0　前言 　　在葛洲壩換流站的站控系統(tǒng)中，采用了ABB公司的70PR02可編程邏輯控制處理模塊。該模塊用于解決通用的控制任務(wù)，也可單獨(dú)使用或者和其它的控制器、處理器在就地總線上連接耦合。數(shù)據(jù)的輸入與輸出是通過P13就地總線通信控制器來完成，編程是用由ABB公司開發(fā)的P10功能化語言，該語言簡單易學(xué)。此模塊還具有控制應(yīng)用的基本功能，用戶可以規(guī)定它自己的組合功能。 　　 [b]1　程序的存貯過程 [/b]　　在70PR02模塊的面板上有個(gè)PROGR的插鍵可插入試驗(yàn)存貯器70SP02，它與編程箱70SK02或70SK03等配合使用，可實(shí)現(xiàn)編程、調(diào)試用戶指令清單，還可以讀出指令清單并進(jìn)行修改。同樣也可以對(duì)復(fù)合功能指令進(jìn)行修改和調(diào)整。 　　1.1　指令清單 　　指令清單是用戶編寫的程序。此程序是用P10語言編寫。其中包括基本功能塊及復(fù)合功能塊的調(diào)用。存放這些指令清單的存貯器是2塊并列的EPROM。存貯范圍可以是2 048行或者4 096行。通過跳線插頭S41來選擇。 　　程序是以指令“END”結(jié)束的。如果由于某種原因，指令“END”超過120 ms未被處理，則此時(shí)所有到就地總線的輸出被閉鎖，并產(chǎn)生內(nèi)部故障信號(hào)SME，并使告警燈ALARM發(fā)出指示。 　　1.2　復(fù)合功能清單 　　復(fù)合功能塊是用戶使用P10語言編成、經(jīng)常重復(fù)用到的功能塊。它是由指令清單調(diào)用的，只要不超過存貯器的存貯容量，任何數(shù)量的復(fù)合功能塊都可以存放在程序存貯器中。但是在指令清單中只能調(diào)用64個(gè)復(fù)合功能塊（包括一個(gè)復(fù)合功能塊的重復(fù)調(diào)用）。存貯容量為2 048行或4 096行，可以通過跳線插頭S42來選擇。 　　復(fù)合功能指令可由S42跳線插頭位置選擇存貯范圍（2 048行或4 096行）。 　　程序存貯的流程見圖1。 [align=center] 圖1　程序存貯流程圖 [/align] [b]2　程序處理過程 [/b]　　編程箱70SK03或70SK04將用戶編寫好的指令通過PROGR輸入口到70PR02的模塊的存貯單元，在信號(hào)交換后，將進(jìn)行信號(hào)處理，處理部分是由TTL-LS集成電路構(gòu)成的，核心元件是28S42N和18S130N型PROM來實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)功能，在它的微程序器中存放著處理基本功能的處理指令及服務(wù)程序。處理部分與數(shù)據(jù)存貯器配合處理程序存貯器中的指令清單和復(fù)合功能清單的指令。 　　2.1　程序處理的工作順序 　　在模塊合上電源后約10 ms，程序就已準(zhǔn)備好，并可以啟動(dòng)了。在下列情況下，啟動(dòng)以后需要進(jìn)行初始化：①合上電源US；②就地總線的地址受到擾動(dòng)；③當(dāng)模塊帶各試驗(yàn)存貯器，其上的按鈕“RAM”或“PROM IN ACTION”被按過，即從EPROM切換到試驗(yàn)存貯器。 　　初始化完成下列工作： 　　在開始的大約35個(gè)周期里（700 ms）所有的功能塊都被初始化，在這段時(shí)間及隨后的10個(gè)周期（200 ms）內(nèi)模塊到就地總線的輸出被閉鎖。 2.2　輸入輸出數(shù)據(jù)的處理 　　在處理周期開始時(shí)，先進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)字交換的數(shù)量可由跳線插頭S21～S32來調(diào)節(jié)。數(shù)據(jù)字交換的數(shù)量即每一個(gè)數(shù)據(jù)字的地址分別為32個(gè)、64個(gè)、128個(gè)。 　　在數(shù)據(jù)交換之后，運(yùn)行服務(wù)程序。處理完服務(wù)程序之后，緊接著處理指令清單，直到處理完“程序結(jié)束”指令END。 　　功能塊“COED”完成下列功能： 　　將模塊輸出的已置定的“A0，A1”記錄到內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯域00單元的3，4位，并運(yùn)行“看門狗”程序使得處理過程循環(huán)運(yùn)行。在功能塊“COED”處理完之后，模塊的處理部分將等待著下一次新的處理周期。 　　 [b]3　數(shù)據(jù)的存貯 [/b]　　3.1　總線數(shù)據(jù)存貯域 　　總線數(shù)據(jù)存貯域占有16位的128個(gè)單元；地址是00～7F，每一個(gè)處理周期，都要通過就地總線接口讀入就地總線數(shù)據(jù)及將處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果送到就地總線上。這些都是通過接口辯認(rèn)就地總線上的交通管理器70BV01的信息字來實(shí)現(xiàn)的。處理部分對(duì)數(shù)據(jù)存貯區(qū)域的數(shù)據(jù)調(diào)用及數(shù)據(jù)存放，是通過帶有前綴4，5，8及B的指令一位一位地調(diào)用及存放的。4個(gè)前綴的功能如下：4為正輸入即調(diào)用串行數(shù)據(jù)線DN；5為負(fù)輸入即調(diào)用取反串行數(shù)據(jù)線DI；8和B為存入。 　　 此存貯區(qū)域的數(shù)據(jù)可由服務(wù)設(shè)備指示及模擬。 　　3.2　內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯域 　　內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯區(qū)域占有16位存貯器的128個(gè)單元，地址是00～7F，對(duì)于用戶程序作為中間有效的存貯，它們通過指令表逐位進(jìn)行調(diào)用帶有前綴2，3，A的指令。 　　3.3　過去值存貯區(qū)域 　　過去值存貯區(qū)占用12位的存貯器。1 024個(gè)單元存放的是一些特殊功能的數(shù)據(jù)，如與時(shí)間有關(guān)的或是狀態(tài)輸入模塊的數(shù)據(jù)，用戶不能直接取用它們 　　3.4　復(fù)合功能內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯域 　　復(fù)合功能內(nèi)部數(shù)據(jù)存貯域占有256個(gè)16位存貯單位，分成64個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域4個(gè)單元，64個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于最多64次復(fù)合功能塊的調(diào)用，每次調(diào)用就分配一個(gè)新的4單元的區(qū)域。這些存貯單元里的數(shù)據(jù)是復(fù)合功能塊中帶有前綴2，3，A的指令進(jìn)行一位一位地調(diào)用。前綴的功能是：2作為正調(diào)用；3作為負(fù)調(diào)用；A作為存入存貯單元。 　　地址的范圍是00～03，最高位的地址是F03。 　　如在復(fù)合功能塊中，要輸入01單元中的第6位（5位）。則用指令：2 501。 　　 [b]4　70PR02處理模塊與就地總線的接口 [/b]　　70PR02與就地站的總線是通過串行地址線AD，時(shí)鐘信號(hào)線CK，串行數(shù)據(jù)線DN和取反串行數(shù)據(jù)線DI交換信息的。給模塊提供的標(biāo)準(zhǔn)電壓US是24 V。 　　4.1　就地總線耦合單元 　　耦合單元控制本模塊的數(shù)據(jù)存貯器與就地總線的數(shù)據(jù)交換。此單元包括一個(gè)控制系統(tǒng)。此控制系統(tǒng)與就地總線同步工作。與就地總線的數(shù)據(jù)交換是在每一次處理周期的開始的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。在這段時(shí)間里，耦合單元的控制系統(tǒng)辯認(rèn)就地總線交通管理器70BV01的信息或者接收就地總線的數(shù)據(jù)并將它存入總線數(shù)據(jù)存貯區(qū)域，或者將上一個(gè)處理周期的結(jié)果送到就地總線上。 　　就地總線耦合單元的管理存貯器，記錄著指令表中數(shù)據(jù)的使用次序，它將指令表清單中的數(shù)據(jù)字的使用情況按照次序順次地記錄著。它的兩個(gè)管理位就表示了數(shù)據(jù)字的使用情況。如總線數(shù)據(jù)存貯區(qū)域中的某一數(shù)據(jù)是“源”即要輸出到就地總線上，還是“目的”即要從就地總線上接收數(shù)據(jù)，既不是“源”又不是“目的”就是不需要進(jìn)行交換的單元。 　　在數(shù)據(jù)交換的時(shí)候，此管理位存貯器被訪問。根據(jù)管理位提供的信息以及就地總線上接收到的數(shù)據(jù)的狀態(tài)（控制系統(tǒng)辯認(rèn)信息后接收到的數(shù)據(jù)）判斷之后，將就地總線數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存貯器的總線數(shù)據(jù)存貯區(qū)域（見表1）。 　　當(dāng)某一數(shù)據(jù)被編進(jìn)了指令清單，它在就地總線受到的干擾超過200 ms時(shí)，總線數(shù)據(jù)存貯區(qū)域的對(duì)應(yīng)存貯單元就被置為0000，并且發(fā)出故障信號(hào)SME；如果它被干擾不超過200 ms，存貯單元仍將上次存入的正確數(shù)據(jù)保留下來使用。 　　4.2　模擬方式 　　在70PR02模塊的面板上的SIM插鍵，可插入模擬存貯器70SS01的調(diào)試模塊的輔助設(shè)備。在編程過程中，需要從就地總線上接收信號(hào)，或者從數(shù)據(jù)存貯器中送到就地總線上的信號(hào)都可以通過耦合單元的模擬接口SIM來模擬。 　　模擬存貯器70SS01插在面板上的SIM插鍵上，此存貯器可以通過一條互相電纜與模擬及指示模塊相連，如70SK02、70SK03等，這些指示模塊可以完成下列功能：①指示就地總線的信號(hào)；②模擬就地總線的輸入及輸出；③對(duì)就地總線信號(hào)受到干擾或者丟失進(jìn)行跟蹤；④指示內(nèi)部存貯器的數(shù)據(jù)。 　　內(nèi)部數(shù)據(jù)的指示是由服務(wù)地址處理的，需要指示某一地址的數(shù)據(jù)是服務(wù)地址提供，而數(shù)據(jù)信號(hào)只能由模擬接口來指示。 　　 [b]5　診斷 [/b]　　模塊出現(xiàn)故障后，由硬件輸出信號(hào)SME、SMS和SMG，并發(fā)出告警信號(hào)。 　　5.1　SME告警信號(hào) 　　SME信號(hào)告警是指內(nèi)部受到電子干擾信號(hào)，這些信號(hào)都是由模塊的監(jiān)視單元產(chǎn)生的。產(chǎn)生這些信號(hào)的故障原因以及結(jié)果如下： 　　第一個(gè)原因：地址傳送受到干擾；試驗(yàn)存貯器70SP02的RAM或PROM按鈕動(dòng)作。 　　如果是這兩種原因引起的告警信號(hào)，則在邏輯控制器總清零后，并且閉鎖到就地總線的輸出。當(dāng)這些干擾都消失后，用初始化再啟動(dòng)裝置。 　　第二個(gè)原因：在指令表中程序結(jié)束不能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橹噶睢癊ND”損失；程序太長；處理部分的順序被干擾。 　　如果是這些原因引起的故障告警信號(hào)，則在此后的120 ms將閉鎖本邏輯控制到就地總線的輸出。 　　第三個(gè)原因：就地總線輸入的數(shù)據(jù)受到干擾，或者是丟失時(shí)間超過200 ms。 　　如果是這種故障，在時(shí)間超過200 ms之后，與此丟失的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存貯器的存貯單元置成0000。如果就地總線上傳送的所有數(shù)據(jù)重新正確有效的話，則此故障指示信號(hào)消失。 　　第四個(gè)原因：內(nèi)部電源電壓過高；數(shù)據(jù)從當(dāng)?shù)乜偩€進(jìn)入到數(shù)據(jù)存貯4周期超過120 ms還未送到。 　　在這種情況下只是告警。 　　5.2　SMS模擬信號(hào) 　　如果就地總線的信號(hào)是由模擬存貯器70SS01來模擬的話，則會(huì)出現(xiàn)SMS信號(hào)，直到模擬狀態(tài)信號(hào)不出現(xiàn)，則此信號(hào)就消失。 　　5.3　SMG裝置故障信號(hào) 　　SMG信號(hào)是信號(hào)SME與SMS信號(hào)的組合。 　　 [b]6　結(jié)語 [/b]　　以上對(duì)70PR02可編程邏輯控制模塊作了些分析。此模塊的運(yùn)行方式具有靈活的可調(diào)性，如最大處理時(shí)間、程序長度等都是可調(diào)的。此模塊有以下基本功能：①邏輯運(yùn)算：與門、或門、RS雙穩(wěn)態(tài)；②時(shí)間元件：延時(shí)起動(dòng)、延時(shí)返回；③記數(shù)器讀數(shù)的遞減；④信號(hào)的比較：3取2，4取2；⑤多功能：順序功能、預(yù)選功能。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　編輯：何世平