1 引言 目前國內(nèi)油庫微機發(fā)油系統(tǒng)基本都采用的是單片機為CPU的控制器，為此需要設(shè)計電路，需要開發(fā)外圍電路以及輸入輸出接口。由于生產(chǎn)工藝較差和設(shè)計能力較低，使得發(fā)油控制器設(shè)備故障率高，使用壽命短、性能不穩(wěn)定。PLC邏輯控制器經(jīng)過了30多年的發(fā)展，具有性能可靠，不受外界環(huán)境的影響，特別適用于北方寒冷地區(qū)，自診斷能力強，易于開發(fā)和維護等特點，得到廣大用戶青睞。在國外采用PLC作為發(fā)油控制器已非常普遍，在國內(nèi)隨著PLC價格的下降，也將有越來越多的油庫選擇采用PLC作為發(fā)油控制器控制發(fā)油。 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由四部分組成:上位機;PLC柜;操作器;現(xiàn)場人工聯(lián)動按鈕、靜電溢油裝置等一次儀表。 系統(tǒng)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(chǎn)生、數(shù)據(jù)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(shù)的設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示等?，F(xiàn)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(tǒng) 本系統(tǒng)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(tài)如圖3所示: PLC完成的主要的功能有:與上位機數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)驗證，人機界面，過程控制，掉電保護。 3.1 與上位機數(shù)據(jù)交換 PLC與PC之間通過RS485轉(zhuǎn)RS232通訊方式聯(lián)機，通訊模塊我們選用的是CP341，接收功能塊為FB7，對應(yīng)背景數(shù)據(jù)塊為DB7，F(xiàn)B7的"P_RCV_RK_DB".EN_R一直處于接收狀態(tài)。發(fā)送功能模塊為FB8,對應(yīng)背景數(shù)據(jù)塊為DB8，"P_SND_RK_DB".REQ只要在正確發(fā)送完成以后才能為1。 通訊協(xié)議采用半雙工的RS485連接，格式如下: （1） 通訊參數(shù) 9600，8，1，n． （2） 幀格式: 同步碼ffH，ccH（2字節(jié)）＋地址碼（1字節(jié)）＋回路號（1字節(jié)）+長度碼（1字節(jié)）+命令碼（1字節(jié)）+數(shù)據(jù)＋效驗碼（1字節(jié)）。 長度碼:命令碼字節(jié)數(shù)＋數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù) 效驗碼:從地址碼到數(shù)據(jù)最后字節(jié)之和。 （3） 通訊方式 采用問答方式進行數(shù)據(jù)交換，應(yīng)答過程如表1數(shù)據(jù)交換過程: 表1 數(shù)據(jù)交換過程 PC機 PLC 1 循檢 －><－ 上傳狀態(tài) 2 循檢 －> <－ 上傳數(shù)據(jù) 3 下傳數(shù)據(jù) －> <－ 應(yīng)答（68H） 3.2 數(shù)據(jù)驗證 CPU把接收到的提單數(shù)據(jù)與提單數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)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(qū)數(shù)據(jù)，沒有則返回提單錯信息。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)緩沖區(qū) 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(qū)提單信息數(shù)據(jù)大小 L #count INC 1 T #count L #loop_num //緩沖區(qū)提單數(shù)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(fā)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(lián)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(yīng)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(tǒng)一循檢工作標志。協(xié)議如下: （1） 物理連結(jié) 物理連結(jié)為一對雙絞線的RS485連結(jié) 通訊參數(shù) 9600, 8,N,1 （1） 信息幀結(jié)構(gòu) 采用MODBUS協(xié)議 l 一幀數(shù)據(jù)由地址，功能碼,數(shù)據(jù),校驗碼組成如表2所示: 表2 信息幀結(jié)構(gòu) 地址 功能碼 數(shù)據(jù)區(qū) CRC （8位） （8位） N＊8 （16位） 注: 地址:是信息幀 的第一字節(jié),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(zhí)行什么任務(wù) 數(shù)據(jù)區(qū):是跟任務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù) CRC:計算從地址一直到數(shù)據(jù)結(jié)束 3.4 掉電保護 西門子的S7-300系列PLC的DB數(shù)據(jù)區(qū)為記錄存儲區(qū)，CPU掉電時數(shù)據(jù)仍保持在數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)，這樣我們可以把重要的數(shù)據(jù)和標志放在DB區(qū)，PLC重新啟動時，CPU自動回復(fù)到斷電時狀態(tài)，當(dāng)然在OB100里要做判斷，記錄數(shù)據(jù)不能被初始化。在實際的工程中通過反復(fù)的測試，完全達到預(yù)期的目的，同時節(jié)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(jù)工藝要求編寫就可以順利達到控制目的?？刂频囊蠛芎唵尉褪强刂瓢l(fā)油的精度小于等于0.3％、質(zhì)量計算、消除水擊現(xiàn)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。 [align=center][IMG=PLC在油庫發(fā)油系統(tǒng)中的應(yīng)用]/uploadpic/tech/2008/1/2008012414533161766T.jpg[/IMG] [IMG=PLC在油庫發(fā)油系統(tǒng)中的應(yīng)用]/uploadpic/tech/2008/1/2008012414533514619X.jpg[/IMG][/align] 4 結(jié)束語 將PLC應(yīng)用到油庫定量發(fā)油系統(tǒng)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(fā)油系統(tǒng)受到現(xiàn)場環(huán)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(qū)無法正常使用的情況。這套PLC定量發(fā)油系統(tǒng)在常州五星橋油庫投入運行以來，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、運行控制良好、發(fā)油精度準確。