FCS165現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)步序控制功能塊的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

　　摘要：現(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備和控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問(wèn)題。由于現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等一系列突出的優(yōu)點(diǎn)，因而受到了許多標(biāo)準(zhǔn)團(tuán)體和計(jì)算機(jī)廠商的高度重視。FCS165現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)步序控制功能塊具有單功能塊獨(dú)立運(yùn)行和多功能塊級(jí)聯(lián)運(yùn)行2種工作方式，多功能塊級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)極大地簡(jiǎn)化了順序控制邏輯組態(tài)的工作量。
　　
　　一、步序控制功能塊的算法
　　
　　FCS165現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)步序控制功能塊及其參數(shù)如圖1、表1所示。　　
　　當(dāng)前步序的設(shè)定時(shí)間小于限定時(shí)間時(shí)，則設(shè)定時(shí)間起作用；當(dāng)前步序的限定時(shí)間小于等于設(shè)定時(shí)間時(shí)，則限定時(shí)間起作用。步序控制功能塊的Start輸入出現(xiàn)上升沿或者點(diǎn)擊參數(shù)設(shè)置窗口的啟動(dòng)按鈕則啟動(dòng)步序。步序啟動(dòng)后，將運(yùn)行輸出標(biāo)志Run置為1，并判斷當(dāng)前步序是否為禁止步序，如果將按位禁止步BitDis的禁止步序位設(shè)置為1，則當(dāng)前步序?yàn)榻共叫?，步序跳過(guò)當(dāng)前步序自動(dòng)執(zhí)行下一步序；如果BitDis的禁止步序位為0，則當(dāng)前步序不為禁止步序。此時(shí)，將當(dāng)前步序輸出指令置為1，并計(jì)算當(dāng)前步序運(yùn)行時(shí)間Trun，每執(zhí)行1個(gè)運(yùn)算周期Trun加上1個(gè)周期的時(shí)間值。
　　
　　當(dāng)設(shè)定時(shí)間起作用時(shí)，如果當(dāng)前步序的反饋信號(hào)為1且運(yùn)行時(shí)間為當(dāng)前步序設(shè)定時(shí)間，將當(dāng)前步序輸出指令清零，并將Trun和剩余時(shí)間Trst的輸出清零；如果當(dāng)前步序值小于zui終步序值，則當(dāng)前步序加1等待下一個(gè)運(yùn)算周期程序的執(zhí)行；如果當(dāng)前步序值等于zui終步序值，則整個(gè)步序結(jié)束，將當(dāng)前步序輸出指令、Trun、Trst和當(dāng)前步序號(hào)Step清零。
　　
　　如果步序運(yùn)行時(shí)間等于當(dāng)前步序設(shè)定時(shí)間且反饋信號(hào)仍為0，步序運(yùn)行被暫停，將故障輸出標(biāo)志Fail置為1，發(fā)出步序故障報(bào)警，程序保持在當(dāng)前步序，并將Trun、Trst和當(dāng)前步序輸出指令清零，在消除外部故障后點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕，步序繼續(xù)從當(dāng)前步序開(kāi)始執(zhí)行。當(dāng)步序啟動(dòng)后，可在任意時(shí)刻點(diǎn)擊復(fù)位按鈕終止步序，并將除打包點(diǎn)SS外的所有輸出清零，也可點(diǎn)擊停止按鈕暫停步序，步序暫停時(shí)將Trun、Trst和當(dāng)前步序輸出指令清零。當(dāng)前步序處于故障或者暫停狀態(tài)時(shí)，可點(diǎn)擊跳步按鈕實(shí)現(xiàn)跳步功能，在跳步操作時(shí)需要滿足設(shè)備的安全運(yùn)行條件。
　　
　　當(dāng)限定時(shí)間起作用時(shí)，只要當(dāng)前步序反饋信號(hào)為1，則自動(dòng)執(zhí)行下一步序，無(wú)需達(dá)到限定時(shí)間，其它功能與設(shè)定時(shí)間起作用時(shí)相似。
　　
　　二、控制組態(tài)
　　
　　對(duì)于少于8步的單步序控制功能塊的組態(tài)方式，F(xiàn)CS165現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)與其它DCS基本相似。對(duì)于8步以上的順序控制邏輯可通過(guò)多個(gè)步序控制功能塊的簡(jiǎn)單級(jí)聯(lián)，即通過(guò)將上一級(jí)步序控制功能塊的Link輸出引腳連接至下一級(jí)步序控制功能塊的Start輸入引腳實(shí)現(xiàn)復(fù)雜順序控制邏輯的組態(tài)（圖2）。FCS165現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)步序控制功能塊的級(jí)聯(lián)zui大步數(shù)為160步。　　
　　在第1個(gè)步序控制功能塊（步序控制主功能塊）的參數(shù)設(shè)置窗口中設(shè)置整個(gè)級(jí)聯(lián)步序的zui大步序值，整個(gè)級(jí)聯(lián)步序控制中參數(shù)（Start、Stop、Jstep、Rst、Step、Trun、Trst、Run、Fail、End）的設(shè)置和操作均在步序控制主功能塊上進(jìn)行。控制邏輯的組態(tài)除了在步序控制主功能塊上進(jìn)行外，剩余的控制邏輯組態(tài)與步序控制主功能塊類(lèi)同，如BitDis的設(shè)置和SS輸出的顯示、步序反饋信號(hào)的輸入及步序的輸出指令的連接、各個(gè)步序的設(shè)定時(shí)間和限定時(shí)間的設(shè)置等。
　　
　　三、結(jié)語(yǔ)
　　
　　FCS165現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)步序控制功能塊具有單功能塊獨(dú)立運(yùn)行和多功能塊級(jí)聯(lián)運(yùn)行2種工作方式，多功能塊級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)極大地簡(jiǎn)化了順序控制邏輯組態(tài)的工作量。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期測(cè)試和多個(gè)實(shí)際工程應(yīng)用表明，F(xiàn)CS165現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)步序控制功能塊組態(tài)簡(jiǎn)單、控制效果較好。