PLC型DCS控制系统论文

一、PLC型DCS控制系统在自动化生产线电子控制系统中的应用

1.功能说明设定机组电机开启顺序方面，依照机组步状态字，确保启动功能方面电机能够与设定时间间隔相符合，依照机组状态字命名规定，可以借助机组号对相关步状态字加以匹配，还可以通过步状态字查询对应机组号。例如在第一车间第5机组中的“机组步状态字”地址显示为MB45，那么0-3位则属于是第一步到第四步的步启动步状态，4-7位则属于是第一步到第四步的步停止使能。需要特别注意的是步信号则也就属于是脉冲信号。内部逻辑在电机控制功能中完成任务后，会向DR管脚输入运算结果，控制电机运行状态。根据相关经验，一般开启电机的时间会控制在1秒以内，该启动时间与多数电机要求相符合，对一些延迟启动时间的电机，可通过延迟程序对启动时间进行相应延长。对于电机联锁程序，该电子控制系统包括三种联锁信号，也就是：设备联锁、启动联锁及运行联锁。连锁满足定义代表数字是“1”，也就是说，设计程序可以启动，而不满足则用“0”表示，也就是说禁止启动设计程序。启动联锁方面，一般大型设备均输出一个启动指令，在功能模块中接入信号。运行连锁方面，根据相关工艺程序，可常规启动设备前所有设备，这样该设备才有得到启动指令的权利。电机控制字方面，可将所有控制位合成一个整体字节，向功能模块直接传输，使其更为快捷与高效。编号上，电机状态字依照统一规则实施统一编排。电机下位调试方面，一般下位调试在这种电子控制系统中会直接调试STEP7编程。如果你想要启动电机，则可以在确保联锁状态可以对相关情况满足的情况下，只需要把对应电机控制字的第0位置位即可，如果想要将电机运动停止，只需要将其控制位直接复位。

2.计算机监控组件逻辑程序控制系统在电子控制系统中具有独立性，两者是彼此自主运行、具有不同特征的控制单元。但是，因为两者均在总线网络和通讯协议额后应用，所以这两大控制单元具有整体性特征。通讯中介主要是工业以太网，一方面能够为控制站和控制站通讯服务，另一方面还可当作控制站和操作站的稳定介质，对站点数据传输极为有利。该系统在控制现场模块与站点间，通过分布式IO满足通讯之需，通过安全、稳定通讯总线，可以向控制单元及时发送现场信号。对PLC型DCS控制核大脑，具体包括网络通讯系统、计算机监控组件、逻辑程序控制系统三大组成环节，也就是说，现场应该配备完善的计算机监控设备，由此DCS控制系统就能够精确、高效、及时的完成电子控制任务。

3.软件功能设计电子控制系统软件的核心是实时监测和控制，此系统的软件控制功能具有操作简单、功能齐全以及较好的可视性等特点。系统的软件功能的主要包括电站运行状态的检测，故障检测、报警与处理，信息的显示、储存与打印，电站功能控制以及安全功能。电站运行状态的检测与显示主要是在电子控制系统中显示生产线的基本参数与运行状态，把这些信息集中显示在系统监控界面上，以便于工作人员对电站工作状态和参数的查询。系统故障的检测与处理主要通过实时监测自动化生产线的故障处理系统判断故障发生的具置和类型，如果系统由异常，相关功能会自动进行声光报警。系统的报警类型一般有多种，比如开关阻塞故障报警、发电机启动失败报警等等，根据不同的故障原因，有不同的故障报警信号，故障报警系统界面的设置一般有消声、消闪按钮。故障信号心事设置，一般有显示故障信息和历史故障信号，比如故障发生的时间、故障持续时间以及故障的类型等，系统把这些信息全部储存在触摸屏的紧凑式储存卡内，以便于工作人员随时、随地的查询和处理，同时有利于工作人员分析当前船舶电站情况。功能控制方式一般由遥控、自动和手动3种，一般情况下遥控模式下，操作人员通过界面显示的信息，利用按键控制电站设备；而在自动控制模式下，工作状态由PLC自动控制管理，它能够针对不同设备不同的的运行状态实进行影响的自动控制。安全控制功能的设置主要是为了防止系统在运行过程中存在的操作无序性、任意性，而导致的系统损坏和瘫痪。系统的安全功能一般通过用户权限设置和优先级设置进行实现，一般情况下，系统内为了降低人为故障率，软件系统会设置有操作权限，操作权限一般有两种形式：级别权限和优先级权限，其中优先级安全设置主要是对于遥控模式和手动模式下进行优先级设置，避免操作系统的混合实用导致的系统故障的出现。

4.通信软件设计通信协议和格式设计此系统的通信协议一般采用Modbus协议和RTU通信模式实现信息的收集与储存。在使用Modbus协议之前要对数据进行实时校验，再此通信模式下采用16位CRC进行系统校验，以便提高系统的可靠性和稳定性。控制系统的数据量比较多，在RTU通信模式下，利用上位机进行数据的读取与查询，数据的发送采用中断方式。根据PLC单元数据接收系统命令，然后由报警子程序把各个数字信息分离出来对每一位数字信息进行逐一显示。同时也包含报警信号数据。另外，此系统还能进行模拟量的查询，通过PLC读取21个单元数据，在RTU通信模式中每个字节半酣几个6进制数据，以此获得模拟量数据。PLC接收导致以上命令，将单元数据传输给控制软件，经过子程序等额处理，把这些数据转化为相应的模拟量。PLC端设计此模块编程语言和兼容功能采用FBD语言实现，此语言形式具有较好的直观性，同时可读性也比较高。上位机和PLC通信采用查询方式，通信端口采用Com2，拥有1个停止位，没有奇偶校验位。PC端设计分析PC端设计编程主要采用VC++，下位机的设置一般采用查询方式实施，而其参数则和通信参数相同。上位机的主要功能是读取下位机PLC，读取间隔比较短，周期一般为300ms,取得的下位机命令需要放在固定的缓冲区内。通信软件设计分析控制系统通信软件的设计要考虑较多问题，比如通信的可靠性、稳定性等，一般情况下通信系统的分析与设计要在光镜线完成，利用系统调试功能进行设置，控制系统通信情况的稳定、可靠程度可视性高低、界面是否有好以及监控功能的完善，均要通过通信系统来完成，所有通信系统的设计在控制系统中具有广泛的应用价值。

二、结语

DCS控制系统产生与发展的基础是单回路微机控制系统，该系统对通讯技术、计算机技术、过程控制技术以及CRT显示技术进行了全面综合，通过分层分级形式与集中操作、分散控制、分而自治以及分级管理设计原则，对以往计算机控制危险、复杂的人机联系及模拟仪表功能单一等所存在的不足进行了有效解决，DCS控制系统本身所具有的通用灵活性与安全可靠性等特征，使其被广泛应用于工业控制领域，将PLC型DCS控制系统应用于自动化生产线电子控制系统中，有利于自动化生产线中电子控制系统功能的实现。

作者：陆晶晶单位：辽宁石化职业技术学院