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西門子6ES7511-1TL03-0AB0性能參數(shù)

BASIC語言在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1 引言

basic語言是微機(jī)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的一種**編程語言，它的指令接近思維邏輯的表達(dá)，與自然語言有相通之處，易學(xué)易懂，同時(shí)它包涵豐富的算法函數(shù)，能十分方便地進(jìn)行各種數(shù)據(jù)處理，因而深受廣大編程愛好者喜愛。plc是計(jì)算機(jī)科學(xué)在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要分支，它一般采用梯形圖、語句表作為其編程語言，由于梯形圖形似電氣原理圖，直觀易懂，易為電氣工程師所接受，為plc的推廣應(yīng)用起到了極大的推動(dòng)作用。plc從誕生至今，幾十年來，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，現(xiàn)在，通訊問題已成為plc應(yīng)用中的一個(gè)重要課題之一。

本文以ge fanuc plc系列pcm智能通訊模塊在某泵站控制系統(tǒng)中的應(yīng)用為例進(jìn)行探討，介紹了basic語言在解決plc與現(xiàn)場儀表或其它外部智能設(shè)備之間數(shù)據(jù)通訊問題時(shí)能起到的作用，為廣大**提供又一種串行通訊解決方案。

2 系統(tǒng)簡述

本系統(tǒng)采用ge fanuc 90-30系列plc model351，一塊智能通訊模塊cmm311，一塊可編程智能通訊模塊pcm311，及開關(guān)量輸入、輸出模塊，模擬量輸入模塊若干。

通訊模塊cmm311有兩個(gè)通訊口，分別負(fù)責(zé)與上位機(jī)組態(tài)軟件及現(xiàn)場digital觸摸屏進(jìn)行通訊。

可編程通訊模塊pcm311為通訊協(xié)處理機(jī)，內(nèi)有固化的megabasic語言解釋程序，能執(zhí)行通過外部編程終端存儲(chǔ)進(jìn)來的basic程序。該模塊有兩個(gè)通訊端口，一個(gè)端口為編程口，ge公司logicmaster編程軟件包中有*于pcm模塊編程的軟件，用它可通過該編程口登錄pcm模塊，將計(jì)算機(jī)中文本形式的basic代碼文件存入模塊的存儲(chǔ)器中;另一個(gè)端口為*外部通訊口，在basic程序中可打開此端口與外部智能設(shè)備進(jìn)行通訊。在特殊時(shí)候，編程口也可被basic程序打開，作與外部設(shè)備通訊用，但這樣使用在調(diào)試時(shí)稍有不便。

系統(tǒng)布置要求敘述如下：

plc cpu負(fù)責(zé)開關(guān)量、模擬量的采集、運(yùn)算，實(shí)施直接的控制功能;通訊模塊cmm311通過兩個(gè)通訊口分別連接上位機(jī)及觸摸屏，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面與plc的數(shù)據(jù)通訊;pcm模塊的com2與westinghouse（西屋儀表）mint ii網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器相連，負(fù)責(zé)通過mint ii網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器與現(xiàn)場三個(gè)種類的12臺(tái)westinghouse儀表通訊，采集電流、電壓、功率等各種物理量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)，com1在調(diào)試完畢后用來與現(xiàn)場一臺(tái)三菱fx2n plc通訊，實(shí)現(xiàn)從ge plc系統(tǒng)到fx2n系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通路，

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概要簡述

3plc的抗干擾措施

由于plc是專為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的控制裝置，應(yīng)該具有很強(qiáng)的抗干擾功能，但是如果環(huán)境過于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈或安裝使用不當(dāng)都不能*系統(tǒng)的正常運(yùn)行，干擾會(huì)造成plc誤動(dòng)作或使plc內(nèi)部數(shù)據(jù)丟失，甚至使系統(tǒng)失控，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取硬件措施再配合軟件措施，以提高plc的**性和抗干擾能力。

3.1硬件措施

（1） 屏蔽：對(duì)電源變壓器、cpu、編程器等主要部件，采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾。

（2） 濾波：對(duì)供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，以或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的相互影響。

（3）電源調(diào)整與保護(hù)：對(duì)cpu這個(gè)核心部件所需的+5v電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響。

（4） 隔離：在cpu與i/o電路間，采用光電隔離措施，有效隔離i/o間的電聯(lián)系，減少故障誤動(dòng)作。

（5）采用模塊式結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。因?yàn)橐坏┎樘幠骋荒K出現(xiàn)故障，就能迅速更換，使系統(tǒng)回復(fù)正常工作，也有助于加快查找故障原因。

3.2軟件措施

故障檢測：plc本身有很完善的自診斷功能，但在工程實(shí)踐中，plc的i/o元件如限位開關(guān)、電磁閥、接觸器等的故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)**plc的本身故障率，這些元件出現(xiàn)故障后，plc一般不會(huì)察覺出來，不會(huì)立即停機(jī)，這會(huì)導(dǎo)致多個(gè)故障相繼發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人身設(shè)備事故，停機(jī)后查找故障也要花費(fèi)大量時(shí)間［4］。為方便檢測故障可用梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)，這里介紹一種邏輯組合判斷法：系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，plc的輸入和輸出信號(hào)之間存在著確定的關(guān)系，因此根據(jù)輸出信號(hào)的狀態(tài)與控制過程間的邏輯關(guān)系來判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常。

信息保護(hù)和恢復(fù)：當(dāng)偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時(shí)，不破壞plc內(nèi)部的信息，一旦故障條件消失，就可以恢復(fù)正常繼續(xù)原來的工作。所以，plc在檢測故障條件時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲(chǔ)器，軟件配合對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行封閉，禁止對(duì)存儲(chǔ)器的任何操作，以防存儲(chǔ)器信息被沖掉，一旦檢測到外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的程序工作。

設(shè)置警戒時(shí)鐘wdt：機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間一般是不變的，可以以這些時(shí)間為參考，當(dāng)plc發(fā)出控制信號(hào)，相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)械動(dòng)作，同時(shí)啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)器，定時(shí)器的設(shè)定值比正常情況下機(jī)械設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間長20%，若時(shí)間到，plc還沒有收到執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作結(jié)束信號(hào)，則啟動(dòng)報(bào)警。

提高輸入信號(hào)的**性：由于電磁干擾、噪聲、模擬信號(hào)誤差等因素的影響，會(huì)引起輸入信號(hào)的錯(cuò)誤，引起程序判斷失誤，造成事故，例如按紐的抖動(dòng)、繼電器觸點(diǎn)的瞬間跳動(dòng)都會(huì)引起系統(tǒng)誤動(dòng)作，可以采用軟件延時(shí)去抖。對(duì)于模擬信號(hào)誤差的影響可采取對(duì)模擬信號(hào)連續(xù)采樣三次，采樣間隔根據(jù)a/d轉(zhuǎn)換時(shí)間和該信號(hào)的變化頻率而定，三個(gè)數(shù)據(jù)先后存放在不同的數(shù)據(jù)寄存器中，經(jīng)比較后取中間值或平均值作為當(dāng)前輸入值。

在硬件和軟件方面采取各種措施后，大大提高。

4 結(jié)束語

隨著各種技術(shù)的發(fā)展，plc的種類日益繁多，功能也逐漸增強(qiáng)，在產(chǎn)品規(guī)模上向大小兩個(gè)發(fā)展。在實(shí)際工作中還要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)plc的選用做出適當(dāng)調(diào)整，以便滿足期望的工業(yè)控制系統(tǒng)