軟件設(shè)計(jì) - 基于PLC的發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括PLC軟件設(shè)計(jì)、工業(yè)PC的上位的HMI設(shè)計(jì)以及本控觸摸屏TP270的HMI設(shè)計(jì)。PLC的程序設(shè)計(jì)，主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)測(cè)量、狀態(tài)監(jiān)控、控制策略的判斷和與上位機(jī)的Wincc數(shù)據(jù)通信。

　　在Wincc組態(tài)軟件環(huán)境下，分別設(shè)計(jì)了發(fā)射機(jī)的操作流程圖、狀態(tài)監(jiān)控圖、參數(shù)測(cè)量顯示圖、參數(shù)趨勢(shì)曲線圖;并具有報(bào)警記錄、報(bào)表生成、打印等功能。

圖6：操作界面

　　本地控制的觸摸屏TP270的HMI設(shè)計(jì)是在Protool環(huán)境下組態(tài)完成的，其功能和Wincc組態(tài)的HMI大致相同。如圖6所示其人機(jī)界面(HMI)，分成了操作流程區(qū)域，發(fā)射機(jī)參數(shù)測(cè)量監(jiān)控區(qū)域，發(fā)射機(jī)狀態(tài)監(jiān)控區(qū)域和功能選擇區(qū)域。

　　Step7中程序循環(huán)組織塊是OB1，通過(guò)判斷來(lái)自上位工控機(jī)Wincc或觸摸屏TP270的操作變量狀態(tài)和PLC輸入接點(diǎn)的狀態(tài)，循環(huán)調(diào)用開(kāi)關(guān)機(jī)功能塊FC20，脈沖寬度調(diào)制生成塊SFB49及背景數(shù)據(jù)塊DB20，參數(shù)測(cè)量功能塊FC21，激勵(lì)信號(hào)調(diào)節(jié)功能塊FC22，系統(tǒng)連鎖保護(hù)塊FC23，與DB通信的功能塊FC24,整個(gè)程序結(jié)構(gòu)如圖7所示。

　　
圖7：軟件結(jié)構(gòu)圖

　　當(dāng)PLC加電初始化完成后，進(jìn)OB1主循環(huán)塊，并掃描功能塊FC24實(shí)現(xiàn)與Wincc和TP270的通信，獲取操作信息并接合PLC 的輸入接點(diǎn)和輔助節(jié)點(diǎn)如M1.0，調(diào)用相應(yīng)的功能塊FC，完成相應(yīng)的控制操作;同時(shí)把相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)狀態(tài)通過(guò)FC24上傳給Wincc，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。

　　在任何時(shí)刻系統(tǒng)參數(shù)出現(xiàn)異常，PLC都會(huì)調(diào)用連鎖保護(hù)塊FC23，使系統(tǒng)處于保護(hù)待機(jī)狀態(tài)，并把故障顯示到Wincc和TP270操作界面中告知系統(tǒng)運(yùn)行者[3]。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　該系統(tǒng)采用了西門(mén)子S7-300PLC作為本地控制器，具有抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。接合Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線，以觸摸屏TP270作為本地控制的人機(jī)接口設(shè)計(jì)，取代了以按鈕、數(shù)碼管、模擬表頭等作為人機(jī)接口的方案;減少了系統(tǒng)的布線，簡(jiǎn)化了接口電路的設(shè)計(jì)等工作，并且具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、顯示直觀等優(yōu)點(diǎn)。采用Wincc組態(tài)HMI，使上位機(jī)操作界面友好，狀態(tài)顯示直觀，降低了操作難度，提高了自動(dòng)化水平，節(jié)省了人力資源。

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：結(jié)合Profibus總線技術(shù)和觸摸屏，改變了傳統(tǒng)以按鈕、數(shù)碼管、模擬表頭等作為人機(jī)接口的設(shè)計(jì)思路，在EMC(電磁兼容)惡劣的情況下，可靠的實(shí)現(xiàn)了發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的控制。