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1、酸洗工艺的液压站PLC系统控制摘要 唐钢冷轧薄板厂酸连轧机组酸洗线液压站自动化控制系统有过程控制系统，基础自动化系统，现场传感器仪表系统组成。其中过程控制系统为整个酸洗生产过程提供在线监控、指导和控制并实现与连轧机组的通讯。该级具有计算、存储、设定和执行功能。基础自动化系统使用PLC监视、控制和调节生产过程，并与过程控制系统和现场传感器仪表系统进行通讯。PLC具有回路控制、顺序控制及其他特定功能。现场传感器仪表系统由分散在各个现场的检测仪表和传感器、变送器2、执行器及控制设备组成，该级仅与基础自动化系统进行通讯。整个系统采用了基于工业以太网，PROFIBUS-DP总线和AS-i总线数据通讯系统
2、。 关键词： 酸洗线液压站 PLC控制 软件设计 数据通讯目 录1 绪论511课题研究背景512 酸洗工艺及设备现状62 出口液压站总体方案设计821 液压系统特点概述8211油箱单元9212主泵单元9216蓄能器单元10217阀台和阀路块10218过滤器113 控制系统设计1231PLC级软件结构1232自动化系统的接口1433生产线1级基础自动化系统与0级系统接口1534 生产线1级基础自动化系统与其它控制系统的接口154 出口液压站自动化基础系统选用1741 PLC系统17411 PLC系统主要配置和功能17412 PLC系统网络酸洗生产线的PLC控制网络1842 HMI客户工作站控制系
3、统1943 软件开发1944实时数据监测205 酸洗出口液压站软件设计2151 PLC的总体结构2152PLC控制软件设计22521 PLC控制软件构成22522PLC软件的程序模块225. 3工控机与PLC通信软件设计255. 3. 1通信的连接255. 3. 2 VB串行通信组件255.3.3PLC通信协议265.3.4工控机与PLC通信软件设计275. 4测控系统软件设计295. 4. 1数据测控系统总体框图296 油箱电器系统描述336.2液压站循环系统描述34621液压站循环系统功能描述34622循环系统传感器和马达表36623传感器报警表3663液压站主泵系统37631液压站主泵系
4、统功能描述37632传感器报警表38结论401 绪论11课题研究背景钢铁工业在我国迅猛发展，尤其是冷轧带钢在近几年发展迅速。国内各大钢厂和部分规模较大的乡镇企业都已经或正在投入巨资建设冷轧生产线。我公司也投入约30亿元建设冷轧板带项目。分三期建设的冷轧工程是公司实施完成“三步走”发展战略和实施新的“三级支撑”发展战略之间承上启下的最为重要的建设项目。冷轧工程一般包括酸洗、冷轧、镀锌、彩涂、退火等工艺。而酸洗是首道工序，热轧板带只有先酸洗才能进行其它工序的生产。现就酸洗的有关知识做一下介绍。60年代以前冷轧原料的除鳞主要是用硫酸酸洗。这种方法废酸不能完全回收，钢的损耗也较大。1959年奥地利鲁特
5、纳发明了盐酸酸洗废液再生方法，盐酸可以完全回收，产生的铁粉也可做高档的磁性材料，这样盐酸酸洗法成为成本低、酸洗带钢表面质量好的工艺而得到普遍发展。这时酸洗槽由深槽逐步发展为浅槽。1983年原西德MDS公司开发出湍流式酸洗新技术。其特点是将酸洗液送入很窄的酸洗室槽缝中，使酸洗液在带钢表面上形成湍流状态。酸的流动方向与带钢的运行方向相反。这种酸洗技术提高了酸洗效率，改善了酸洗质量1。 自从80年代推出湍流酸洗以来，浅槽湍流酸洗机组因其造价低、酸洗事故处理时间短而很快发展起来。原西德波鸿、澳大利亚BHP、日本住友金属、日本和歌山、日本神钢加古川冷轧厂、比利时西格马公司等于1986-1990年先后建成
6、并投产了湍流酸洗机组。这种机组的年产量从60万吨发展到最大达250万吨。唐山钢铁股份有限公司冷轧薄板厂1#酸洗线线由意大利达涅利技术总负责，于2004年10月25日正式投产，生产热轧酸洗产品。2005年12月20日该酸洗机组成功地完成了与五机架冷连轧机组（由法国奥钢联引供）的联机改造。改造后的酸洗连轧机组年设计产量1400000吨.主要原料品种：CQ DQ HSLA，轧制规格一般在0.3-2.0mm。 12 酸洗工艺及设备现状概括地说，该生产线为3段式连续浅槽高速紊流酸洗生产线，具有备用漂洗槽和5段式漂洗，装备有1台闪光对焊机、1台破鳞机、1台转塔式切边剪、1台平整机、1台涂油机和3个用于连续
7、操作的活套。入口活套最大储量642米，以保证入口段焊接时工艺段正常运行。中间活套最大储量330米，保持在排空状态，以保证切边剪换刀时工艺段不停车。出口段活套最大储量400米，保持在充满状态（为轧机储备带钢），以保证切边剪换刀或跑边时轧机还能正常生产。在这技术先进的车间定员比以前的车间减少很多。冷轧带钢的生产工艺流程，首先是把来自热轧的原料卷通过步进梁及上卷小车输送到生产线的1号 2号开卷机上，经过双切剪去除带钢的头尾，送至焊机进行焊接，以达到连续生产的目的。随后带钢经过破鳞机进入工艺段进行酸洗，去除带钢表面的氧化铁皮，后面的切边剪对带钢边部的缺陷进行剪切，同时达到用户对宽度的要求。最后，带钢经
8、过五机架连轧机组的轧制形成成品冷轧卷。经过打包后入库。原料卷 步进梁开卷机双切剪焊机破鳞机三段式酸洗五段式漂洗切边剪连轧机打包入库。13 唐钢酸洗线自动化控制应用 唐钢冷轧薄板厂酸连轧机组酸洗线自动化控制系统由过程控制系统，基础自动化系统，现场传感器仪表系统组成。其中过程控制系统为整个酸洗生产过程提供在线监控、指导和控制并实现与连轧机组的通讯。该级具有计算、存储、设定和执行功能。基础自动化系统使用PLC监视、控制和调节生产过程，并与过程控制系统和现场传感器仪表系统进行通讯。PLC具有回路控制、顺序控制及其他特定功能。现场传感器仪表系统由分散在各个现场的检测仪表和传感器、变送器2、执行器及控制设
9、备组成，该级仅与基础自动化系统进行通讯。整个系统采用了基于工业以太网，PROFIBUS-DP总线和AS-i总线数据通讯系统。酸洗线基础自动化控制系统由入口PLC系统，工艺段PLC系统，出口段PLC系统组成，具体包括：4套SIMATIC S7-400 PLC系统；SIMATIC ET200S分布式I/O系统；SIEMENS驱动系统。入口段PLC系统完成入口段区域机械设备和液压单元的控制，以使钢带在要求的速度和张力的控制下完成开卷，矫直，对中，测厚，切头，切尾和焊接等动作；工艺段PLC系统主要对破磷机，2，3，4，5，7号张力辊，入口，中间，出口活套等设备进行检测控制并提供参数设定、故障报警、过程
10、监视、历史趋势曲线等多种人机对话操作；酸洗段PLC系统主要完成酸洗区域的钢带酸洗处理功能包括酸流量控制，闭环酸液浓度控制，再生槽液位控制和再生槽温度控制；出口段PLC系统只要将钢带切成指定的宽度并对中纠偏，调整张力、速度准备进入连轧机入口。现场网络将计算机控制系统的各个控制级和分散在现场的传感器、执行器有机的联系起来，为实现工程大系统的综合自动化创造了条件。酸洗线自动化控制系统用工业以太网将过程控制系统，基础自动化系统联系起来，实现软件开发站（工程师站），HMI，HMI服务器，三凌焊机。，快速数据分析仪FDA，过程控制级服务器（即2级服务器）和S7-400PLC系统之间的数据通讯，达到生产管理
11、和过程控制的目的。由于酸洗线整个自动化系统比较庞大，在实习和毕业设计中不可能掌握整个的自动化系统，所以只摘取了酸洗线整个自动化系统中的出口段的一个比较独立的液压站系统来介绍。出口液压站系统是酸洗线的一个重要的辅助系统，为出口段设备提供液压动力，出口段如果没有液压动力，就不能保证正常生产。所以选择了出口液压站来介绍，2 出口液压站总体方案设计为实现出口液压站的稳定运行，了解液压站系统，现对出口液压站进行了总体方案的设计21 液压系统特点概述安装、运行和都是完整的，包括所有要的附件。维修所需所有的系统每个系统包括：液压动力单元、阀台和阀路块每个动力单元包括：油箱单元、主泵单元、循环单元、蓄能器单元
12、、回油过滤单元。规划液压站的基本设备布置如下图图1为出口液压站的基本设备布置图211油箱单元油箱，圆柱型或方型，带可视的液位指示器、液位传感器和高低液位开关、温度传感器和温度开关、排泄阀、空气滤清器、备用接头、带限位开关的截止阀、接线盒、需用的法兰和内部管线。油箱的HLP容量不小于主泵公称流量的5倍4。由冷板厂制造的所有油箱用不锈钢板焊接而成，或用碳钢板，内表面涂漆对HLP介质，吸油管允许的油速是100，伺服阀控制油路的过滤精度5微米，比例阀控制油路的过滤精度10微米。3 控制系统设计一期酸洗线自动控制系统采用了二级配置，设置有L1级(基础自动化系统)、 L1.5级(过程控制系统)。L1级为生
13、产提供在线监控、管理和控制，并具有计算、存储、设定和执行功能。基础自动化系统通过ProfibusDP现场总线与仪表系统和现场设备进行通信、采集数据、控制现场设备。过程服务器将指令通过以太网传送到基础自动化系统，实现酸洗线生产过程的自动控制。过程控制系统，即L1 级计算机系统，配备有 1级过程控制服务器和设备控制服务器，即HMI服务器。HMI服务器与L1级过程服务器互为热备。LI 级主要用于控制和管理酸洗线上的产品，存储钢卷的原始数据和产品表；精确计算生产线上所有预设值，如张力、速度、辊的压力等。它还是操作员与工艺过程的接口，用于在线监控、报表处理、产品管理、区域过程控制和质量控制。LI级采用工
14、业以太网通过网络交换机，进行控制系统之间的数据通信5。3.1 PLC软件结构L1 自动化系统 SW 由以下组成：- 基础软件, 包括用于应用程序编写，下载和维护的 SW 工具。- 应用软件, 包括由 Danieli自动化公司遵循安全方便用户、满足功能要求而编写的应用程序。应用程序是由完全执行指定功能的sw块组织的。这些块由设定的结构或按简单的软件开发和相关的维护的程序组织的。：主软件块是：PDI (原始数据输入) 数据管理： 从L1.5级接收数据并且结合进入的带卷，操作员通过界面HMI修改带卷属性。数据设置管理：从L1.5级接收设置信息和将相关的数据发射到生产线设备和其他按照带卷头尾的位置和跟
15、踪信息构成的软件块。-报表：采集生产过程中的带卷数据，为L1.5准备报表。跟踪：此功能跟踪生产线上每个带卷从入口到出口的边缘， 发送设置数据和采集报表数据。使用焊缝检测器和辊子编码器计算出带卷头尾位置。在带卷准备和交换区域跟踪带卷位置。带卷在生产线移动时管理带卷数据和产品属性。跟踪软件使用程序结构进行数据管理和控制带卷数据。生产线控制: 执行顺控管理带卷移动和位置，速度和张力控制。利用从L1.5设置的数据来分配张力和速度，包括区域速度和位置累计控制。顺序按结构设置，每个主要的顺序利用次顺序管理特定的任务。这种管理软件易于开发维护。马达控制:介于生产线控制功能和变速驱动间的界面。速度和失量控制环
16、由组合微控驱动执行。机械控制和顺控: 允许从本地控制箱，全自动或半自动进行机械和设备操作达到产品运行速度。包括液压单元和循环处理的管理和控制。界面管理包: 可以在任何软件包和自动化系统间交换数据，如许可和联锁，紧急或安全事件， 采集的检测值，张力设定值等。操作界面数据交换：至HMI现场设备的数据表允许操作员监督机械设备状态和变量，从其他功能软件至HMI的控制数据表允许操作员监督自动化系统状态，图表数据 从 HMI 到自动化系统的数据表允许操作员设置产品参数和控制机械设备复位。报警和故障管理：监督机械设备状态和其他软件功能以检测并发送反常条件到HMI 。HMI功能: 与工业网交换信息并组织画面，
17、趋势等。允许操作员随意切换。急停管理： 执行急停程序将系统强制到安全条件且复位正常条件后重新起动生产。按照急停程序要求，此操作可通过逻辑硬线执行。 32自动化系统的接口为正确操作本系统所支持的顺序、控制回路及联锁，需要提供一种或多种下列与外部机电一体化成套设备接口信号类型： 串行连接RS485接口, 带标准协议 3964(R) (Siemens 协议) 现场总线本地局域网： Profibus 以太网本地局域网 模拟量输入, 4-20 mA信号 模拟量输出， 4-20 mA信号 数字量输入, 0-24 V DC 信号 数字量输出, 0-24 V DC up to 2 A 信号33生产线1级基础自
18、动化系统与0级系统接口 串行连接RS485接口, 带标准协议 3964(R) 现场总线本地局域网： Profibus 模拟量输入, 4-20 mA信号 模拟量输出， 4-20 mA信号 数字量输入, 0-24 V DC 信号 数字量输出, 0-24 V DC up to 2 A 信号34 生产线1级基础自动化系统与其它控制系统的接口 退火炉控制系统的接口：快速工业以太网 焊机控制系统、气刀、锌锅、测厚仪的接口：Profibus 静电涂油机控制系统的接口：Profibus 1级基础自动化系统内部接口：Profibus 秤重控制系统的接口：串行连接RS485接口, 带标准协议 3964(R) (S
19、iemens 协议) 1.5级计算机： 100M快速以太网 HMI人机界面的接口：100M快速以太网此系统包括一套西门子PLC（S7-400CPU）和PC操作员终端，编程终端，1.5级计算机。人机接口使用完美的InTouch。系统框图如下：黑白打印机、彩色打印机、HMI/InTouch 7.11的操作员终端2、1.5级数学传送模型（使用）、1.5级数学传送模型（备用）、HMI/InTouch 7.11的操作员终端1、编程终端。系统图如下：4. 出口液压站自动化基础系统选用酸洗生产线的基础自动化系统主要包括PLC控制系统和HMI客户工作站控制系统等。PLC控制系统和HMI客户工作站控制系统通过以
20、太网、ProfibusDP现场总线与仪表系统、现场设备进行通信和数据传输。PLC具有回路控制、顺序控制和其他一些特定的功能，并通过局域网与L1.5级进行通信，将过程数据传送到L1 级或者从L1.5级接收数据。HMI客户工作站控制系统的主要作用是监视、控制生产流程和设备，处理一些由L1.5，级和PLC系统传来的数据。41 PLC系统生产线的PLC系统(闪光焊机Mitsubishi PLC除外)采用SIEMENS s7400 PLC用于生产过程的数据采集、回路控制、顺序控制以及连锁控制等。通过编程器，采用STEP 7语言，对PLC进行系统逻辑编程。Mitsubishi PLC系统通过编程器，采用日
21、本三菱公司的Q3A语言对三菱闪光焊机PLC进行系统逻辑编程。酸洗线共配备了4台s7400 PLC，用于入口段、工艺段、酸洗段和出口段设备控制，1台Mitsubishi PLC用于闪光焊机控制，从而完成机械设备动作的顺序控制、开闭环控制和过程参数的记录。411 PLC系统主要配置和功能生产线上PLC全部安装在电气室，用于所有设备动作的顺序控制、信号的联锁控制、速度控制、跟踪控制、张力控制、钢带位置控制和活套控制等。各段PLC系统主要配置和功能如下：1 s7400 PLC：用于完成入口段设备的控制。主要功能有：入口段设备的顺序控制、生产线连锁控制、入口段速度控制、钢带定位控制、钢卷跟踪、钢卷外径和
22、宽度测量、自动减速处理、入口液压单元处理等。2 s7400 PLC：用于完成处理工艺段设备的控制。主要功能有：顺序控制、连锁控制、生产线速度控制、钢带定位控制、带钢张力控制、入口活套控制、出口活套控制、中间活套控制、工艺段液压单元处理等。4#s7400 PLC：用于完成酸洗处理设备(仪表)的控制。主要功能有：生产线连锁控制、酸洗槽循环控制、漂洗水循环控制、排雾系统控制、各种泵和风扇温度的控制以及液位、压力、流速控制等。412 PLC系统网络酸洗生产线的PLC控制网络PLC系统网络酸洗生产线的PLC控制网络符合工业标准。传输协议为Profibus协议。简单描述如下：入口PLC、工艺PLC、酸处理
23、PLC、出口PLC通过ProfibusDP现场总线相连接，完成PLC之间相互通信和数据交换。且又通过CP4431通信处理器和交换机与以太网相连，接收来自于L1.5级服务器和HMI客户工作站的各种预设参数值及各种指令。入口PLC通过Profibus-DP现场总线与焊机PLC连接，用于闪光焊机的控制。酸洗生产线的PLC控制网络的网速为9612 Mbps。42 HMI客户工作站控制系统酸洗生产线共有7台HMI，其中入口工艺主控室4台(入口HMIOWS 1台、工艺HMIOWS 1台、焊机HMI 1台、酸再生HMI 1台)、出口主控室台(出口HMIOWS 1台、检查站HMVOWS 1台)。HMI客户工作
24、站采用工业控制计算机，用于实现生产过程的监视、操作、报警、趋势记录、报表打印和管理一些由L1.5级和PLC系统传来的数据等。43 软件开发由于酸洗生产线规模大、设备多、工艺流程紧密，所有设备全部连锁运行，各种原因引起设备故障造成系统停机时，生产操作人员无法在停机系统的诸多设备中确定故障设备和故障点，需由自动化维护人员花费较长的时间通过查询STEP 7程序去分析判定，然后电气维护人员依此进行相应的处理，这样给故障的解决带来不便，有时甚至会出现判断失误，从而给生产运行造成了很大的影响。为此，根据酸洗生产工艺和设备管理的需求，结合S7400 PLC系统的特点，利用VB60语言和STEP 7语言独立开
25、发了酸洗生产线设备故障报警管理系统。该系统包括STEP 7程序和故障显示窗口两部分。在生产各工艺系统运转过程中，设备的运转状况通过IO模块采集到S7400 PLC内，如果当某个系统发生设备故障突然停机时，STEP 7程序对以前的设备状态和当时的设备状态综合分析，找出设备故障点，并产生故障代码通过以太网传送给HMI客户工作站的设备实时故障报警管理程序，在HMI上运行的故障管理窗口程序根据得到的故障代码值，查询故障信息库，提取库中代码对应的故障信息说明，并在HMI的底部发出警报，在图形界面上自动弹出窗口显示。报警包括：发生的时间和日期、报警描述、报警来源、报警类型、报警状态(应答)等。该软件的特点
26、是，能够快速准确地在任何图形操作下，指明停机系统的故障设备和故障点，提高故障处理速度，并且可随时查看停机历史记录，以加强设备管理。44实时数据监测实时数据监测是以服务器安全高效的数据库系统为支持,主要功能是:实时监测生产过程中各个生产主要设备的工艺参数,并设置适当的参数预警功能实时监测的主要数据为各个泵的工作状态,预设泵电压，液压站工作电压，电流，电阻等参数，针对具体液压站进一步查询各项具体参数信息,如效应次数，前一次效应持续时间，最高电压峰值等等与生产相关的数据。这些数据一部分是实时获得的,一部分是经过统计记录的,在实时系统中能随时查询故障报警功能为:当单个电解槽出现非正常的工作状态时,用户
27、可以通过警示音或警示色,及时发现生产故障的液压站实时系统便于实现远程信息管理和故障分析,从整体上把握生产进度,为合理安排液压站运行时间和停产大修提供依据5 酸洗出口液压站软件设计51 PLC的总体结构唐钢冷轧薄板厂所用的系统软件由上位机工控机的测控系统软件、下位机的PLC控制程序，上位机与下位机的通讯软件组成。系统总体框图如图5-1所示。图 5-1 PLC总体图PLC控制软件:利用PLC抗千扰能力强、过程程序设计容易等优点，进行液压站工作过程的控制。工控机测控软件:利用上位机工控机图象处理直观，数据处理容易，数据保存空间大，采集速率快，人机交换能力强等优势，进行焊机工作过程的数据采集、PLC的
28、参数设定、图形处理、数据处理、质量判断等操作，进而实现质量管理。工控机与PLC通信软件:通过RS232与RS422之间的信号转换，根据PLC的通信协议进行软件设计，是建立PLC与工控机进行连接的关键。52PLC控制软件设计521 PLC控制软件构成本系统的PLC控制软件主要由初始化程序模块、调整程序模块、焊接程序模块、公共程序模块、热模拟程序构成。初始化程序模块主要实现系统的上电复位、中断功能允许、状态寄存器清零、置初始状态等功能;调整程序模块实现工件调整的功能及各种动作的手动单步功能;工作程序模块实现数据通讯的整个自动保护过程，热模拟程序模块实现热模拟功能;公共程序块主要实现各种公共数据的P
29、ID运算A/D转换、D/A转换等功能。用CALL指令作为程序调用子程序指令，跳到相应的程序模块，并用SRET返主。因为整个系统的信号滤波电压PID控制等算法由硬件电路完成，所以扫描时间小于lOms。522PLC软件的程序模块 ( 1)初始化程序模块初始化程序模块主要实现系统的开EI中断位，把状态寄存器S和辅助继电器M复位，并设置初始状态位及数据等，这部分程序如图5-2所示。图5-2初始化程序模块( 2)调整程序模块通过程序跳转到这一部分，实现出口液压站的各种调整操作，包括停泵、起泵、过载保护开、泵工作时间管理等。并且在调整开启出口液压站时，可以通过本程序模块，单步操作。通过CALL命令和PO标
30、志实现这部分的跳转。#1泵工作时间管理 A ENHYD_DB.MCC.IN.MP1_CONFIRM A COM_FG_ONS_60S = L 1.0 BLD 103 A ENHYD_DB.HMI.CMD.MP1_HRST = L 1.1 BLD 103 A TRUE = L 1.2 BLD 103 A FALSE = L 1.3 BLD 103 A FALSE = L 1.4 BLD 103 CALL MULTIWORKTIME Clock_merker_1min:=L1.0 Reset_time_work :=L1.1 Select_hour :=L1.2 Select_days :=L1.
31、3 Select_timeout :=L1.4 Timeout_value :=32000 internal_flag :=ENHYD_DB.WORK.FLAGS_MULTIWOR_PUMP1 Time_work_days :=ENHYD_DB.WORK.MP1_WORK_DAYS Time_work_hour :=ENHYD_DB.WORK.MP1_WORK_HOURS Time_work_minuts :=ENHYD_DB.WORK.MP1_WORK_MINUTES Alarm_timeout :=ENHYD_DB.WORK.Alarm_timeouut_maint_MP1 NOP 0(
32、3)热模拟程序模块采用FX-2LC温度模块，对温度进行采集并加以控制。2LC温度模块是两通道温控模块，只能通过外部扩展的方式采集多路温度。热模拟程序模块如图4-5所示: 图4-5热模拟程序模块5. 3工控机与PLC通信软件设计研究的数字化钢轨酸洗出口液压站，其主从CPU(即工控机与PLC通信)采用力控软件编制，焊接质量检测软件用VB开发，这使得参数设定与质量检测软件分离，造成操作不够方便。经程序确认，通过VB采集三菱FX系列PLC单个数据寄存器的内容，需要约0. 03s，速度较慢。所以对泵电流、电压、位移、压力的参数的采集，采用研华公司的专用采集卡。对于温度、错误信号、PLC执行状态等信息，由
33、工控机从PLC的软元件获取，PLC内部参数读取也由工控机与PLC通信实现。上位机和下位机的共同控制，PLC与工控机通信是关键，为此，本节研究在VB平台下，工控机与FX系列PLC通信技术，实现闪光焊工艺参数设定及温度等信号读取。5. 3. 1通信的连接工控机串行口采用RS-232C协议接口，而三菱FX系列PLC为了实现远距离通信，常采用RS422协议接口，所以，在硬件连接上，可以采用具有光电隔离的信号转换模块连接PLC与工控机。5. 3. 2 VB串行通信组件利用vB进行串行通信主要有两种方法，一种是利用vB提供的控件MsCo，在一般工业控制中，能非常方便实现串行通信;另一种是利用windows
34、 API应用程序接口，在VB调用之前，应该先对通信有关的函数在全局变量处声明，并定义常量.使用MSComm控件，便能实现FX系列PLC与工控机间的串行通信。MSComm控件处理通信有两种方式，一种是事件驱动方式，具有程序响应及时，可靠性高的优点;另一种是查询方式，可以根据用户的需要，进行定时或不定时查询，检测MSComm某些属性是否发生改变，从而作出相应的处理。与MSComm控件有关的属性很多，现把与本通信有关的主要属性介绍如下:InBufferCount返回接收缓冲区中等待的字符数，Settings设置并返回波特率、奇偶校验、数据位和停止位参数。OutBufferSize以字节的形式设置并返
35、回传输缓冲区的大小。Input返回并删除接收缓冲区中的数据流。Output往传输缓冲区写数据流InputLen设置并返回Input属性读取接收缓冲区的字符数5.3.3PLC通信协议 vB与PLC通讯属于主从关系，通过PLC特定的协议，VB发出请求信号，PLC产生相应回应。各通信控制字符见表5-1。表5-1通信控制字符表根据PLC内部元件特性，对PLC主要进行如下四种操作:(1) 位元件或字元件状态读操作，命令格式见表5- 2。表5- 2位元件或字元件状态读命令格式现在以读取数据寄存器为例。FX系列PLC每个数据寄存器由16bit组成(通过两个数据寄存器合并起来存储32bit数据)，而每个地址对
36、应8bit数据，所以读取单个寄存器(如D10)，其个数应设置为2，即30H和32H。读取个数最大值为FFH，所以一次最多能读取数据寄存器的个数为127. 5个。和校验表示除了STX外，各项对应十六进制代码相加，取其最后两位(其他命令格式时相同)。如:访问地址为lOF6H的数据寄存器，那么从CMDO开始，各项相加为30H+31H+30H+46H+36H+30H+32H+03H=I72H,对应的和校验两位分别是37H和32H。发送时，以ASC II码发送。所以要读取地址为lOF6H的数据寄存器，发出读命令后的字符串为“1OF602372a(2)位元件或字元件状态写操作，命令格式见表5- 4 表5-
37、4位元件或字元件状态写命令格式5.4工控机与PLC通信软件设计FX系列PLC通信方式是通过D8120设定，PLC默认为E080H，表示9600波特率，1个起始位，7个数据位，1个停止位，偶效验。4. 3. 4. 2 VB通信程序设计首先，通过MSComm控件对串口初始化，程序如下:Private Sub Form Load()当窗口下载时初始化f MSComml.PortOpen = True Then先判断串口开闭状态MSComml.PortOpen = False若为开，先关闭串口 End IfIf Not MSComml.PortOpen Then在串口关闭的条件下MSComml.Com
38、mPort二1选择通信口为COM1MSComml. Settings= 9600, e, 7, 1电流设定为9600波特率、1个起始位，7个数据位，偶校验位，这与PLC内部设置一致 MSComml.OutBufferCount=0清空发送缓冲区MSComml.InBufferCount二0清空接收缓冲区MSComml.PortOpen二True设置完毕后打开串口 End If End Sub接着，把要发送的十进制数先转化为十六进制数，得到十六进数高位和低位。根据表4中的位元件或字元件状态写命令格式，计算和校验，并且用output属性将命令以ASC II码发送到PLC上。把Smch()子程序定义
39、为和校验程序，具体为: Private Function Smch(ckstr$) As StringDim i As Integer定义循环次数变量Dim j As Integer定义字符串长度变量Dim Hexy as String j= Len (ckstr)需要效验字符串的长度For i二1 To j Hexy= Hexy+Asc(Mid(ckstr, i, 1)Next i Smch=Right (Hex$ (Hexy) , 2)取最后两位为和校验End Function5 测控系统软件设计5.5 .1据测控系统总体框图 图5-6工控机侧控系统框图液压站通过工控机与用户直接连接，应用
40、了工控机的可视性好、通信快速可靠、数据处理和数据储存能力强等特点。通过在测控软件平台上，开展泵的停止时间控制，液压油循环控制等系统试验研究，分析不同控制技术、液压油质量等，最终建立完善的质量管理体系，满足我国钢酸洗接发展的需要。所以通过VISUALBASIC 6:0编程，实现热/力模拟、泵的停止时间控制、等试验以及参数预置、参数检测、过程显示、质量判断等。测控系统5.4. 2液压站VB程序块根据功能需求，采用模块化的编程思想，设计VB工控机测控软件。软件包括初始化、分支转移、数据采集、数据保存及作图等相关程序块，将其介绍如下。(1)程序的初始化块测控软件开始运行，程序进行初始化，包括对采集卡初
41、始化、与PLC通信程序初始化、设定参数等。其中采集板卡初始化程序如下: Private Sub Form一 LoadODAQDevicel.DeviceNumber二0卡的初始化DAQDevicel.DeviceName二”000:PCL-1710 I/0=300HDAQDI1.DeviceNumber=DAQDevice 1.DeviceNumberDAQDI1.DeviceName=DAQDevicel.DeviceNameDAQAI1.OpenDevice endEnd Sub(2)分支转移程序块为了实现功能选择，我们用VB的实现分支选择程序，用VB实现分支选择程序很简单，因为VB是一种
42、直接面向对象的编程语言。直接通过鼠标的CLICK属性，SELEC7，相关语句等调用相关程序块或窗口即可。 (3)数据采集程序块数据采集程序包括对板卡的输入信号和PLC内部软元件状态进行采集。PLC内部软元件的读写程序已经在PLC与工控机通信系统设计一章中详细介绍。板卡输入信号的采样频率可由Timer控件确定，程序如下: Private Sub Tmacquire TimerOOn Error GoTo errhandlemyU = Val(Format(DAQAI1.RealInput(0)*100, 0.00)End Sub(4)数据保存和作图程序块每采集一组数据，系统将执行保存操作，存放在数据库中，并可作出相应图形。在系统运行完毕，对数据库进行备份，存放在相应的文件夹内。添加数据程序块如下: Sub datasaveWith myrst.AddNew：电压=MyU.UpdateEnd withEnd Sub6.油箱电器系统描述油箱为500升油箱，分为净油侧和脏油侧2部分，液压油由净油侧通过主回路送到各各液压阀（提供160bar压力），然后经过脏油侧回到油箱油箱传感器表电气设备编号型号名称作用=40C79SEC S002液位开关油箱液位低低检测=40C79SEC B102液位传感器检测油箱液位=4
