，觸點(diǎn)的狀態(tài)是 FFO 或是 0。該指令用于網(wǎng)絡(luò)塊邏輯運(yùn)算開(kāi)始的常閉觸點(diǎn)與母線的連接。 （ 2） 定時(shí)器指令和計(jì)數(shù)器指令 S7― 200 PLC 為用戶提供了三種類型的定時(shí)器：接通延時(shí)定時(shí)器 TON，記憶接通延時(shí)定時(shí)器 TONR，斷電延時(shí)定時(shí)器 TOF。 S7― 200 PLC 定時(shí)器有 3個(gè)精度等級(jí)。 1ms、 10ms、 100ms。 定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間 T 的計(jì)算： T=設(shè)定值精度等級(jí) 說(shuō)明：接通延時(shí)定時(shí)器用于單一時(shí)間間隔的定時(shí)。記憶接通延時(shí)定時(shí)器具有記憶功能，它用于對(duì)許多間隔的累計(jì)定時(shí)，而斷電延時(shí)定時(shí)器用于斷電后的單一時(shí) 間間隔計(jì)時(shí)。 同樣也有三種計(jì)數(shù)器：加計(jì)數(shù)器 CTU。減計(jì)數(shù)器 CTD，加減計(jì)數(shù)器 CTUD。 加計(jì)數(shù)器由加計(jì)數(shù)器標(biāo)志符 CTU，計(jì)數(shù)脈沖輸入端 CU，加計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)輸入端 R，加計(jì)數(shù)器的設(shè)定值 PV 和計(jì)數(shù)器編號(hào) Cn 組成。它的最大計(jì)數(shù)值為32767。減計(jì)數(shù)器和加減計(jì)數(shù)器的組成與加計(jì)數(shù)器類似。 （ 3） 比較指令 比較指令是將兩個(gè)操作數(shù)按指定條件進(jìn)行比較。條件成立時(shí)，觸電就閉合，所以比較指令實(shí)際上也是一種位指令。在實(shí)際用于中，使用比較指令為上下限 第 20 頁(yè) 控制以及數(shù)值條件判斷提供了方便。比較指令的類型有：字節(jié)比較，整數(shù)比較。雙字整數(shù)比 較和實(shí)數(shù)比較。字節(jié)比較時(shí)無(wú)符號(hào)的，其他類型為有符號(hào)的。 比較指令的關(guān)系符有：等于 =、大于 、小于 、不等 、大于等于 =、小于等于 =等 6種。 說(shuō)明 :當(dāng)比較數(shù) 1 和比較數(shù) 2 的關(guān)系符合比較符的條件時(shí)，比較觸電閉合，后面的電路被接通。否則比較觸電斷開(kāi)、后面的電路不接通，比較指令相當(dāng)于一行條件的常開(kāi)觸點(diǎn)，當(dāng)比較關(guān)系成立時(shí)，觸電閉合；不成立時(shí)，觸電斷開(kāi)。 此外 PLC 還有一些其他指令，如：程序控制指令，通信指令，輸入輸出指令，中斷指令，轉(zhuǎn)移指令，表操作指令等。 S7— 200PLC 指令豐富，指令功能強(qiáng)，易于掌握、操作方 便 ,且它具有通信和聯(lián)網(wǎng)功能 ,可以 方便的與組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的連接的來(lái)完成整個(gè)工業(yè)過(guò)程組態(tài)模擬控制系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)將采用它來(lái) 編寫(xiě)程序來(lái) 控制鍋爐除灰 、除渣系統(tǒng)。 第 21 頁(yè) 3 工業(yè)組態(tài)軟件 —— 組態(tài)王介紹 組態(tài)軟件介紹 組態(tài)的概念最早來(lái)自于英文 Configuration,它指一些數(shù)據(jù)采集與過(guò)程控制的專用軟件，它是在自動(dòng)化控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式提供良好的用戶開(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)潔的使用方法，其預(yù)置的各種軟件模塊可以非常容易的實(shí)現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各種功能，并能同時(shí)支持各種廠家 的計(jì)算機(jī)和 I/O 設(shè)備，與高性能的工控計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，向控制層和管理層提供軟硬件的接口，進(jìn)行系統(tǒng)集成。組態(tài)軟件的出現(xiàn)是伴隨著當(dāng)今控制界主流產(chǎn)品 DCS 而出現(xiàn)。由于每一套 DCS 都是比較通用的控制系統(tǒng)，可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域中，為了使用戶在不需要編代碼程序的情況下便可以生成自己需要的應(yīng)用系統(tǒng)，每個(gè) DCS 廠商在 DCS 中都預(yù)裝了系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件，而其中的應(yīng)用軟件實(shí)際上就是組態(tài)軟件。 組態(tài)軟件的發(fā)展概況 目前世界上的組態(tài)軟件有幾十種之多國(guó)際上比較知名的代表產(chǎn)品例如：美國(guó) Wonder Ware 公司的 Intuch、美國(guó) Intellution 公司的 Fix、德國(guó)西門子公司的 WINCC、澳大利亞 CITECH 公司的 Citech、北京亞控科技發(fā)展公司的組態(tài)王（ Kingview）、三維科技公司的力控、昆侖軟件公司的 MCGS 等等。大多數(shù)組態(tài)軟件都可運(yùn)行在 Windows98/NT 環(huán)境下，比較理想的環(huán)境是 Windows2020 和Windows NT。組態(tài)軟件的開(kāi)發(fā)工具以 C++為主 ,也有使用 Delphi 或 C++ builder者。 從近幾年的調(diào)查結(jié)果來(lái)看國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件大部分市場(chǎng)人被國(guó)外幾家公司占據(jù)如： Fix、 Intuch 等而這些軟 件除了在功能完備、產(chǎn)品包裝市場(chǎng)推廣等方面有一定優(yōu)勢(shì)外并非所有方面盡善盡美。國(guó)產(chǎn)化軟件產(chǎn)品也正成為一支生力軍。近年來(lái)有一定影響力的產(chǎn)品有組態(tài)王，力控，天工， Controlx 和虎翼等等，但存在的問(wèn)題是商品化程度還較差主要用在一些小型和不太重要項(xiàng)目中。 美國(guó) Intellution 公司的 Fix 系列全，但實(shí)時(shí)性欠缺?？傮w技術(shù)一般 .功能較完整 .但對(duì)系統(tǒng)資源耗費(fèi)巨大，許多大而全的功能對(duì)中國(guó)用戶并不實(shí)用；澳大 第 22 頁(yè) 利亞 Cit 公司的 Citech 是組態(tài)軟件的后起之秀。它包括 16 位和 32 位 windows版本。它的計(jì)算機(jī)味道很濃，使用方 便性和圖形功能不及原來(lái) Intuch，但控制算法比較好， I/O 硬件驅(qū)動(dòng)相對(duì)比較少；德國(guó)西門子公司的產(chǎn)品新版軟件有很大的進(jìn)步但體系結(jié)構(gòu)還是老思想在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)管理方面比 Fix 差，對(duì)第三方硬件的支持也不熱衷；北京亞控公司的組態(tài)王是國(guó)內(nèi)較早出現(xiàn)得組態(tài)軟件產(chǎn)品之一至今已有 6 年左右歷史了。早期的組態(tài)王仿造 Intuch 只是個(gè)人機(jī)接口， 到了 版本在數(shù)據(jù)管理和開(kāi)放性方面有了一些改進(jìn)，但體系結(jié)構(gòu) 無(wú)實(shí)質(zhì)性突破，并且網(wǎng)絡(luò)功能較薄弱支持不了真正意義上的分布式系統(tǒng)。 系列版本在技術(shù)上已經(jīng)大為改觀 ,目前的 已經(jīng)支持無(wú)限點(diǎn)輸 入輸出。 組態(tài)王簡(jiǎn)介 組態(tài)王采用全新中文 EXPLORER 界面并擁有豐富的繪圖工具，龐 組態(tài)王采用全新中文 EXPLORER 界面并擁有豐富的繪圖工具，龐大的圖形庫(kù)，支持多媒體，支持 ODBC 數(shù)據(jù)庫(kù)，提供功能強(qiáng)大的控件和控制語(yǔ)言，操作向?qū)?，使用靈活、方便，尤其提供給用戶方便的開(kāi)發(fā)環(huán)境，它可使開(kāi)發(fā)者迅速地完成應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)工程瀏覽器查看工程的各個(gè)部分。 組態(tài)王與一些常用 I/O 設(shè)備可以直接進(jìn)行通訊， I/O 設(shè)備包括：可編程控制器（ PLC），智能模塊，板卡，智能儀表等等。組態(tài)王的驅(qū)動(dòng)程序采用 ActiveX技術(shù)，使 通訊程序和組態(tài)王能夠構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，保證運(yùn)行系統(tǒng)的高效率。為了方便用戶使用，組態(tài)王中增加了設(shè)備配置向?qū)В脩糁恍枰凑瞻惭b向?qū)У奶崾揪涂梢酝瓿?I/O 設(shè)備的配置工作。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，組態(tài)王采用內(nèi)嵌的設(shè)備管理程序負(fù)責(zé)與 I/O 設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。已配置的 I/O 設(shè)備在工程瀏覽器的設(shè)備節(jié)點(diǎn)中分類列出，用戶可以隨時(shí)查尋和修改。 組態(tài)王與 I/O 設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換采用以下五種方式：串行通訊方式， DDE方式，板卡方式，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式，人機(jī)接口卡方式。 （ 1）串行通訊方式 這是組態(tài)王與 I/O 設(shè)備之間最常用的一種數(shù)據(jù)交換方 式。串行 通訊方式使用組態(tài)王計(jì)算機(jī)的串口， I/O 設(shè)備通過(guò) RS— 232 串行通訊電纜連接到組態(tài)王計(jì)算機(jī)的串口。如果您的計(jì)算機(jī)擁有多個(gè)串口，可以同時(shí)與多個(gè) I/O 設(shè)備相連。組態(tài)王最多可與 32 個(gè)設(shè)備相連。 第 23 頁(yè) （ 2） DDE 方式 DDE 方式是 WINDOWS 的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的傳輸協(xié)議。通過(guò) DDE方式任何 I/O 設(shè)備都可以與組態(tài)王計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在此方式下， DDE 服務(wù)程序可以采用自己的方式與 I/O 設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， DDE 服務(wù)程序與組態(tài)王采用標(biāo)準(zhǔn)的 DDE 協(xié)議進(jìn)行通訊。 （ 3）板卡方式 板卡類設(shè)備直接插在組態(tài)王計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展槽內(nèi)，組態(tài)王 計(jì)算機(jī)通過(guò)訪問(wèn)板卡的 I/O 地址直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 （ 4）網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方式 I/O 設(shè)備作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與組態(tài)王計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 I/O 設(shè)備與組態(tài)王計(jì)算機(jī)之間通過(guò) TCP/IP 的網(wǎng)絡(luò)連接。采用這種方式的 I/O 設(shè)備多為其它計(jì)算機(jī)。 （ 5）人機(jī)接口卡方式 某些廠家的可編程控制器在與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，要求在計(jì)算機(jī)中安裝一個(gè)特殊的人機(jī)接口板卡，板卡與可編程控制器之間采用專門的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。組態(tài)王計(jì)算機(jī)通過(guò)人機(jī)接口卡可以與一個(gè) PLC 連接，也可以與一個(gè) PLC的網(wǎng)絡(luò)連接。 組態(tài)王的特點(diǎn)： (1)強(qiáng)大的圖形編輯 功能 組態(tài)王 運(yùn)行于中文 Windows 環(huán)境下，它提供了包括橢圓，扇形在內(nèi)的多種圖素，并配備調(diào)色板，多種線形和填充物。還有按鈕、報(bào)警、趨勢(shì)曲線等特殊圖素。可利用鼠標(biāo)鍵盤隨心所欲地繪制各種工業(yè)應(yīng)用畫(huà)面，對(duì)圖素可任意拖動(dòng)縮放復(fù)制修改刪除等。 (2)豐富的動(dòng)畫(huà)連接 組態(tài)王提供了二十一種動(dòng)畫(huà)連接方式，多種數(shù)值（模擬、離散、字符串）輸入輸出連接，用戶自定義操作。同一圖素可以有多個(gè)連接，以滿足工業(yè)上千變?nèi)f化的動(dòng)畫(huà)顯示需要。 第 24 頁(yè) (3)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 它以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，提供了十種數(shù)據(jù)類型：模擬型離散型字符串型等，數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)可 達(dá) 10000 點(diǎn)，其中 DDE 模擬變量具有多達(dá) 24 個(gè)域，較好地刻劃了變量屬性。 (4)易學(xué)易用 組態(tài)王提供了一種類似 C 語(yǔ)言的命令語(yǔ)言，使用戶可以根據(jù)自己的特殊需要編寫(xiě)一段程序（即命令語(yǔ)言連接和應(yīng)用程序命令語(yǔ)言），在運(yùn)行時(shí)定時(shí)或不定