PLC在油庫發油系統中的應用

系統功能圖如圖2所示。

　　上位機功能是開票、提單管理等;PLC功能是提單的存儲、驗證、交易記錄的產生、數據采集、過程控制等。操作器主要功能是提單的輸入、操作器參數的設置和數據顯示等。現場啟停按鈕、防靜電溢油裝置等一次儀表與PLC連鎖，達到安全控制的目的。
3 可編程控制器（PLC）控制系統
本系統的可編程控制器（PLC）選用德國西門子公司的S7-300系列PLC
軟件采用STEP 7梯形圖軟件。其組態如圖3所示:

PLC完成的主要的功能有:與上位機數據交換、數據驗證，人機界面，過程控制，掉電保護。

3.1 與上位機數據交換
　　PLC與PC之間通過RS485轉RS232通訊方式聯機，通訊模塊我們選用的是CP341，接收功能塊為FB7，對應背景數據塊為DB7，FB7的"P_RCV_RK_DB".EN_R一直處于接收狀態。發送功能模塊為FB8,對應背景數據塊為DB8，"P_SND_RK_DB".REQ只要在正確發送完成以后才能為1。
通訊協議采用半雙工的RS485連接，格式如下:
（1） 通訊參數
9600，8，1，n．
（2） 幀格式:
同步碼ffH，ccH（2字節）＋地址碼（1字節）＋回路號（1字節）+長度碼（1字節）+命令碼（1字節）+數據＋效驗碼（1字節）。
長度碼:命令碼字節數＋數據的字節數
效驗碼:從地址碼到數據最后字節之和。
（3） 通訊方式
采用問答方式進行數據交換，應答過程如表1數據交換過程:
表1 數據交換過程
PC機 PLC
1 循檢 －><－ 上傳狀態
2 循檢 －> <－ 上傳數據
3 下傳數據 －> <－ 應答（68H）

3.2 數據驗證
　　CPU把接收到的提單數據與提單數據緩沖區的內容進行比較，如果有相同的信息就通過驗證同時清楚緩沖區數據，沒有則返回提單錯信息。數據比較的采用指針的方式。
L 0
T #count
L #db_no
T #No
OPN DB [#No>
//提單數據緩沖區
LAR1 P#DBX 0.0 //起始地址
L #dbb_no
L 8
＊I
TAR1
+I
LAR1
main: OPN DB [#No>
L DBD [AR1,P#0.0>
L #cop_addr //提單號
==D
JC en_r
+AR1 P#30.0
//緩沖區提單信息數據大小
L #count
INC 1
T #count
L #loop_num //緩沖區提單數量
L #count
>I
JC main
BE
en_r: OPN "提單"
L DBB [AR1,P#4.0>
T #com_addres

3.3 人機界面
　　操作器為我公司開發的人機界面控制器，提供標準的RS485接口。PLC與操作器之間通過RS485通訊方式聯機，CP341為主動循檢方式。由于CP341與操作器之間的通訊是一對多的（實際應用中為16個），為了提高通訊速度，我們采用了功能分時的方法:對工作中的操作器每周期循檢，對空閑的操作器統一循檢工作標志。協議如下:
（1） 物理連結
物理連結為一對雙絞線的RS485連結
通訊參數 9600, 8,N,1
（1） 信息幀結構
采用MODBUS協議
l 一幀數據由地址，功能碼,數據,校驗碼組成如表2所示:
表2 信息幀結構
地址 功能碼 數據區 CRC
（8位） （8位） N＊8 （16位）
注: 地址:是信息幀 的第一字節,從0～255, 每一個從機只有一個地址,只有
符合地址的從機才回信息 0 代表廣播地址,從機不回信息
功能碼:主機告訴從機執行什么任務
數據區:是跟任務有關的數據
CRC:計算從地址一直到數據結束
3.4 掉電保護
　　西門子的S7-300系列PLC的DB數據區為記錄存儲區，CPU掉電時數據仍保持在數據區內，這樣我們可以把重要的數據和標志放在DB區，PLC重新啟動時，CPU自動回復到斷電時狀態，當然在OB100里要做判斷，記錄數據不能被初始化。在實際的工程中通過反復的測試，完全達到預期的目的，同時節約了UPS的費用。
3.5 過程控制
　　邏輯控制是PLC的最基本最強大的功能，所以控制過程根據工藝要求編寫就可以順利達到控制目的。控制的要求很簡單就是控制發油的精度小于等于0.3％、質量計算、消除水擊現象和故障保護，其控制過程示意圖如圖3所示，控制流程框圖如圖4所示。

4 結束語
將PLC應用到油庫定量發油系統后，可以使得油庫的自動化程度大大提高，同時改變了分散式發油系統受到現場環境溫度，濕度和防爆要求等多方面的限制而在我國有的地區無法正常使用的情況。這套PLC定量發油系統在常州五星橋油庫投入運行以來，系統穩定可靠、運行控制良好、發油精度準確。