PLC型DCS控制系統論文

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一、plc型dcs控制系統在自動化生產線電子控制系統中的應用

1.功能說明設定機組電機開啟順序方面，依照機組步狀態字，確保啟動功能方面電機能夠與設定時間間隔相符合，依照機組狀態字命名規定，可以借助機組號對相關步狀態字加以匹配，還可以通過步狀態字查詢對應機組號。例如在第一車間第5機組中的“機組步狀態字”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步狀態，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則也就屬于是脈沖信號。內部邏輯在電機控制功能中完成任務后，會向DR管腳輸入運算結果，控制電機運行狀態。根據相關經驗，一般開啟電機的時間會控制在1秒以內，該啟動時間與多數電機要求相符合，對一些延遲啟動時間的電機，可通過延遲程序對啟動時間進行相應延長。對于電機聯鎖程序，該電子控制系統包括三種聯鎖信號，也就是：設備聯鎖、啟動聯鎖及運行聯鎖。連鎖滿足定義代表數字是“1”，也就是說，設計程序可以啟動，而不滿足則用“0”表示，也就是說禁止啟動設計程序。啟動聯鎖方面，一般大型設備均輸出一個啟動指令，在功能模塊中接入信號。運行連鎖方面，根據相關工藝程序，可常規啟動設備前所有設備，這樣該設備才有得到啟動指令的權利。電機控制字方面，可將所有控制位合成一個整體字節，向功能模塊直接傳輸，使其更為快捷與高效。編號上，電機狀態字依照統一規則實施統一編排。電機下位調試方面，一般下位調試在這種電子控制系統中會直接調試STEP7編程。如果你想要啟動電機，則可以在確保聯鎖狀態可以對相關情況滿足的情況下，只需要把對應電機控制字的第0位置位即可，如果想要將電機運動停止，只需要將其控制位直接復位。

2.計算機監控組件邏輯程序控制系統在電子控制系統中具有獨立性，兩者是彼此自主運行、具有不同特征的控制單元。但是，因為兩者均在總線網絡和通訊協議額后應用，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以太網，一方面能夠為控制站和控制站通訊服務，另一方面還可當作控制站和操作站的穩定介質，對站點數據傳輸極為有利。該系統在控制現場模塊與站點間，通過分布式IO滿足通訊之需，通過安全、穩定通訊總線，可以向控制單元及時發送現場信號。對PLC型DCS控制核大腦，具體包括網絡通訊系統、計算機監控組件、邏輯程序控制系統三大組成環節，也就是說，現場應該配備完善的計算機監控設備，由此DCS控制系統就能夠精確、高效、及時的完成電子控制任務。

3.軟件功能設計電子控制系統軟件的核心是實時監測和控制，此系統的軟件控制功能具有操作簡單、功能齊全以及較好的可視性等特點。系統的軟件功能的主要包括電站運行狀態的檢測，故障檢測、報警與處理，信息的顯示、儲存與打印，電站功能控制以及安全功能。電站運行狀態的檢測與顯示主要是在電子控制系統中顯示生產線的基本參數與運行狀態，把這些信息集中顯示在系統監控界面上，以便于工作人員對電站工作狀態和參數的查詢。系統故障的檢測與處理主要通過實時監測自動化生產線的故障處理系統判斷故障發生的具體位置和類型，如果系統由異常，相關功能會自動進行聲光報警。系統的報警類型一般有多種，比如開關阻塞故障報警、發電機啟動失敗報警等等，根據不同的故障原因，有不同的故障報警信號，故障報警系統界面的設置一般有消聲、消閃按鈕。故障信號心事設置，一般有顯示故障信息和歷史故障信號，比如故障發生的時間、故障持續時間以及故障的類型等，系統把這些信息全部儲存在觸摸屏的緊湊式儲存卡內，以便于工作人員隨時、隨地的查詢和處理，同時有利于工作人員分析當前船舶電站情況。功能控制方式一般由遙控、自動和手動3種，一般情況下遙控模式下，操作人員通過界面顯示的信息，利用按鍵控制電站設備；而在自動控制模式下，工作狀態由PLC自動控制管理，它能夠針對不同設備不同的的運行狀態實進行影響的自動控制。安全控制功能的設置主要是為了防止系統在運行過程中存在的操作無序性、任意性，而導致的系統損壞和癱瘓。系統的安全功能一般通過用戶權限設置和優先級設置進行實現，一般情況下，系統內為了降低人為故障率，軟件系統會設置有操作權限，操作權限一般有兩種形式：級別權限和優先級權限，其中優先級安全設置主要是對于遙控模式和手動模式下進行優先級設置，避免操作系統的混合實用導致的系統故障的出現。

4.通信軟件設計通信協議和格式設計此系統的通信協議一般采用Modbus協議和RTU通信模式實現信息的收集與儲存。在使用Modbus協議之前要對數據進行實時校驗，再此通信模式下采用16位CRC進行系統校驗，以便提高系統的可靠性和穩定性。控制系統的數據量比較多，在RTU通信模式下，利用上位機進行數據的讀取與查詢，數據的發送采用中斷方式。根據PLC單元數據接收系統命令，然后由報警子程序把各個數字信息分離出來對每一位數字信息進行逐一顯示。同時也包含報警信號數據。另外，此系統還能進行模擬量的查詢，通過PLC讀取21個單元數據，在RTU通信模式中每個字節半酣幾個6進制數據，以此獲得模擬量數據。PLC接收導致以上命令，將單元數據傳輸給控制軟件，經過子程序等額處理，把這些數據轉化為相應的模擬量。PLC端設計此模塊編程語言和兼容功能采用FBD語言實現，此語言形式具有較好的直觀性，同時可讀性也比較高。上位機和PLC通信采用查詢方式，通信端口采用Com2，擁有1個停止位，沒有奇偶校驗位。PC端設計分析PC端設計編程主要采用VC++，下位機的設置一般采用查詢方式實施，而其參數則和通信參數相同。上位機的主要功能是讀取下位機PLC，讀取間隔比較短，周期一般為300ms,取得的下位機命令需要放在固定的緩沖區內。通信軟件設計分析控制系統通信軟件的設計要考慮較多問題，比如通信的可靠性、穩定性等，一般情況下通信系統的分析與設計要在光鏡線完成，利用系統調試功能進行設置，控制系統通信情況的穩定、可靠程度可視性高低、界面是否有好以及監控功能的完善，均要通過通信系統來完成，所有通信系統的設計在控制系統中具有廣泛的應用價值。

二、結語

DCS控制系統產生與發展的基礎是單回路微機控制系統，該系統對通訊技術、計算機技術、過程控制技術以及CRT顯示技術進行了全面綜合，通過分層分級形式與集中操作、分散控制、分而自治以及分級管理設計原則，對以往計算機控制危險、復雜的人機聯系及模擬儀表功能單一等所存在的不足進行了有效解決，DCS控制系統本身所具有的通用靈活性與安全可靠性等特征，使其被廣泛應用于工業控制領域，將PLC型DCS控制系統應用于自動化生產線電子控制系統中，有利于自動化生產線中電子控制系統功能的實現。

作者：陸晶晶單位：遼寧石化職業技術學院