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        RSlogix5000組態(tài)環(huán)境下SOE功能的實現(xiàn)

        2019-06-03 06:04:32高會新
        中國設(shè)備工程 2019年9期
        關(guān)鍵詞:組態(tài)時鐘分辨率

        高會新

        (濟鋼集團國際工程技術(shù)有限公司,山東 濟南 250101)

        SOE(事件順序記錄系統(tǒng))可以精確地分辨出重要設(shè)備的開關(guān)量信號狀態(tài),并記錄存儲該狀態(tài),分辨率達到毫秒級。這種能力為儀表和電氣設(shè)備事故分析提供了精確可靠的依據(jù),在各種電廠運行狀態(tài)監(jiān)測、保護、事故分析中起著重要作用。

        在四川煤焦化干熄焦發(fā)電項目中,應(yīng)用Rockwell Automation公司的RSlogix 5000組態(tài)軟件與1732E- IB16M-12SOEDR模塊結(jié)合,通過軟件編程成功實現(xiàn)了此功能,運行準確穩(wěn)定。

        1 SOE工作原理

        SOE事件本質(zhì)上是一種開關(guān)量輸入變位事件,與普通開關(guān)量的區(qū)別是SOE帶有同步時間戳,并且時間分辨率不大于1ms;SOE采集DI信號狀態(tài)的同時,還要同步記錄DI信號狀態(tài)變位發(fā)生的時刻,一并發(fā)送給CPU處理后,再保存在PLC系統(tǒng)的操作員站中,由CPU將毫秒值與本地時間合成,得到準確的時間。普通DI模塊的時間分辨率不大于100ms、不記錄DI跳變的時間。

        羅克韋爾公司的1732E-IB16M12SOEDR模塊為SOE專用模塊,完美地實現(xiàn)了毫秒級事件分辨與記錄功能。該模塊能為每個開關(guān)量信號的變位提供時間戳,時間戳的時間機制基于協(xié)同時鐘CST(Coordinated System Time),協(xié)同時鐘是基于Rockwell Automation控制系統(tǒng)背板的μs級時鐘基準,控制系統(tǒng)中的時間均以此協(xié)同時鐘為基準。協(xié)同時鐘的時間是相對參考時間,而不是絕對時間。SOE系統(tǒng)的輸入信號全部為DI信號,以毫秒級分辨率來分辨各個DI信號的狀態(tài)位變化的先后順序。

        2 功能實現(xiàn)方法

        2.1 系統(tǒng)組態(tài)

        在本發(fā)電項目中,PLC控制系統(tǒng)為Rockwell Automation公司的Control Logix,雙1756-L61 CPU冗余控制站,普通開關(guān)量、模擬量模塊采用冗余的C網(wǎng)通訊,C網(wǎng)模塊為雙1756-CN2R網(wǎng)路模塊。SOE模塊與CPU為以太網(wǎng)通訊,采用冗余1756-EN2T 模塊,上位機(工程站、操作員站)通訊為冗余以太網(wǎng)通訊。通過CPU、網(wǎng)通通訊的冗余配置增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性及可靠性。系統(tǒng)中SOE信號27點,選擇兩塊16點的SOE模塊1732E-IB16M12SOEDR,SOE模塊安裝在遠程I/O遠程站中。

        由于PLC控制系統(tǒng)的CPU掃描周期達不到毫秒級,而且數(shù)據(jù)處理速度無法滿足SOE事件毫秒級的要求,必須依靠1732E-IB16M12SOEDR模塊高速的處理能力及小于1ms的信號掃描周期。在模塊采集到信號狀態(tài)位變化后,首先在其內(nèi)部進行數(shù)據(jù)預(yù)處理和存儲,然后將處理后的狀態(tài)信號傳輸至CPU,CPU收到信號后進行記錄存儲,上位機讀取信號后進行畫面顯示。

        RSlogix 5000軟件的組態(tài)如下:編輯設(shè)置SOE模塊的地址及編號,本項目為兩塊SOE模塊,地址設(shè)為SOE001與SOE002;時間分辨率1ms。硬件組態(tài)及配置如圖1所示。

        圖1 SOE模塊組態(tài)

        2.2 軟件編程

        本項目中采用的RSlogix5000組態(tài)軟件無法像其他公司的軟件,尤其是國產(chǎn)組態(tài)軟件那樣可以直接調(diào)用SOE功能模塊,因此,除了要有SOE硬件外,還要進行底層的軟件編程來實現(xiàn)完整的SOE記錄、查看、重置等功能。

        (1)讀取SOE模塊各通道狀態(tài)位信息。每塊SOE有16個通道。編譯語言用梯形圖,如圖2所示。

        (2)對32組數(shù)據(jù)進行整理,建立數(shù)組,利用堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對32組數(shù)組進行處理,選擇出首位觸發(fā)的信號。程序采用結(jié)構(gòu)文本的形式,編譯語言采用C語言,如圖3所示。

        (3)賦值輸出。由上一步產(chǎn)生的首位信號做報警顯示。編譯語言用梯形圖,如圖4所示。

        (4)上位畫面顯示、重置。上位監(jiān)控軟件采用FactoryTalk View Site Edition軟件,在監(jiān)控畫面中設(shè)置信號顯示及重置操作。

        3 結(jié)語

        圖2 狀態(tài)讀取

        圖3 首出信號判斷

        圖4 結(jié)果輸出

        本項目發(fā)電部分控制系統(tǒng)成套采用羅克韋爾公司產(chǎn)品,在這個前提下,通過對模塊的選型與程序的編寫,完整地實現(xiàn)了SOE的功能。該SOE系統(tǒng)的硬件及軟件編程穩(wěn)定、可靠結(jié)合,提供了高速事件順序記錄功能,事件分辨率達到毫秒級,精確地顯示事件發(fā)生的首位信號,為事故原因分析、排查提供有力的證據(jù)。本系統(tǒng)在四川煤焦化干熄焦發(fā)電項目中獲得成功應(yīng)用,系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠,已成為事故發(fā)生后分辨故障原因和找出首出故障的主要記錄手段。

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