廈門(mén)宇電AIBUS現(xiàn)場(chǎng)通訊總線(xiàn)的PLC工控設(shè)計(jì)方案

    引言：廈門(mén)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(chǎng)總線(xiàn)。廠方提供的AIDCS應(yīng)用軟件，可運(yùn)行在中文WINDOWS 98/ME/XP等操作系統(tǒng)下，能實(shí)現(xiàn)對(duì)1~200臺(tái)AI系列各種型號(hào)儀表的集中監(jiān)控和管理。在大規(guī)模應(yīng)用的場(chǎng)合下，以監(jiān)測(cè)、變送、通訊儀表和上位計(jì)算機(jī) 為主構(gòu)成的集散控制系統(tǒng)（DCS)無(wú)疑是一個(gè)較好的控制方案，本文試圖從程序設(shè)計(jì)方面探討AI儀表與常見(jiàn)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(dāng)?shù)膹V泛性和代表性。
    工業(yè)PLC選用LG公司的MK-120S系列DR-30U，屬于中小型PLC，CPU處理速度0.1US/步，用戶(hù)程序容量7k步。它具備 RS232和RS485兩個(gè)通訊接口。一般場(chǎng)合應(yīng)用，RS232可連接一臺(tái)人機(jī)界面，用以集中監(jiān)控智能表，RS485遠(yuǎn)程連接多臺(tái)AI-518智能表；復(fù) 雜場(chǎng)合應(yīng)用時(shí)，RS232可通過(guò)兼容EIA/TIA的標(biāo)準(zhǔn)串行接口RS232<=>485轉(zhuǎn)換器連接多臺(tái)AI-518智能表，RS485用來(lái)接兼容相同 RS485協(xié)議的人機(jī)界面和多臺(tái)變頻器。這種靈活多變的控制方案具有性?xún)r(jià)比良好的優(yōu)點(diǎn)，能夠以***少的硬件投資取得***好的控制特性，當(dāng)然這是與宇電表具備人 工智能調(diào)節(jié)、通訊傳輸可靠的優(yōu)點(diǎn)分不開(kāi)的。

     程序設(shè)計(jì)以14臺(tái)AI-518智能表為例，對(duì)應(yīng)第1臺(tái)智能表，在AIBUS中的地址參數(shù)為1，在人機(jī)界面和PLC中定義的變量值為：測(cè)量值 DATA1,給定值DATA2,報(bào)警變量PARA1，對(duì)應(yīng)第2臺(tái)智能表，它在AIBUS中的地址為2，其變量值為：測(cè)量值DATA3,給定值DATA4, 報(bào)警變量PARA2...，以下如此類(lèi)推，其中DATA1-28和PARA1-14均為PLC的數(shù)據(jù)寄存器。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，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，很容易把它推廣應(yīng)用到其它廠家的PLC上。

2、智能表的“給定值DATAX”寫(xiě)條件編程方法
    1號(hào)表的舊給定值保存在“DOLD1” 中，當(dāng)要在人機(jī)界面上進(jìn)行1號(hào)表的寫(xiě)“給定值DATA1”操作時(shí)，由于改變的新“給定值DATA1”與舊值“DOLD1”不同， 將此賦值給1號(hào)表寫(xiě)入標(biāo)志M1（M1為PLC的輔助繼電器），再將“給定值DATA1”傳送到舊給定值“DOLD1”中去，同時(shí)將1號(hào)表的地址寫(xiě)指針P賦 為1，并將“給定值DATA1”傳送到14臺(tái)表的公共寫(xiě)入值“DWRITE”中；對(duì)應(yīng)地址參數(shù)不同的智能表應(yīng)以此類(lèi)推。

3、智能表報(bào)警信息的編程方法
    由于接收幀的第3字的高字節(jié)為報(bào)警信息，所以應(yīng)將第3字的高低字 節(jié)倒置，得到報(bào)警的8位字節(jié)“HEX-ALARM”。按照AIBUS的標(biāo)準(zhǔn)，這8位字節(jié)的0-5位置1狀態(tài)分別代表上限、下限、正偏差、負(fù)偏差和超量程報(bào) 警，將“HEX-ALARM”與“HEX1F”按位相與，其結(jié)果賦值給“DD-ALARM”。在智能表的正常狀態(tài)，“DD-ALARM”的值均為0；在報(bào) 警狀態(tài)下，其值必不為零。將“DD-ALARM”是否為零的狀態(tài)賦值給“DALARM”，以顯示對(duì)應(yīng)智能表的報(bào)警狀態(tài)。按照這種思路，稍稍修改程序，就可 以在人機(jī)界面上集中顯示多臺(tái)智能表是否發(fā)生上限、下限、正偏差、負(fù)偏差和超量程報(bào)警，從而讓我們更好地了解控制現(xiàn)場(chǎng)的情況。

4、智能表讀/寫(xiě)子程序的設(shè)計(jì)流程
    由于僅僅要讀測(cè)量值/寫(xiě)給定值，按AIBUS通訊協(xié)議的要求，PLC對(duì)儀表的參數(shù)代號(hào)00H（給定值）進(jìn)行加法操作就可以。因此智能表讀/寫(xiě)子程序的設(shè)計(jì)流程如下：
1、地址循環(huán)變量P+80->P1; //P1為PLC的數(shù)據(jù)寄存器
2、P1*H100->P2;//P2為PLC的數(shù)據(jù)寄存器
3、P1+P2->PP； //PP為智能表在AIBUS中的協(xié)議地址，定義在發(fā)送幀中第1字
4、M-write條件成立時(shí)：
（1）傳送HEX43到發(fā)送幀的第2字；//HEX43為寫(xiě)智能表標(biāo)志
（2）傳送“DWRITE”到發(fā)送幀的第3字；
（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；//進(jìn)行寫(xiě)字節(jié)校驗(yàn) 
5、M-write條件不成立時(shí)：
（1）傳送HEX52到發(fā)送幀的第2字；//HEX52為讀智能表標(biāo)志
（2）傳送HEX00到發(fā)送幀的第3字；
（3）HEX43+地址循環(huán)變量P，其結(jié)果傳送到發(fā)送幀的第4字；//進(jìn)行讀字節(jié)校驗(yàn)