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模擬量輸入（簡(jiǎn)稱(chēng)AI）模塊SM331目前有三種規(guī)格型號(hào)，即8AI×l2位模塊、2AI×l2位模塊和8AI×l6位模塊。 LOGO和S7-200是超小型化的PLC，適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等；S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程控制器進(jìn)行監(jiān)控，還適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制，能滿(mǎn)足中等性能要求的應(yīng)用；S7-400則用于中、性能范圍的可編程序控制器，能進(jìn)行較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算和復(fù)雜的矩陣運(yùn)算，還可用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行直接控制，也可以對(duì)多個(gè)下一級(jí)的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用SINEC L2網(wǎng)，它把SIMATIC系列可編程序控制器以及工控機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)。SNEC L2是令牌總線(xiàn)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是雙絞線(xiàn)或光纜。每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)總線(xiàn)連接器連到總線(xiàn)網(wǎng)上，在本系統(tǒng)中，三臺(tái)PLC之間以及與兩臺(tái)工控機(jī)之間都實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通訊。
該方案配置體現(xiàn)了分散控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，即控制功能分散，操作管理集中?？刂乒δ芊稚⒁馕吨到y(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)快和系統(tǒng)危險(xiǎn)分散，操作管理集中便于集中管理，方案配置還具有冗余特性。 2 PLC及其程序設(shè)計(jì) 2.1 SIMATIC S5-115U硬件組成及編程概要 可編程序控制器SIMATIC S5-115U采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊式結(jié)構(gòu)，電源、CPU、各種I/O模件都插在一塊母板上，并可以根據(jù)不同的I/O點(diǎn)數(shù)增加擴(kuò)展母板，輸入、輸出模件和存儲(chǔ)器的精細(xì)分級(jí)，使得這種裝置具有較強(qiáng)的配置適應(yīng)能力；通過(guò)通訊處理器和局部網(wǎng)，可方便地實(shí)現(xiàn)PLC之間及與計(jì)算機(jī)的通訊。 SIMATIC S5-115U的編程語(yǔ)言是STEP5，有3種表達(dá)方法，即控制系統(tǒng)流程圖CSF，梯形圖LAD和語(yǔ)句表STL。其中語(yǔ)句表STL接近于機(jī)器內(nèi)部的控制程序，功能也比前兩種方法豐富得多，因此在本系統(tǒng)實(shí)際編程應(yīng)用中全部采用語(yǔ)句表STL。 STEP5的特點(diǎn)是采用了結(jié)構(gòu)化編程方法，并提供大量標(biāo)準(zhǔn)功能塊如乘發(fā)功能塊FB242、通訊功能塊FB244等，使得編程工作大大簡(jiǎn)化，而且所編程序條理清晰，易于讀懂、修改和測(cè)試，這一優(yōu)點(diǎn)尤其在編制大型復(fù)雜程序時(shí)更能顯現(xiàn)出來(lái)。
要完成復(fù)雜任務(wù)，可以把整個(gè)程序分成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的程序塊，STEP5有5種塊類(lèi)型，即組織塊(OB)、程序塊(PB)、順序塊(SB)、功能塊(FB)和數(shù)據(jù)塊(DB)，其中組織塊(OB)用以管理用戶(hù)程序，形成了操作系統(tǒng)和控制程序之間的接口，所有其它類(lèi)型塊在此被調(diào)用執(zhí)行。功能塊(FB)用于實(shí)現(xiàn)反復(fù)調(diào)用或者特別復(fù)雜的程序功能，這些功能塊可以是系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)功能塊的形式提供的，也可以由用戶(hù)自己編制。例如標(biāo)準(zhǔn)功能塊FB242就可以實(shí)現(xiàn)16位二進(jìn)制乘發(fā)功能、FB244可以實(shí)現(xiàn)CPU與通訊處理器之間的數(shù)據(jù)傳送，用到這些功能時(shí)可以直接調(diào)用這些功能塊。
2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的設(shè)計(jì) 以本系統(tǒng)＃1補(bǔ)給水處理單元的控制程序?yàn)槔?，在組織塊OB1內(nèi)主要有下面幾條語(yǔ)句，完成各功能塊的無(wú)條件調(diào)用。 JU FB1 (定義PLC1向兩臺(tái)工控機(jī)傳送的數(shù)據(jù)) JU FB2 (定義兩臺(tái)工控機(jī)向PLC1傳送的數(shù)據(jù)) JU FB231 (完成PLC1與兩臺(tái)工控機(jī)之間通訊的基本設(shè)置) JU FB232 (完成PLC1與PLC2、PLC3之間通訊的基本設(shè)置) JU FB4 (實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及無(wú)擾切換功能) JU FB3 (氣動(dòng)門(mén)及電動(dòng)門(mén)控制) JU FB10 (實(shí)現(xiàn)模擬量處理功能) JU FB11 (報(bào)警處理) 在FB1、FB2內(nèi)主要將需要通訊的數(shù)據(jù)分別寫(xiě)入某數(shù)據(jù)塊如DB10的相應(yīng)位，由此才能與通訊處理器中的變量取得一致。在FB231中調(diào)用兩個(gè)STEP5本身提供的標(biāo)準(zhǔn)功能塊FB244(發(fā)送數(shù)據(jù))、FB245(接收數(shù)據(jù))，再根據(jù)通訊處理器填寫(xiě)一些必要的參數(shù)如接口、作業(yè)號(hào)等，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊功能。在FB232內(nèi)按照通訊處理器分配的數(shù)據(jù)位，定義3臺(tái)PLC之間需要傳送的數(shù)據(jù)。在FB4內(nèi)根據(jù)生產(chǎn)工藝流程要求及操作規(guī)范，充分利用其它功能塊及I/O模塊傳送的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制及無(wú)擾切換功能；針對(duì)多個(gè)被控對(duì)象相似的特點(diǎn)，分別編制了幾個(gè)有代表性的功能塊FB20、FB30、FB40，例如在FB4內(nèi)多次調(diào)用了FB20以便解決PLC內(nèi)某程序步時(shí)間和工控機(jī)畫(huà)面顯示時(shí)間保持一致的問(wèn)題，而且FB20內(nèi)又調(diào)用了乘發(fā)功能塊FB244。