遲騰

摘要：煉油廠需要純度較高的氫氣煉油，利用氫膜與變壓吸附結(jié)合的技術(shù)提純氫氣，該套提氫裝置采用了西門子PCS 7進(jìn)行控制。PCS 7是西門子推出的先進(jìn)的、可靠的控制系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了裝置的全自動控制以及穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：PCS 7；SFC；化工；自動控制

中圖分類號：TB652 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）02-0040-01

西門子SIMATIC PCS 7系統(tǒng)是一套典型的現(xiàn)代分布式控制系統(tǒng)，采用局域網(wǎng)通訊技術(shù)，成熟可靠的西門子可編程控制器和現(xiàn)場總線技術(shù)。本套裝置采用了西門子414-5H的冗余CPU作為控制器，兩臺CPU之間采用光纖同步通訊，可以實現(xiàn)無擾動切換，滿足系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行。同時利用PROFINET與上位機(jī)進(jìn)行冗余通訊，整套系統(tǒng)可以長時間的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

1 工程師站硬件組態(tài)下載

首先要進(jìn)行工程師站的硬件組態(tài)，選擇產(chǎn)品型號，與實際的產(chǎn)品一一對應(yīng)。

2 邏輯程序

PCS 7的邏輯程序在charts中編寫，在相應(yīng)的工廠層級下面插入新的CFC，在CFC中編寫邏輯。編程語言默認(rèn)為功能塊類型，功能塊上集成了大量的引腳，滿足了用戶各個方面的控制要求。功能圖編譯之后會在上位畫面上生成圖標(biāo)，圖標(biāo)上由軟件自動集成了報警顏色變化、聲音、報警值、趨勢等等信息，用戶只需要簡單的組態(tài)，就可以滿足各種需求。

SFC （SEQUENCE FUNCTION CHART）順序功能圖。

SFC是順控不可缺少的一種編程方式，他利用軟件集成后的功能，簡單明了的實現(xiàn)了順序控制邏輯，有很強(qiáng)的可讀性。不但方便了編程人員，而且使程序更加易懂。

2.1 SFC的基本塊

SFC分為執(zhí)行塊、條件塊、執(zhí)行并行，條件并行、回跳、跳轉(zhuǎn)。雙擊執(zhí)行塊可以進(jìn)入塊屬性窗口。用戶可以在這里面填寫執(zhí)行塊的名稱，執(zhí)行時間等。用戶可以通過這些塊巧妙的實現(xiàn)各式各樣的順序控制。

2.2 SFC編程

SFC的執(zhí)行快有四個任務(wù)欄分別對應(yīng)：綜述、上升沿觸發(fā)、過程、下降沿觸發(fā)。我們可以在綜述中編輯執(zhí)行塊的名稱、描述、執(zhí)行時間等信息。需要注意的是執(zhí)行時間，最大和最小執(zhí)行時間決定了該執(zhí)行快運(yùn)行時間的長短。上升沿觸發(fā)是指該執(zhí)行塊在執(zhí)行初始的時候執(zhí)行一次命令；過程是指在整個執(zhí)行塊運(yùn)行時候持續(xù)執(zhí)行命令；下降沿觸發(fā)指在執(zhí)行快即將結(jié)束時候觸發(fā)一次命令。

SFC的條件塊有三個任務(wù)欄，我們可以在Condition中編輯需要判斷的條件，可以用‘或和‘與進(jìn)行邏輯編程。每個條件塊可以編輯16個條件，如不能滿足用戶需求可以利用串行或者并行增加條件數(shù)。

跳轉(zhuǎn)塊內(nèi)部與條件塊類似，我們需要在里面編輯跳轉(zhuǎn)判斷條件，不同的是外部需要編輯當(dāng)條件滿足時，跳轉(zhuǎn)到需要的執(zhí)行塊的名稱。

2.3 兩個SFC之間的跳轉(zhuǎn)

有時候我們需要在兩套順控之間實現(xiàn)自動跳轉(zhuǎn)，來實現(xiàn)復(fù)雜的順控控制。

首先，想要實現(xiàn)兩個SFC之間跳轉(zhuǎn)，我們需要知道SFC的外部視圖，在工廠視圖中，鼠標(biāo)右鍵選中SFC，選擇‘Open External View（打開外部視圖），這時我們會看到SFC的外部視圖，整個SFC類似一個功能塊，上面有很多引腳，需要我們注意的是圖1中紅色標(biāo)注的引腳。SFC的自動跳轉(zhuǎn)需要將SFC置于自動狀態(tài)，也就是說跳轉(zhuǎn)之前AUT引腳要置1，然后將start引腳置為1，該SFC塊就會被啟動。如果想要結(jié)束一個SFC的運(yùn)行，AUT引腳同樣要被置為1，然后將stop引腳置為1，此時SFC就被停止運(yùn)行，為了滿足下一次啟動的需要，可以將該SFC復(fù)位，即把RESET引腳置為1，即可實現(xiàn)兩套順控之間的互相切換，滿足復(fù)雜順控要求。

2.4 SFC的監(jiān)控

編譯下載程序后，可以在程序中監(jiān)控SFC的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行后變?yōu)樯罹G色，正在運(yùn)行為亮綠色，用戶可以鮮明的分辨出程序狀態(tài)，并且可以在手動控制面板上啟動勁和停止順控，方便程序員調(diào)試和測試。

3 組態(tài)上位畫面

PCS 7集成了強(qiáng)大的上位組態(tài)系統(tǒng)，并與下位程序很好的結(jié)合在一起。在程序編譯通過后，程序員可以編譯上位畫面，系統(tǒng)會自動生成程序塊中的功能塊圖標(biāo)，包含了模擬量讀取、電機(jī)控制、閥門控制、報警、聯(lián)鎖等等。程序員只需要簡單的將這些圖標(biāo)擺放，配合管道、文字、控件、按鈕等輔助，豐富的上位畫面就完成了。不僅簡單方便，而且功能齊全。

4 結(jié)語

功能強(qiáng)大的軟件配合質(zhì)量過硬的控制器使得PCS 7應(yīng)用在各個自動化領(lǐng)域，并得到了客戶的一致好評?？茖W(xué)的發(fā)展，時代的進(jìn)步，自動控制行業(yè)的創(chuàng)新也是日新月異。學(xué)習(xí)先進(jìn)的控制理念，方能使得國內(nèi)自動控制行業(yè)不斷縮小與世界水平的差距。