摘要：在大規(guī)模應(yīng)用的場合下吕粹，以監(jiān)測、變送岗仑、通信儀表和上位計算機為主構(gòu)成的集散控制系統(tǒng)（DCS）無疑是一個較好的控制方案匹耕。
 
引言：廈門宇電公司生產(chǎn)的AI系列儀表具有良好的通訊功能，可以構(gòu)成以AIBUS通訊協(xié)議為基礎(chǔ)的現(xiàn)場總線荠雕。廠方提供的AIDCS應(yīng)用軟件稳其，可運行在中文WINDOWS 98/ME/XP等操作系統(tǒng)下，能實現(xiàn)對1～200臺AI系列各種型號儀表的集中監(jiān)控和管理库樊。在大規(guī)模應(yīng)用的場合下棠裹，以監(jiān)測、變送数壤、通訊儀表和上位計算機為主構(gòu)成的集散控制系統(tǒng)（DCS）無疑是一個較好的控制方案效迹，本文試圖從程序設(shè)計方面探討AI儀表與常見的工業(yè)PLC控制系統(tǒng)的結(jié)合使用，這種多種通訊協(xié)議結(jié)合的應(yīng)用具有相當?shù)膹V泛性和代表性趣闻。

靈活多變的控制方案
       工業(yè)PLC選用LG公司的MK-120S系列DR-30U啰蕴，屬于中小型PLC，CPU處理速度0.1US/步存学，用戶程序容量7k步码承。它具備RS232和RS485兩個通訊接口。一般場合應(yīng)用优生，RS232可連接一臺人機界面城离，用以集中監(jiān)控智能表，RS485遠程連接多臺AI-518智能表泪确；復(fù)雜場合應(yīng)用時娜食，RS232可通過兼容EIA/TIA的標準串行接口RS232〈=〉485轉(zhuǎn)換器連接多臺AI-518智能表，RS485用來接兼容相同RS485協(xié)議的人機界面和多臺變頻器敞峭。這種靈活多變的控制方案具有性價比良好的優(yōu)點踊谋，能夠以最少的硬件投資取得最好的控制特性，當然這是與宇電表具備人工智能調(diào)節(jié)旋讹、通訊傳輸可靠的優(yōu)點分不開的殖蚕。

程序設(shè)計詳解
        程序設(shè)計以14臺AI-518智能表為例，對應(yīng)第1臺智能表沉迹，在AIBUS中的地址參數(shù)為1睦疫，在人機界面和PLC中定義的變量值為：測量值DATA1,給定值DATA2,報警變量PARA1，對應(yīng)第2臺智能表鞭呕，它在AIBUS中的地址為2笼痛，其變量值為：測量值DATA3,給定值DATA4,報警變量PARA2...，以下如此類推琅拌，其中DATA1-28和PARA1-14均為PLC的數(shù)據(jù)寄存器缨伊。由于宇電的AIBUS通訊協(xié)議使用方便，且以RS485為基礎(chǔ)的硬件通訊兼容性好进宝，本文在PLC程序中將與智能表通訊及顯示的參數(shù)變量都給出定義方法刻坊，很容易把它推廣應(yīng)用到其它廠家的PLC上。

1佩嘀、程序的設(shè)計流程敘述如下（"http://"后為程序段備注）：
（1） PLC上電初始化智能表的地址循環(huán)變量P為1易祖；//P為PLC的數(shù)據(jù)寄存器。
（2） 14臺智能表的“給定值DATAX”進行寫條件輪詢沫杜；//X為偶數(shù)悍写，且0<X<=28电摔。
（3） 對上面的14個寫條件相“或”為M-write；//M-write為PLC的輔助繼電器暴艘。
（4） 調(diào)用智能表讀/寫子程序稀崔。
（5） 地址循環(huán)變量從1-14變化時，將DATA1-28柬沾，PARA1-14分別賦值為DDISP,DSET和DALARM泉剔；//這三個參數(shù)均為數(shù)據(jù)寄存器，是14臺表的讀/寫/報警公共地址指針住秉。
（6） 以100MS的時鐘為周期發(fā)送讀/寫幀假却，對接收到的字節(jié)按“讀/寫”字節(jié)區(qū)分，進行間接地址傳送睹傻，其格式類似為：MOV DREV #DDISP, MOV DREV+1 #DSET,其中“DREV”為PLC串口通訊指令定義的接收幀的第1個字（共接收到符合AIBUS標準的10個字節(jié)）中夏跷；“DREV+1”為接收幀的第2個字；接收到的第3個字“DREV+2”包含智能表的報警信息明未，應(yīng)對其進行字/位的“與/或”變換后再進行間接地址傳送拓春。
（7） 地址循環(huán)變量+1；
（8） 地址變量增加到14時重置為1亚隅；
（9） 程序結(jié)束語句硼莽；
（10） 智能表讀/寫子程序

2、智能表的“給定值DATAX”寫條件編程方法
        指定1號表的舊給定值保存在“DOLD1”中煮纵，當要在人機界面上進行1號表的寫“給定值DATA1”操作時懂鸵，由于改變的新“給定值DATA1”與舊值“DOLD1”不同， 將此賦值給1號表寫入標志M1（M1為PLC的輔助繼電器）行疏，再將“給定值DATA1”傳送到舊給定值“DOLD1”中去匆光，同時將1號表的地址寫指針P賦為1，并將“給定值DATA1”傳送到14臺表的公共寫入值“DWRITE”中酿联；對應(yīng)地址參數(shù)不同的智能表應(yīng)以此類推终息。

3、智能表報警信息的編程方法
    　由于接收幀的第3字的高字節(jié)為報警信息贞让，所以應(yīng)將第3字的高低字節(jié)倒置艺滑，得到報警的8位字節(jié)“HEX-ALARM”。按照AIBUS的標準砰染，這8位字節(jié)的0-5位置1狀態(tài)分別代表上限跳犹、下限、正偏差标增、負偏差和超量程報警玻冗，將“HEX-ALARM”與“HEX1F”按位相與，其結(jié)果賦值給“DD-ALARM”杠卜。在智能表的正常狀態(tài)逐枢，“DD-ALARM”的值均為0综澄；在報警狀態(tài)下，其值必不為零遍跌。將“DD-ALARM”是否為零的狀態(tài)賦值給“DALARM”神卢，以顯示對應(yīng)智能表的報警狀態(tài)。按照這種思路竖怯，稍稍修改程序蠕膀，就可以在人機界面上集中顯示多臺智能表是否發(fā)生上限好猪、下限胀茵、正偏差、負偏差和超量程報警挟阻，從而讓我們更好地了解控制現(xiàn)場的情況琼娘。

4、智能表讀/寫子程序的設(shè)計流程
       由于僅僅要讀測量值/寫給定值附鸽，按AIBUS通訊協(xié)議的要求脱拼，PLC對儀表的參數(shù)代號00H（給定值）進行加法操作就可以。因此智能表讀/寫子程序的設(shè)計流程如下：
1坷备、地址循環(huán)變量P+80->P1; //P1為PLC的數(shù)據(jù)寄存器
2熄浓、P1＊H100->P2;//P2為PLC的數(shù)據(jù)寄存器
3、P1+P2->PP省撑； //PP為智能表在AIBUS中的協(xié)議地址赌蔑，定義在發(fā)送幀中第1字
4、M-write條件成立時：
（1）傳送HEX43到發(fā)送幀的第2字竟秫；//HEX43為寫智能表標志
（2）傳送“DWRITE”到發(fā)送幀的第3字娃惯；
（3）“DWRITE”+HEX43+地址循環(huán)變量P，其結(jié)果傳送到發(fā)送幀的第4字肥败；//進行寫字節(jié)校驗
5罗迎、M-write條件不成立時：
（1）傳送HEX52到發(fā)送幀的第2字；//HEX52為讀智能表標志
（2）傳送HEX00到發(fā)送幀的第3字屑淌；
（3）HEX43+地址循環(huán)變量P秒足，其結(jié)果傳送到發(fā)送幀的第4字；//進行讀字節(jié)校驗

經(jīng)驗總結(jié)及程序效果
        在對程序調(diào)試過程中荞狠，應(yīng)利用PLC的串口監(jiān)測工具對與智能表的通訊情況進行監(jiān)控繁惦，必要時延長讀/寫幀的發(fā)送時鐘周期，觀察每次讀/寫幀的字節(jié)數(shù)罚蛾、讀/寫字節(jié)越匕、報警及校驗字節(jié)是否符合AIBUS協(xié)議的要求。
        當在人機界面上修改某臺智能表的給定值時缩笤，智能表的刷新速度很快煎敢，而在集中顯示的人機界面上就有一定時間延遲汞潦。分析：“寫給定值” 操作在100ms內(nèi)即可返回10個字節(jié)，但其中第2字代表的給定值（16進制格式）實際為上一次的賦值盲趟，需要對這臺智能表再進行一次讀操作時才向PLC返回方才寫入的給定值演徘。由于程序是按照“寫給定值”優(yōu)先的原則設(shè)計，當對智能表的寫設(shè)定值操作結(jié)束后眼虱，智能表按剛才“寫給定值”操作的協(xié)議地址繼續(xù)以100ms時間間隔進行“讀測量值”操作喻奥，其輪詢?nèi)园碅IBUS協(xié)議地址1—〉14的次序，則在人機界面上“寫給定值”操作后捏悬，刷新顯示的延遲時間=（100ms+PLC程序循環(huán)時間）×14+（智能表-）PLC-）人機界面的信號傳輸時間）撞蚕，實測顯示延遲時間最大不超過3秒。為改善這種顯示延遲情況过牙，可以在本文上述第二段中插入1行程序甥厦，將新“給定值DATA1”直接傳送到對應(yīng)智能表的人機界面顯示值“DATAX”（X為偶數(shù)，且0<X<=28）中寇钉，即可實現(xiàn)遠程智能表與人機界面的同步顯示刀疙。
      按以上設(shè)計原則編好的程序運行效果良好，顯示穩(wěn)定扫倡，刷新可靠谦秧，實現(xiàn)了對14臺智能表在人機界面上的集中監(jiān)控。

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