6M25往复式压缩机状态监测系统研究 - 图文

中南大学硕士学位论文

6M25往复式压缩机状态监测系统研究

姓名：易定忠申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：严宏志

20061101

中南大学硕士学位论文摘要摘要大型六缸Ｍ型往复压缩机是化工气体压缩的重要装备，设备规模大，价格昂贵。该类压缩机运行工况恶劣，若发生故障易对压缩机产生巨大破坏和人员伤亡严重事故。通过对压缩机建立实时在线的状态监测与故障诊断系统，及时掌握设备的运行状况，预知设备的异常，减少设备故障率与维修费用，实现设备安全、稳定、长周期运行，使设备管理现代化。首先，针对“６Ｍ２５往复式压缩机状态监测与故障诊断系统”的要求，构建了基于“传感器与变送器一ＰＬＣ一工控机”硬件架构的监测系统，并综合考虑现场复杂环境和多种因素对硬件进行选型。其次，在分析对比ｓ７通讯网络ＭＰＩ、ＰＲＯＦＩＢＵ和工业以太网各自特点和适用范围的基础上，为了确保监测系统通讯的可靠性，采用ＭＰＩ方式实现工控机和ＰＬＣ之间的通信。研究了在Ｄｅｌｐｈｉ开发环境中，调用ＰＲＯＤＡＶＥＳ７动态链接库，采用ＭＰＩ方式实现监测系统的工控机与ＰＬＣ之间的通信。再次，对基于Ｄｅｌｐｈｉ的监测软件和基于ＳＴＥＰ７的ＰＬＣ的程序进行了设计和研究：此外在信号预处理、抗干扰设计等方面进行了研究。最后，对现场安装和运行实验进行了介绍。运行情况表明，监测系统能完全满足压缩机运行状态实时监测及精度要求，故障预报警准确，系统运行情况良好。该监测系统技术研究对建立大型设备的状态监测和故障诊断系统具有很好的借鉴和参考价值。关键词压缩机，状态监测，数字滤波器，ＰＬＣ中南大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴ６Ｍ２５ＲｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒｉｓｃｒｕｃｉａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｃｈｅｍｉｃａｌａｒｅａｐｌａｎｔ，ａｎｄｉｔｉｓｈｕｇｅａｎｄｅｘｏｒｂｉｔａｎｔ．Ｉｔｓｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｖｅｒｙｂａｄ。Ｉｆｓｏｍｅｔｈｉｎｇｇｏｅｓｗｒｏｎｇ，ｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｗｉｌｌｂｅｓｅｒｉｏｕｓｌｙｄｅｓｔｒｏｙｅｄａｎｄｅｖｅｎＯｃｃｕｒｇｒｅａｔｌｏｓｓ．Ｂｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｔｈｅｏｎ－ｌｉｎｅｓｔａｔｕｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｕｎｕｓｕａｌｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｒｅｐａｉｒｉｎｇｆｅｅｃａｎｂｅｆｏｒｅｃａｓｔｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｂｅｋｅｐｔｉｎｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅａａｎｄｔｒｏｕｂｌｅｓ，８０ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃａｎｓａｆｅ，ｓｔｅａｄｙａｎｄｌｏｎｇｔｉｍｅｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＳｔａｔｕｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｓｙｓｔｅｍｏｆａ６Ｍ２５一ＳｔｙｌｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇＲｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｔｈｉｓｏｎｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅｏｆ“ＳＥＮＳＯＲ－ＰＬＣ—ＩＰＣ”，ａｎｄｃｈｏｓｅｔｈｅｔｙｐｅｏｆｈａｒｄｗａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｎｔｈｅｓｐｏｔａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｃｏｐｅｏｆＳｉｅｍｅｎｓａｎｄＳ７ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓａｒｅＭＰＩ。ＰＲＯＦＩＢＵＳｉｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｔｈｅｍｅｔａｎａｌｙｓｅｄａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｓｓｕｒｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＭＰＩｍｅｔｈｏｄｉｓｃｈｏｓｅｎｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｄａｔａａｉｄｏｆＰＲＯＤＡＶＥＳ７ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＩＰＣａｎｄＰＬＣ．ＷｉｔｈｔｈｅＤＬＬｉｎｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆＤｅｌｐｈｉ，ｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＩＰＣａｎｄＰＬＣｏｆｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄｗｉｔｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆⅣｍＩ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＤｅｌｐｈｉａｎｄＰＬＣｐｒｏｇｒａｍｂａｓｅｄｏｎＳｔｅｐ７ｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｉｓａｌｓｏｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ａｎｄｄｏｎｅ．ｔｈｅｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｓｉｇｎａｌａｎｄａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｂｅｅｎＬａｓｔｌｙ，ｓｅｔｔｉｎｇａｎｄｒｕｎｎｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｓｉｎ打ｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｃａｎａｔｔａｉｎｔｈｅｐｒｅｃｉｓｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔａｎｄｒｅａｌｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｔｈｅａｌａｒｍｏｆｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｉｓｅｘａｃｔ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｗｏｒｋｉｎｇｎｏｒｍａｌｌｙ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｏｔｈｅｓｔａｔｕｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｉｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｂｅａｇｏｏｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｓｙｓｔｅｍｏｆｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅｐｒｏｃｅｓｓｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．中南大学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＫＥＹｆｉｌｔｅｒＷＯＲＤＳｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ，ｓｔａｔｕｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｄｉｇｉｔａｌＨ中南大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论１．１项目来源和研究目的１．１．１项目来源本课题“６Ｍ２５往复式压缩机状态监测与故障诊断系统开发”来源于中南大学机电工程学院与金昌化工集团有限责任公司合作的研究课题。１．１．２研究目的随着计算机和电子技术的飞跃发展，生产设备正向高速、高负载和高自动化程度的方向发展，设备一旦发生故障，就会影响到整个生产系统安全稳定运行。轻则降低生产效率，重则系统停机、生产停顿，造成重大经济损失，甚至出现设备毁外、危及生命财产安生的恶性事故，造成灾难性后果ｎＪ。大型六缸Ｍ型往复压缩机是化工气体压缩的重要装备，设备规模大，价格昂贵。该类压缩机运行工况恶劣，而且由于六缸往复冲击，装备受力条件恶劣，运动部件容易疲劳损坏和冲击损坏；从而导致曲轴磨损、活塞杆断裂等故障，其中活塞杆断裂可能产生压缩机巨大破坏和人员伤亡严重事故。传统定点检修、周期检修和事故检修制度，多年的运行实践证明这种管理和维修体制存在诸多弊端，既不科学又不经济。为此保证设备的安全运行、及时发现隐患、消除和避免故障是一个十分迫切的问题。状态监测和故障诊断是提高设备的安全性、降低事故的损失、减少维护成本、提高经济效益的有效方法。因此，对６Ｍ２５往复式压缩机进行状态监测和故障诊断系统的研究是十分必要的，其重要意义主要表现在以下三个方面。（１）通过实时监测压缩机运行状态，能及时正确对各种异常状态或故障做出诊断，可以避免严重的突然事故，从而提高设备的安全运行率。同时对设备的运行和维护进行必要的指导，把故障降低到最低水平。（２）在机组日常运行时，如果在机组严重损坏的前期发现故障的前兆，可以进行预防性维修。将设备从定期维修发展到预防性维修，可以使备件的储备减到最小，延长服务期限和使用寿命，降低设备维修费用。（３）通过实时监测、故障诊断、分析评估，为设备结构修改、优化设计，合理制造及生产过程提供有效的数据和信息。通过建立在线、实时设备状态监测与故障诊断系统，及时掌握设备的运行状况，预知设备的异常，使设备从定期维修发展到预防性维修【２Ｊ，减少设备故障率与维修费用，实现设备安全、稳定、长周期运行，使设备管理现代化。

中南大学硕士学位论文第一章绪论１．２在线监测技术研究现状和发展趋势１．２．１研究现状对状态监测的研究，早在六十年代，一些国家就开始对机械工业的振动机组、故障特征、振动信号提取及故障诊断信号处理进行了研究，发展了一系列诊断机械故障的技术。如用的冲击脉冲法，波峰系数法，谱分析判别法等。七十年代末开始，随着关键分析技术的成熟，一些故障诊断仪器也应用到了工业现场。近些年来，一些大型的状态监测系统也得到了广泛的应用。国外从很早开始就生产出了相关的产品，现在比较成熟的产品包括瑞典ＳＰＭ仪器公司的ＳＰＭ系列，美国亚特兰大公司的Ｍ６０００系列，加拿大ＣＳＩ公司的ＣＳｌ２１１５、ＣＳｌ２４００，美国本特利公司的ＤＤＭ与ＡＤＲＥ系列等等。比较国外，国内的发展相对较晚，但也取得了一个比较快速的发展。从八十年代开始，国内许多高等学校与研究机构，对大型机械的检测和诊断技术作了较多的分析与实验室研究，国内厂家也有类似产品推出。８０年代末至９０年代初，以各大专院校为主，如西安交大、哈工大、浙大、郑州工学院等为石化、冶金、电力等企业开发研制了许多在线监测系统，价格仅为引进国外系统的一半左右。不少系统的应用对防止事故、减少故障停机及有的放矢检修起了较大的作用。国产化在线监测系统在总体设计、功能和软件开发方面有许多独到之处。例如，辽化与哈工大为沈阳鼓风机厂合作研制的ＭＣ一０１大机组监控及诊断分析系统仅用两台微机对机组进行振动及工作状况参数监测、控制、分析诊断功能。９０年代初，不少企业引进了国外在线监测系统，如镇海石化总厂、宁夏化工厂从美国引进ＣＳＩ的３１３０系统，首钢引进美国ＢＥＮＴＬＹ公司的ＴＭ２０００系统，宝铜从美国ＥＮＴＥＫ公司引进ＶＩＭＰ监测系统等。引进的在线系统大都可靠性好、功能较齐全、技术亦成熟些，但也存在价格昂贵、系统防爆性差、功能不足，英文通用组态画面不反映现场实际，操作者操作不便等缺点。随着网络技术的发展，国外一些著名的大型机械监测仪器生产厂家，如丹麦ＢＫ公司，美国ＢＥＮＴＬＹ公司、ＩＲＤ公司等已相继推出多套网络化的大型机械在线监测系统。国内近年来也开始着手此项工作，如谣北工业大学和四川省电子计算机应用研究中心联合研制成功的机械设备状态监测和故障诊断网络系统ＭＤ３９０５。近些年，一些新计算机技术的发展使得机械状态监测系统也有了一些新的发展，深圳创为实业发展有限公司开发的￥８０００系统，该系统采用了基于ＬＩＮＵＸ操作系统的现场在线状态监测设备，并通过ＷＥＢ浏览方式完整实现全部监测和２中南大学硕士学位论文第一章绪论分析诊断功能，具有稳定、可靠、易维护等特点，现在已经应用在了广石化乙烯裂解三大压缩机组等设备的监测上。在机械状态监测领域，虽然取得了长足的进步，但和国外在此领域还有一定的差距，因此运用国产化成熟设备，积极吸收国内外先进技术，以先进可靠、可维护、操作简便实用为原则，研制开发出满足国产化要求的在线监测系统成为满足现代化工业发展要求的当务之急Ⅲ。１．２．２发展趋势我国的大型往复压缩机在线监测技术已具有了一定的技术基础，但由于往复机械本身的复杂性，其在线监测技术还欠成熟，需要更多的探索实践，但这并不影响其广阔的前景。结合我国现状，今后在线监测将会向以下趋势发展：ｌ、由分散性状态监测向综合监测或信息化监测诊断发展。在在传统的设备管理模式下，设备状态信息分散地存储在安装检修部门、运行车间等不同的地方，成为为信息孤岛，难以发挥应用的作用。建立设备管理理信息系统后，可使分散的状态信息集成化，由分散性的设备状态监测向设备状态综合监测或信息化监测诊断转变，并逐步成为设备管理信息系统中设各点检子系统的主要内容。可以预见，未来的设备状态监测系统应是庞大而完善的，它将通过与ＰＬＣ、ＤＣＳ、和ＩＰＣ等的连接，提取所有状态监测与故障诊断的设备状态信息，从而形成真正意义上的信息化设备状态监测诊断技术，为全面掌握设备运行状态、准确诊断设备故障创造条件。２、系统资源利用联合化，这是今后发展的必然趋势。国内应充分发挥各个单位的优势和环境，加强科研部门与厂家的商业联系，使理论知识和生产需求尽快结合以形成财富，并组织一批专业技术开发人员深入攻关，避免各单位小规模分散性重复研究，实现资源合理调配，统一开发，提高竞争力。３、在线监测智能化。网络技术的日趋完善和广泛应用，为在线监测系统的进一步发展提供了有力的物质支持。充分应用科研成果，引进模糊理论，智能化诊断，设立相应的专家系统，神经网络系统，充分利用面向对象的设计思想，设计尽可能自然地表现求解方法的软件，是在线监测技术发展的目标［４１。４、向网络化专业设备监测诊断发展。设备状态监测和故障诊断技术在许多企业难以推广，原因不在于技术，主要是缺少人才。状态监测与诊断技术是涉及多学科的综合性技术，人才的培养需要较长时间。从发达国家的发展过程来看，未来技术人员的分工越来越细，设备监３中南大学硕士学位论文第一章绪论测和故障诊断的开展将以社会化为主，设备监测诊断公司以及基于Ｉｎｔｅｍｅｔ网络的远程设备监测诊断服务将逐步成为主流。随着技术的发展，还将形成行业性、区域性甚至国家级的设备监测诊断中心。设备监测诊断公司将与许多企业的监测中心相连接，积累大量的设备监测和诊断信息，为企业提供异地诊断服务。还可以网上组织或邀请不同行业、不同地区甚至不同国家的诊断专家对设备故障进行会诊，实现专家知识共享。５、向全员设备状态监测管理发展。设备管理信息系统的建立，通过代码的唯一性，与设备有关的信息可以方便地调用，为实现设备一生监测管理创造条件，同时，为向全员设备状态监测管理发展创造了条件，为企业各层次的设备管理人员参与此项工作提供可能性，实理分层次的设备监控管理体系。１．３基于ＰＬＣ监测系统的开发技术１．３．１ＰＬＣ技术Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｆ）简称为ＰＬＣ，是以微处理器可编程序控制器（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃ为基础通用工业控制装置。国际电工委员会０ＥＣ）在１９８５年的标准草案第３稿中，对ＰＬＣ作了如下定义：ＰＬＣ是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用一种可编程序的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程Ｉ”。总之，ＰＬＣ是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机，它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。不针对某一具体的工业应用，在实际应用时，其硬件需根据实际需要进行配置，其软件则需根据控制要求进行设计编制。可编程序控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则设计。ＰＬＣ功能强大、应用面广、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要技术之一，在现代工业生产的所有领域得到了广泛的使用。１、ＰＬＣ的主要特点（１）高可靠性。抗干扰能力强，可适用于恶劣的工业环境。（２）丰富的Ｉ／Ｏ接口模块。ＰＬＣ针对不同的工业现场信号（如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流、脉冲或电位等）有相应的Ｉ／Ｏ模块与工业现场的器件或设备（如行程开关、传感器及变送器、电磁线圈、控制阀等）直接连接。（３）采用模块化结构。为适应工业控制的需要，绝大多数ＰＬＣ均采用模块化结构。系统的规模和功能可根据用户需要自行组合。由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。４中南大学硕士学位论文第一章绪论（４）编程简单易学。ＰＬＣ编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图进行。（５）安装简单、维修方便。ＰＬＣ可以在各种工业环境下直接运行，使用时只需要将现场的各种设备与ＰＬＣ相应的Ｉ，ｏ端相连接，系统便可以投入运行。（０３系统设计，调试周期短。系统硬件的设计任务仅仅是依据对象的要求配置适当的模块，因此简化了系统硬件的设计工作，从而缩短了整个系统的设计、调试周期。２、ＰＬＣ的应用范围ＰＬＣ的上述特点使得ＰＬＣ迅速渗透到工业控制的各个领域，从单机自动化到工厂自动化，从机器人、柔性制造系统到工业局域网。从ＰＬＣ的功能来看，它的应用范围大致包括以下几个方面；开关量逻辑控制、定时／计数控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网等。３、ＰＬＣ的发展趋势随着大规模、超大规模集成电路技术和数据通信技术的不断进步，ＰＬＣ的发展十分迅速，现在的ＰＬＣ在算术运算、数据转换、过程控制、数据通讯等功能已大大加强，能够完成大型而复杂的控制任务。现代ＰＬＣ的发展有两个主要趋势：其一是向体积更小，速度更快，功能更强，价格更低的微小型ＰＬＣ方面发展；其二是向大型网络化，高可靠性，好的兼容性，多功能方面发展（６Ｊ。（１）缩小与工业控制计算机之间的差距。随着超大规模集成电路技术的发展，产生了一系列高性能器件，其中包括专用的集成电路ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｐｅｃｉｆｉｃＣｉｒｃｕｉｔ）芯片，使得ＰＬＣ也能采用高性能的微处理器，这样将会有更多中、小型ＰＬＣ采用这类专用微处理器作为ＣＰＵ，缩小与工业控制计算机之问的差距。（２）多功能。为了适应各种特殊功能的需要，各个公司陆续推出了多种智能模块，智能摸块是以微处理器为基础的功能部件，它们的ＣＰＵ与ＰＬＣ的ＣＰＵ并行工作，有利于提高ＰＬＣ的速度和完成特殊的控制要求。智能模块主要有模拟量Ｉ／Ｏ，ＰＩＤ回路控制、通信控制、机械运动控制、高速计数、中断输入等。由于智能ＦＯ的应用，使过程控制的功能和实时性大为增强。（３）大型网络化。网络化和强化通信能力是ＰＬＣ发展的一个主要方面，向下将多个ＰＬＣ，多个的框架相连；向上与工业计算机，以太网、ＭＡＰ网等相连构成整个工厂的自动化控制系统，现场总线技术（ＰＲＯＦＩＢＵＳ）在工业控制中将会得到越来越广泛的应用。将主要朝ＤＣＳ方向发展，使其具有ＤＣＳ系统的一些功能。（４）高可靠性。控制系统的可靠性日益受到人们的重视，一些公司已将自诊断技术、冗余技术，容错技术广泛地应用到现有产品中，推出了高可靠性的冗余系统。（５）良好的兼容性。现代ＰＬＣ作为整个控制系统中的一部分或一个环节。好的兼，中南大学硕士学位论文第一章绪论容性是ＰＬＣ深层次应用的重要保证。（６）ＰＬＣ通信的易用化。ＰＬＣ的通信联网功能使它能与个人计算机和其他智能控制设备交换数字信息，使系统形成一个统一的整体，实现分散控制和集中管理。为了尽量减少用户在通信编程方面的负担，ＰＬＣ厂商使设备之间的通信自动地周期性地进行，不需要用户进行通信编程，用户的工作只是在组成系统时做一些硬件或软件上的初始化设置。ｆ７）编程语言向高层次发展。ＰＬＣ的编程语言在梯形图、指令表、顺序功能块基础上。不断丰富和向高层次发展。有些ＰＬＣ还采用ＢＡＳＩＣ、Ｃ以及汇编语言等编制用户程序。多种语言并存、互补不足将是今后ＰＬＣ编程语言发展趋势Ｉ”。１．３．２面向对象的程序设计方法面向对象程序设计方法（Ｏｂｊｅｃｔ－ＯｒｉｅｎｔｅｄＰｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，ＯＯＰ）克服了传统的面向过程方法在分析需求、建立系统模型和求解问题时存在的缺陷，提供了更合理、更有效、更自然的方法，正为广大的系统分析和设计人员认识、接受、应用和推广嘲，实际上ＯＯＰ方法从９０年代起就成为软件系统开发的主流技术。ＯＯＰ方法提供了从一般到特殊的演绎手段，又提供了从特殊到一般的归纳形式。是一种很好的认知模式，在较高层次上模拟了人的思维方式。它将现实世界中的任何事物均视为“对象”，将对象的属性和加工属性的方法封装在一起构成类，对象问通过相互传递消息来迸行通信翻。面向对象程序设计有五个基本概念：１、对象对象由数据和如何操作这些数据的方法（过程）组成，是这些属性和过程的封装体。它具有模块独立性、动态连接性和易于维护性的特点，是ＯＯＰ技术的核心。２、消息消息是向某个对象请求服务的一种表达方式。由于对象封装了方法和数据，外部用户或对象对该对象提出的服务请求，就称为向该对象发送消息。３、方法当对象收到一个消息时，它除了要决定做什么还要决定怎样做，方法就是实现这些动作的代码。４、类类是面向对象技术中最重要的概念，用柬描述具有相同操作方法和相同数据格式的对象的集合，也就是说，类是对一组对象的抽象概括，每个对象都是某个类的一个具体的实例。对象的类有上下层之分，即存在父类和子类的关系，ＯＯＰ６

中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计２．１．２工艺流程和工艺指标６Ｍ２５往复式压缩机工作流程如图２．２。从脱硫工艺来的半水煤气经一、二、三级气缸压缩，加压后送脱碳系统。经脱碳处理后气体再经过四、五级气缸压缩后送去铜洗精炼。来自精炼的铜洗气经六级气缸压缩后，最后送至合成系统。图２－２６Ｍ２５往复式压缩机工作流程图压缩机的各级吸，排气压力及温度指标控制如表２．１所示。压缩机只有在这些工艺指标的控制下，才能保证正常生产，在实际生产过程中，由于其结构复杂和运动特殊，致使工艺指标难以保证，故障时常发生，影响了压缩机的正常生产。所以对压缩机状态监测和故障诊断的目的就是要实时监测压缩机运行状况。提取特征信息，找到故障源，解决故障，保证压缩机长期正常运行。表２－１各级吸排气压力及温度控制指标序号１２３４５６级数一级二级三级四级五级六级进口压力（Ｍｐａ）０．１０ｌＯ．２２０．８０１．７３４．８８１２．５出口压力（Ｍｐａ）０．２２０．８０１．９７４．８８１２．５３２．４进口温度（℃）４２４２４５４５４０４０出口温度（℃）１４８１４８１４０１４０１３０１３５中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计２。２常见故障和监测参量２．２．１常见故障在生产过程中，６Ｍ２５压缩机发生的故障多种多样，常见故障可分为热力性能故障和机械动力性能故障。热力性能故障表现为排气量不足，气体压力不正常、进排气温度超过指标，产生原因主要是由于气阀、活塞环、填料密封、水冷器等部件发生了故障【２ｌ】；机械动力性能故障一般表现为机器工作时的异常振动和响声，运动部件过热等，产生的原因主要是由于活塞杆断裂，活塞填料密封磨损，活塞杆导向环磨损，轴承不平衡、转轴不对中等陶。生产中出现的主要故障有：（１）精炼岗位带液后造成六段填料及出口气阀更换频繁。（２）一、二、三段活塞杆出现多次断裂的突发事故，而且断裂部位基本相似。（３）各级冷却设备冷却效果不好，经常清洗疏通。（４）气体压力不正常，各级气阀，活塞环泄漏，压力表失灵。（５）排气、吸气温度超过指标。（６）运动部件响声异常。２．２．２监测参量在监测系统设计中，首先需要确定的是通过监测那些状态参量和工艺过程参数从而实现对压缩机的状态进行全面的监测，同时要确定监测这些参数所需的传感器类型，并根据安装位置，综合考虑到相关因素，对传感器进行选型。根据６Ｍ２５往复式压缩机生产中的运行状况和生产中出现的主要故障，以活塞杆，轴承座、冷却系统、气缸为监测对象，运用状态监测和故障诊断技术，通过对压缩机相应的状态参量、工艺过程参数进行长期实时监测，借助计算机进行分析和处理，达到设备状态监测、故障诊断及故障预报警。压缩机的实时监测状态参量和工艺参数表如表２－２所示。表２－２监测参数１－６级活塞杆ｘ，Ｙ向振动位移ｔ－６段冷却水出口温度Ｉ－６级气缸迸气温度１－３级气缸出气温度４－６级气缸出气温度三级捧气管气体压力六级捧气管气体压力Ｉ－鲫机身主轴承温度ｌ，斜轴承座ｘ、Ｙ、ｚ三向加速度实时监测状态参量与工艺参数预警设定值１０００ｕｍ报警设定值１５００ｕｍ备注报警联锁声光预报警声光预报警声光预报警声光预报警声光预报警声光预报警报警联锁做频谱分析用５０℃４０℃１４５℃１３５℃２０００Ⅲ‘Ｐａ３２０００ＫＰａ６０１２４５℃１５５℃１４０℃２１００ＫＰａ３３０００ＫＰａ８０℃６０℃中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计２．３硬件系统设计２．３．１硬件系统总体构成该监测系统采用“传感器与变送器一ＰＬＣ一工控机”硬件架构，上位机采用研华一体化工作站ＡＷＳ．８４２０｜；下位杌采用西门予Ｓ７．３００系列ＰＬＣ，中央处理器为ＣＰＵ３１４Ｃ．２ＰｔＰ，以及相应的输入输出模块【２３１；传感器及变送器包括电涡流位移传感器系统、三向加速度传感器、电荷放大器、高温压力传感变送器、温度传感器等构成，整个监测系统的传感嚣布置示意图如图２－３。９图２－３传感器布置示意图２．３．２系统硬件选型信号采集的精确性、传输的准确性与可靠性是监测系统成败的关键，因此对各种硬件选型要综合考虑现场环境、安装位置、防油、防爆、防腐蚀、精度要求、信号传输、信号调理、信号匹配等因素，经过认真的市场调查与工业现场工况调研后进行硬件选型。ｌ、可编程控制器（ＰＬＣ）的选择可编程控制器是监测系统中的关键组成部分，作为监测系统下位机，负责现场数据采集、预报警、联锁控制以及与上位机通信等。需达到抗干扰能力强、通１４中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计用性好、易扩展、安装维护容易，易于实现通讯的要求，并且能够适应复杂的现场工作环境，因此对ＰＬＣ的正确选择非常重要。ＰＬＣ主要以欧美厂商和小日本为代表，其中美国Ａ－Ｂ公司、德国西门子公司、小日本三菱公司所生产ＰＬＣ性价比高同时应用也比较普遍。这几种ＰＬＣ在结构形式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重点，因此必须合理选择ＰＬＣ。对ＰＬＣ选型时主要考虑以下几方面：（１）ＰＬＣ的结构是否合理，即是采用整体式还是模块式ＰＬＣ。一般对于大型控制系统且环境条件较差（维修量大）的场合宜选用分体式ＰＬＣ。（２）功能是否合理，对于控制系统所需开关量大，对控制功能要求较高的场合宜选用中、高档机。（３）是否可以在线编程【２４】。同时还必须综合考虑到ＰＬＣ的输入输出点的类型和数量、ＣＰＵ的内存、工作环境、通信网络、编程语言、系统的通信，售后服务与技术支持、性价比等因素【２５】。Ｓ７．３００ＰＬＣ是主要面向制造工程的系统解决方案而设计的中型ＰＬＣ，它具有很强的通用性，丰富的ＣＰＵ和模块种类，采用模块化设计，具有紧凑设计的各种功能模块。由于采用ＭＭＣ存储程序和数据，因此系统免维护性好。由于工业现场振动较强，使用普通的数据采集卡不能适应现场复杂的工作环境，综合权衡多种因素，选用西门子公司的ｓ７．３００系列ＰＬＣ。中央处理器采用ＣＰＵ３１４Ｃ一２ＰｔＰ，根据模拟量和开关量输入输出点的信号类型、范围和点数，选择模拟量输入模块，通过ＰＣ／ＭＰｌ适配器实现数据通讯。ＰＬＣ元器件清单见表２．３。表２－３序号ｌＰＬＣ元器件清单生产厂家德国西门子德国西门子德国西门子德国西门子德国西门子德国西门子数量ｌ设备名称电源模块ＣＰＵ模块ＭＭ存储器卡模拟量输入模块模拟量输入模块ＵＳＢ适配器前连接器前连接器ＤＩＮ导轨断路器开关电源ＳＴＥＰ＇／编程软件设备型号２４ＶＤＣ５Ａ２ＣＰＵ３１４Ｃ．２ＰｔＰ６４Ｋｌ３ｌ４ＳＭ３３ｌ６ＥＳ７３３ｌ?７ＫＦＤ２－０ＡＢ０ＳＭ３３ｌ６ＥＳ７３３ｌ－ｌＫＦ０阻ＯＡＢＯ７５ｌ６ｌ３７４０针２０针８００ｍｍ德国西ｎ子德国西门子德国西门子德国西门子德国西门子德国西门子８７９２１０５ＳＸ２（１６Ａ）２４Ｖ（５Ａ）ＳＴＥＰ７Ｖ５．３版ｌｌｌｌ１２１中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计２、工控机选型工控机作为监测系统上位机，工作于温差大，振动强、有腐蚀剂气体的工业现场，为达到性能稳定、抗干扰能力强、数据处理速度快等要求，选用研华一体化工作站ＡＷＳ．９４２０。ＡＷＳ．８２４０是一款带有工业级１２．１”彩色ＴＦＴＬＣＤ显示屏基于ＰＣ的工业级工作站，具有低功耗，低辐射，抗干扰，电磁兼容性极好，可满足各种恶劣环境下基于ＰＣ的工业级工作站应用需要，带有触摸屏，适合现场工作人员操作。３、电涡流位移传感器（含前置器）一套完整的传感器系统主要包括探头、延伸电缆（用户可以根据需要选择）、前置器和附件。前置器是整个传感器系统的信号处理中心。一方面，前置器为探头线圈提供高频交流激励电流使探头工作；另一方面，前置器通过特殊电路感应出探头头部体与头部体前金属导体的间隙变化，经过前置器的处理，产生随间隙线性变化而变化的电压或电流输出信号。通过测量金属被测体与探头端面的相对位置、电涡流位移传感器感应并处理成相应的电信号输出。本监测系统中电涡流位移传感器是用来测量压缩机活塞杆径向跳动，径向跳动超过设定报警值将声光报警并且联锁停车。要求传感器可长期可靠工作、灵敏度高、精度高、稳定性好、抗干扰能力强、非接触测量、响应速度快、不受油水等介质的影响。选用某公司的ＺＡ２１系列电涡流位移传感器系统，它在大多数机械监铡应用于径向振动、轴向（侧向）位移、转速和相位测量，前置器输出的＋／－ＳＶ电压信号可直接输入ＰＬＣ的模拟量输入模块进行信号采集。４、三向加速度传感器（含电荷放大器）三向加速度传感器采集压缩机１．９撑主轴承的振动信号，用于信号分析和故障诊断，考虑到防水、防油、防腐蚀等因素，选用某公司ＴＳｌｌｌ５三轴向加速度计，其特点是小型、轻质、三轴向、三角剪切型。＂ＩＳ５８５１密封式电荷放大器适合恶劣环境、灵敏度、频率带宽可选择、适合二次开发用作信号调理器，从电荷放大器中输出的＋／－５Ｖ电压信号可直接接入ＰＬＣ的模拟量输入模块。ＴＳ５８５１性能指标如表２＿４所示，ＴＳＩｌｌ５性能指标如表２．５所示。表２－４输入电荷量电荷灵敏度ＴＳ５８５１性能指标０～士１０’ＤＣｌ～１０或１０～ｌＯＯｍＶ／ｐＣ０３～１００ｌ（｝ＩｚＳｌｍＶｒｍｓ表２－５灵敏度极限量程ＴＳｌｌｌ５性能指标～１ｐｃ／ｍｓ．２ｌｏ＇ｍ／ｓ２频噪电尺响声源寸频率范围温度范围质尺量寸ＩＨｚ～ｇｋＨｚ－．４０～１５０℃士８Ｖ～士１５Ｖ４３ｘ３８ｘ１５ｒａｍ１６９９２０ｘ２０ｘ１０ｍｍ１６

中南大学硕士学位论文第四章监测系统软件设计统是固化在ＣＰＵ中的程序，它提供了一套系统运行和调度的机制。操作系统主要完成的工作包括：处理启动（暖启动和热启动），刷新输入的过程映像表和输出的过程映像表，调用用户程序，检测中断并调用中断程序，检测并处理错误，管理存储区域，与编程设备和其他通讯设备的通讯。操纵系统处理的是底层的系统级任务，它为ＰＬＣ应用搭建了一个平台，提供了一套用户程序的调用机制；而用户程序则在这个平台上，完成用户自己的自动化任务。用户程序是为了完成特定的自动化任务，由用户自己编写的程序。一般来说，用户程序需要完成的工作包括：暖启动和热启动时的初始化工作，处理过程数据（数字信号、模拟信号），对中断的响应，对异常和错误的处理。图４．７显示了这种平台的结构。可以看出这种操作系统平台有如下所述的特点。ｌ、循环执行用户主程序操作系统在上电后首先执行启动程序，然后就进入一个主循环，在每次循环中执行的是用户的主程序。只要ＣＰＵ在正常运行，这个循环就会一直进行下去。２、事件驱动的程序结构把所有的控制任务都放在用户主程序里处理是非常不经济的。对于一些出现次数相对较少的信号（例如某个液位传感器达到上限值的报警信号），合理的做法是，只在需要的时候才处理，这就是事件驱动的程序结构的思想。事件驱动的程序结构通过中断来实现。当一个事件发生时，会产生一个中断（例如硬件中断、时钟中断／错误中断等１，操作系统会自动调用这个中断的处理程序。摊作菘境嗣户程芹图４—７操作系统平台结构（３）结构化的用户程序用户程序由启动程序、主程序和各种中断响应程序等不同的程序模块构成，操作系统已经搭好了调用这些模块的结构框架，用户要做的就足向这些结构框架中填写内容，因此，Ｓ７的用户程序是一种结构化的程序嗍。中南大学硕士学位论文第四章监测系统软件设计在ＳＴＥＰ７软件中，结构化的用户程序是以“模块”的形式实现的。模块是由边界元素限定的相邻的程序元素的序列，而且有一个总体标识符来代表它。模块化就是把程序划分成独立命名且可独立访问的模块，每个模块完成１个子功能，把这些模块集成起来构成一个整体，可以完成指定的功能，满足用户需求。在ＳＴＥＰ７中主要有以下几种类型的块Ｉ蛐】：ｌ、组织块ＯＢ（ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ）在ＣＰＵ中。用户程序由启动程序、主程序和各种中断响应程序等不同的程序模块构成，这些模块在ＳＴＥＰ７中的实现形式就是ＯＢ。ＯＢ是直接被操作系统调用的用户程序块，ＯＢｌ是对应于循环执行的主程序的程序块，它是ＳＴＥＰ７程序的主干。其他大多数ＯＢ则对应于不同的中断处理程序，如ＯＢｌ００为暖启动块，在ＰＬＣ每次上电的瞬间执行块中的程序，用来进行初始化。２、功能ＦＣ（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、功能块ＦＢ（ＦｕｎｃｔｉｏｎＢｌｏｃｋ）ＦＣ和ＦＢ都是由用户自己编写的程序模块，可以被其他程序块（ＯＢ、ＦＣ和ＦＢ）调用。与其他编程语言中的“函数”相似，ＦＣ／ＦＢ也带有参数，以名称的方式给出的参数称作形式参数（形参），在调用时给形式参数赋的具体值就是实际参数（实参）。ＦＣ不具备自己的储存区，而ＦＢ拥有自己的储存区——背景ＤＢ。ＦＢ是一种“带记忆”的逻辑功能块，在调用ＦＢ时需要有一个数据结构与功能块的变量声明完全相同的背景数据块附属与它，该数据块随ＦＢ的调用而打开，随ＦＢ的结束而关闭，数据可保存于ＤＢ背景数据块中。３、系统功能ＳＦＣ（ＳｙｓｔｅｍＦｕｎｃｔｉｏｎ）、系统功能块ＳＦＢ（ＳｙｓｔｅｍＦｕｎｅｔｉｏｎＢｌｏｃｋ）ＳＦＣ和ＳＦＢ是预先编写好的可供用户程序调用的ＦＣ和ＦＢ，它们已经固化在Ｓ７的ｃＰＵ中，因此称为“系统功能”和“系统功能块”。通常ＳＦＣ和ＳＦＢ提供一些系统级的功能调用，例如通讯功能块等。４、背景数据块ＤＢ（ＩｎｓｔａｎｃｅＤａｔａＢｌｏｃｋ）、共享数据块ＤＢ（ＳｈａｒｅＤａｔａＢｌｏｃｋ）ＤＢ分为背景ＤＢ和共享ＤＢ两种类型。背景ＤＢ是和ＦＢ相关联的，在创建背景ＤＢ时，必须指定它所属的ＦＢ。主要区别在于使用目的；背景ＤＢ的用途是为某一个ＦＢ提供数据；共享ＤＢ是为用户程序提供一个可保存的数据区。４．３．２ＰＬＯ模块信号通道定义ＰＬＣ共采集６９路传感器模拟量信号，采用１块６ＥＳ７３３１．ＩＫＦ０１．０ＡＢ０模拟量输入模块，采集６个电阻和２个电压信号。７块６ＥＳ７３３１－７ＫＦ０２－０ＡＢ０模拟量输入模块，接受现场的共５６路传感器电压信号。信号通道的定义目的是确定每～路传感器进入ＰＬＣ输入模块的模块号和通道号，并定义符号名，每信号通道采集数据存放的数据块和地址。模块信号通道定义表如表４．１４ｌ中南大学硕士学位论文表４－ｌ序号ｌ２３４５６７８９１０ｌｌ１２１３１４１５１６１７１８１９２０２１２２２３２４２５２６２７２８２９３０３ｌ３２３３３４３５３６３７３８３９４０４１４２４３４４４５４６４７第四章监测系统软件设计模块信号通道定义信号说明一级气缸进气温度二级气缸进气温度三级气缸进气温度四级气缸进气温度五级气缸进气温度六级气缸进气温度一级气缸出气温度二级气缸出气温度三级气缸出气温度四级气缸出气温度五级气缸出气温度六级气缸出气温度ｌ级活塞杆位移ｘ向１级活塞杆位移Ｙ向２级活塞杆位移Ｙ向２级活塞杆位移ｘ向３级活塞杆位移Ｙ向３级活塞杆位移Ｘ向４级活塞杆位移Ｙ向４级活塞杆位移Ｘ向５级活塞杆位移Ｙ向５级活塞杆位移Ｘ向６级活塞杆位移Ｙ向６级活塞杆位移Ｘ向ｌ＃轴承座温度２＃轴承座温度３＃轴承座温度４＃轴承座温度５＃轴承座温度６＃轴承座温度７＃轴承座温度８＃轴承座温度１＃轴承座振动加速度Ｘ向ｌ＃轴承库振动加速度Ｙ向ｌ＃轴承座振动加速度Ｚ向２＃轴承座振动加速度Ｘ向２＃轴承座振动加速度Ｙ向２＃轴承座振动加速度Ｚ向３＃轴承座振动加速度ｘ向３＃轴承座振动加速度Ｙ向模块号ＳＭ１ＳＭｌ地址２５６２５８２６０２６２２６４２６６２６８２７０２７２２７４２７６２７８２８０２８２２８４２８６２８８２９０２９２２９４２９６２９８３００３０２３０４３０６３０８３１０３１２３１４３１６３１８３２０３２２３２４３２６３２８３３０３３２３３４３３６３３８３４０３４２３４４３４６３４８符号名１＇ＪＫｌＴＪＫ２ＴＪＫ３ＴＪＫ４ＴＪＫ５ＴＪＫ６ＴＣＫｌＴＣＫ２ＴＣＫ３ＴＣＫ４ＴＣＫ５ＴＣＫ６ＳＨｌＳＶｌＳＨ２ＳＶ２ＳＨ３ＳＶ３ＳＨ４数据块ＤＢ】ＯＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢｌ０ＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢｌＯＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢ２０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌＯＤＢｌ０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０地址ＤＢＷ０ＤＢＷ２ＤＢＷ４ＤＢＷ６ＤＢＷ８ＤＢＷｌ０ＤＢＷｌ２ＤＢＷｌ４ＤＢＷｌ６ＤＢＷｌ８ＤＢＷ２０ＳＭＳＭＳＭｌＳＭｌｌＳＭｌｌＳＭｌＳＭ２ＳＭ２ＳＭ２ＳＭ２ＳＭ２ＳＭ２ＳＭＳＭ２２ＤＢＷ２２ＤＢＷＯＤＢＷ２ＤＢＷ４ＤＢＷ６ＤＢＷ８ＳＭ３ＳＭ３ＳＭ３ＳＭ３ＳＭ３ＳＭ３ＤＢＷｌ０ＤＢＷｌ２ＤＢＷｌ４ＳＷＳＨ５ＳＶ５ＳＨ６Ｓｖ６ＴＺｌＴＺ２ＴＺ３Ｔｚ４ＴＺ５Ｔｚ６ＴＺ７ＴＺ８ＸｌＹｌＺ１Ｘ２Ｙ２Ｚ２Ｘ３Ｙ３Ｚ３Ｘ４Ｙ４２，４Ｘ５Ｙ５Ｚ５ＤＢＷｌ６ＤＢＷｌ８ＤＢＷ２０ＳＭ３ＳＭ３ＳＭ４ＳＭ４ＳＭ４ＳＭ４ＳＭ４ＳＭ４ＳＭ４ＳＭ４ＳＭ５ＳＭ５ＤＢＷ２２ＤＢＷ３８ＤＢＷ４０ＤＢＷ４２ＤＢＷ４４ＤＢＷ４６ＤＢＷ４８ＤＢＷ５０ＤＢＷ５２ＤＢＷＯＤＢＷ２ＤＢＷ４ＤＢＷ６ＤＢＷ８ＤＢＷｌＯＤＢＷｌ２ＤＢＷｌ４ＤＢＷｌ６ＤＢＷｌ８ＤＢＷ２０ＤＢＷ２２ＤＢＷ２４ＤＢＷ２６ＤＢＷ２８ＳＭ５ＳＭ５ＳＭ５ＳＭ５ＳＭ５ＳＭ５ＳＭ６３衅自承座振动加速度Ｚ向４＃轴承座振动加速度ｘ向４＃轴承库振动加速度Ｙ向４＃轴承座振动加速度Ｚ向５＃轴承座振动加速度ｘ向５＃轴承摩振动加速度Ｙ向５＃轴承座振动加速度Ｚ向ＳＭ６ＳＭ６ＳＭ６ＳＭ６ＳＭ６ＳＭ６中南大学硕士学位论文４８４９５０５ｌ５２５３５４５５５６５７５８５９６０６ｌ６２６３６４６５６６６７６８６９第四章监测系统软件设计ＳＭ６ＳＭ７３５０３５２３５４３５６３５８３６０３６２３６４３６６３７８３６８３７０３７２３７４３７６３８０３８２７５２７５４７５６７５８７６０Ｘ６Ｙ６Ｚ６Ｘ７Ｙ７Ｚ７Ｘ８Ｙ８Ｚ８ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢｌ０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢ３０ＤＢｌＯ６＃轴承座振动加速度ｘ向６＃轴承座振动加速度Ｙ向６＃轴承座振动加速度Ｚ向７＃轴承座振动加速度Ｘ向７＃轴承座振动加速度Ｙ向７＃轴承座振动加速度Ｚ向８＃轴承座振动加速度ｘ向８＃轴承座振动加速度Ｙ向８＃轴承座振动加速度Ｚ向冷却水总进口温度１段冷却水出口温度２段冷却水出口温度ＤＢＷ３０ＤＢＷ３２ＤＢＷ３４ＤＢＷ３６ＤＢＷ３８ＤＢＷ４０ＤＢＷ４２ＤＢＷ４４ＤＢＷ４６ＤＢＷ２４ＤＢ、Ｖ２６ＳＭ７ＳＭ７ＳＭ７ＳＭ７ＳＭ７ＳＭ７ＳＭ７ＳＭ８ＳＭ８ＴＬＱＳＺＴＬＱＩＴＬＱ２ＴＬＱ３ＴＬＱ４ＴＬＱ５Ｐ５Ｐ６Ｔｚ９Ｘ９Ｙ９Ｚ９ＳＭ８ＳＭ８ＤＢＷ２８ＤＢＷ３０ＤＢＷ３２ＤＢｗ３４ＤＢＷ５６ＤＢＷ５８ＤＢＷ５４ＤＢＷ４８ＤＢＷ５０ＤＢＷ５２ＤＢＷ３６３段冷却水出口温度４段冷却水出口温度ＳＭ８ＳＭ８ＳＭ８ＳＭ８ＣＰＵＣＰＵＣＰＵＣＰＵＣＰＵ５段冷却水出口温度５＃回气管气压６＃回气管气压９＃轴承座温度９＃轴承座振动加速度Ｘ向９＃轴承座振动加速度Ｙ向９＃轴承座振动加速度Ｚ向６段冷却水出口温度ＴＬＱ６４．３．３结构化的ＰＩ．Ｃ程序设计ｌ、结构化ＰＬＣ程序设计思想结构化设计其目的是降低软件开发费用及维护费用，其最大好处是极大地增加了代码的复用能力。结构化设计的关键思想就是通过划分独立模块来减少程序的设计复杂性，并且增加软件的可重用性，以减少开发和维护程序的维护和人力。结构化设计具有如下优点：（１）减少设计复杂性。它通过将一些大目标的实现转化为一些相对独立的小目标来实现。结构化设计是一种减少设计复杂性的技术。（２）结构独立。结构化设计是将功能性程序划分成多个相对独立的程序模块，可以保证在解决被划分的问题时能够花费较小的开销。（３）单一的功能模块。可以使得软件设计获得最大的益处。（４）易于进行软件的修改。（５）易于开发和维护。（６）加强了可重用代码的能力。结构化设计的最重要优点就是它大大加强了可重用代码的能力。按结构化编程的思想，应将针对不同对象的多次出现的相同或相似的功能编制成一个模块，供程序对它的多次调用，每次调用时只要为它配置相应的输入输出实参即可用该模块完成对多个对象的相同功能。如此以来，各程序模块具有较中南大学硕士学位论文第四章监测系统软件设计高的模块独立性，模块间相互耦合性低。各程序模块功能明确，模块间的组织结构关系清晰，使得程序的可读性好，程序编制的效率较高，修改调试方便。下位机￥７－－３００ＣＰＵ３１４．ＰｔＰ中各程序块的名称和功能１４１１如表４－２：表４－２种类组模块名ｏＢｌｏＢ８２ｏＢ８４ＯＢｌＯＯ下位机ＰＬＣ中各程序块的名称和功能功能注释用于循环程序处理的组织块当检测到模块故障时输出诊断中断ＭＰＩ网络接口故障时ＣＰＵ操作系统调用ＯＢ８４进行故障处理初始化采集Ｉ－－６级气缸的“进气温度”和“出气温度”、１－－６段的冷却器的“出水温度”、３级和６级回气管的排气压力主循环执行程序诊断中断ＣＰＵ硬件故障启动初始化织块ＦＣｌ０采集温度、压力传感器信号ＦＣ２０采集位移传感器信号采集１“级的活塞杆的水平、垂直方ＦＣ３０采集加速度传感器信号连续采集并存储１０２４个数据连续采集并存储１０２４个数据连续采集并存储１０２４个数据采集机身ｌＭ＃轴承座和电机端的８＃、鲥轴承座的振动（加速度）信号连续采集并存储１０２４个１＃加速度传感器信号连续采集并存储１０２４个别加速度传感器信号向的径向跳动位移ＦＣ５１逻辑功能块ＦＣ５２ＦＣ５３连续采集并存储１０２４个３＃Ｎ速度传感器信号Ｆｃ５４连续采集并存储１０２４个数据连续采集并存储１０２４个数据连续采集并存储１０２４个数据连续采集并存储１０２４个数据连续采集并存储１０２４个４勒Ⅱ速度传感器信号ＦＣ５５连续采集并存储１０２４个５＃加速度传感器信号ＦＣ５６连续采集并存储１０２４个酬加速度传感器信号ＦＣ５７连续采集并存储１０２４个硎加速度传感器信号连续采集并存储１０２４个８＃加速度传感器信号连续采集并存储１０２４个９＃Ｎ速度传感器信号ＦＣ５８连续采集并存储１０２４个数据连续采集并存储１０２４个数据系统设置数据块温度压力数据存储块振动位移数据存储块ＦＣ５９ＤＢｌＤＢｌ０ＤＢ２０数据块ＤＢ３０ＤＢ４０振动加速度数据存储块连续存储１０２４个加速度传感器ｘ向数据块连续存储１０２４个加速度传感器Ｙ向数据块连续存储１０２４个加速度传感器ｚ向数据块ＤＢ４ｌＤＢ４２

中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计５、高温压力传感变送器高温压力传感变送器安装在压缩机的管路上，用于测量压缩机三级、六级排气压力。由于排气温度通常在１５０度左右，且气体有腐蚀性，为此选用某公司ＣＹＢｌ５系列高温压力传感变送器。该传感器经过特定的信号提取及剥离等专利技术进行温度及线性化补偿，产品具有压力范围宽、温度范围广、精确度高、耐磨损、抗冲击、防腐蚀等显著特点，能够长期稳定工作在高湿严寒地区，不受环境温度影响，最大压力可达２００Ｍｐａ，介质温度可达２００℃。广泛用于航天、航空、石油、化工、冶金、等领域对高温气体、液体、流体、胶体的测量和控制，是测量高温介质的理想产品。传感器和交送器集成一体，直接将压力信号转化为两线制输出的０－２０ｍＡ电流信号，信号可直接输入ＰＬＣ模拟量输入模块进行数据采集。ＣⅥ≥１５系列高温压力传感变送器性能指标和技术参数如表２－６。表２－６量程压力形式输出信号精度０．１ＫｐａＣＹＢｌ５性能指标和技术参数。Ｏ～４、１００……１００００～２、２０……２００Ｍｐａ表压、绝压４～２０ｍＡ（１～５Ｖ）二线制０～１０ｍＡ（Ｏ～５ｖ）三线制Ｏ．２０．３零点漂移（％ＦＳ／４ｈ）长期稳定性（％ＦＳ／年）工作电压（Ｖ）介质温度（℃）≤０．１≤０．１≤０．２≤０．２≤Ｏ．３≤０．３＋１２～＋３６（标定值为＋２４）－６０～＋２００测量介质防爆等级高温气体、液体、腐蚀性和非腐蚀性介质ＥｘｉｂｌｌＣＴ６６、温度传感器温度传感器安装在压缩机机体和系统的管路上，用来检测ｌ－６级气缸进出口气体温度、１－６段冷却水出口温度、１．鲥主轴承温度，考虑到工业现场的防爆要求、选用防爆热电阻ｐｔｌ００，可将电阻信号直接接入ＰＬＣ模拟量输入模块。监测系统的传感器清单见表２－－７。表２—７传感器清单１７中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计２．４软件系统设计２．４．１上位机软件方案设计上位机软件主要功能是实现压缩机状态参量和工艺过程参数的实时监测、系统设置、参数设定、传感器标定、故障预报警、趋势分析、故障诊断、文档管理以及上位机和下位机通信等功能，软件采用Ｄｅｌｐｈｉ７．０版高级程序设计语言。监测软件总体方案结构如图２．４。图２－４监测软件总体方案图２．４．２组态软件ＳＴＥＰ７与ＰＬＣ硬件组态１、组态软件ＳＴＥＰ７Ｓｎ！Ｐ７是西门子ＳＩＭＡＴＩＣ工业软件中的一员，它是专门为Ｓ７系列ＰＬＣ（Ｓ７－２００／３００／４００）进行编程与组态的。用于Ｓ７．３００和￥７－４００的编程语言梯形逻辑图、语句表和功能块图都集成在一个标准软件包中。梯形图（ＬＡＤ）是ＳＴＥＰ７编程语言的图形表达方式，它是基于电路图表示法的基础之上，在程序段中电路图中的元素如常开触点和常闭触点组合而成，一个逻辑块的程序部会由一段或多段程序组成。语句表（ＳＴＬ）是ＳＴＥＰ７编程语言的文本表达方式，与机器码相似，每条语句对应ＣＰＵ处理程序中的一步。功能块图（ＦＢＤ）使用类似于布尔代数的图形逻辑符号来表达控制逻辑，一些复杂的功能如数学功能可用逻辑框相连直接表达［２６１。ＳＴＥＰ７为用户提供了丰富的指令集，可以对非常复杂的功能的进行编程。ＳＴＥＰ７支持自动任务创建过程的各个阶段：建立和管理项目，对硬件和通讯作组态和参数赋值，管理符号，创建程序，下载程序到可编程控制器，测试自动化系统，诊断设备故障等。安装在ＰＣ或ＰＧ上的ＳＴＥＰ７通过编程电缆与ＰＬＣ的ＣＰＵ模块相连，用户在ＳＴＥＰ７中编制程序和对硬件进行组态，并将用户程序和中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计硬件组态信息下载到ＰＬＣ的ＣＰＵ，或者从ＣＰＵ上载到ＰＣ或ＰＧ。当程序下载，调试完成以后，ＰＬＣ系统就可以执行各种自动任务了。通过ＳＴＥＰ７的硬件诊断功能，可以在线或离线取得模板信息和工作方式。ＳＴＥＰ７提供了几种不同的版本以适应不同的应用和需求，ＳＴＥＰ７ＭｉｃｒｏＷ＇ｍ用于对￥７－２００系列ＰＬＣ进行编程与组态，ＳＴＥＰ７Ｖ５．３是ＳＴＥＰ７Ｂａｓｉｓ的最新版本，适用于Ｓ７．３００／￥７－４００、Ｍ７．３００／Ｍ７－４００和ｃ７系列ＰＬＣ的编程、组态，本系统采用ＳＴＥＰ７Ｖ５．３对下位机进行编程和组态。２、ＰＬＣ硬件组态硬件组态是ＳＴＥＰ７软件的一项重要功能。ＳＥＴＰ７软件中的“硬件组态”，就是模拟真实的ＰＬＣ硬件系统，将ＣＰＵ、电源、信号模块等设备安装到相应的机架上，并对ＰＬＣ硬件模块的参数进行设置和修改的过程。当用户需要修改模块的参数或地址，需要设置网络通讯，或者需要将分布式外设连接到主站的时候，都要做硬件组态。ＰＬＣ硬件组态步骤［２７１：（１）使用向导创建项目６Ｍ２５１）２）选择ＣＰＵ３１４Ｃ－２ＰｔＰ。添加主循环执行程序块ＯＢＩ、诊断中断块ＯＢ８２、ＣＰＵ硬件故障块输入项目名称６Ｍ２５ＯＢ８４、启动初始化块ＯＢｌ００。３１（２）配置主机架１）２１３１１号槽放置电源ＰＳ３０５５Ａ，为ＰＬＣ提供电源。ｌ号槽放置ＣＰＵ３１４Ｃ－２ＰｔＰ。由于没有扩展机架，３号槽为空。４）４．１０号槽放置模拟量输入模块６ＥＳ７３３１．７ＫＦ０２．０ＡＢ０。５）１１号槽放置模拟量输入模块６ＥＳ７３３１一ＩＫＦ０１－０ＡＢ０。（３）ＣＰＵ参数配置１）２）设定ＭＰＩ通讯速率为１８７．５ｋｂｐｓ设置中断ＯＢ８２、ＯＢ８４的Ｐｄｏｄｔｙ为２６。设定依照模拟量Ｉ／Ｏ模块每个通道采集信号的不同，设定每个信号通为每个信号通道添加符号。（４）Ｉ，０模块参数配置１）信的电压、电流、电阻范围。２）（５）硬件更新硬件总是在不断发展的，如果做硬件组态时，无法在硬件目录里找到相关的硬件，需要从Ｉｎｔｅｍｅｔ上更新硬件伫８】。１９中南大学硕士学位论文第二章压缩机监测系统功能与结构设计完成硬件组态通过编程电缆下载到ＰＬＣ中，经过软硬件的调试才能完成ＰＬＣ的组态［２９１。本系统的硬件组态程序界面如图２．５。图２－５硬件组态程序界面２．４本章小结本章主要介绍了６Ｍ２５往复压缩机的基本结构，工艺流程和工艺指标；常见故障和监测量，硬件系统总体设计方案和硬件选型；上位机软件设计方案，下位机组态软件ＳＴＥＰ７以及如何对下位机ＰＬＣ进行硬件组态。中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现第三章监测系统的通讯实现监测系统采用工业控制计算机（ＩＰｃ）与可编程控制器（ＰＬｃ）的两级控制结构，采用西门子Ｓ７系列ＰＬＣ进行数据采集和现场控制，用ＩＰＣ进行数据处理和分析。ＰＬＣ将输入的信号和状态都传送至ＩＰＣ，ＩＰＣ根据送来的输入信号和状态情况进行数据分析和故障诊断，判断得出整个系统当前状态，根据系统状态发出相应的控制指令和输出，并发送至ＰＬＣ。ＰＬＣ依传来的控制指令和输出信号履行自己的控制功能，并执行控制指令，实现输出。作为控制系统的一部分，高性能的通讯系统对监测系统具有重要意义，通讯网络的性能直接决定了整个控制系统的性能。ＰＬＣ采集的所有信号尤其是故障和报警信号都必须能够实时快速的传送至ＩＰＣ，ＩＰＣ也要能及时地将控制指令发送到ＰＬＣ的输出点执行输出。若信号不能及时传送，将不能实时监测压缩机的状态；更为严重的是，若不能及时快速地对故障和报警作出处理，将会导致压缩机设备本体的损坏，造成重大损失。本章介绍着重阐述了在Ｄｅｌｐｈｉ开发环境中，如何调用ＰＲＯＤＡＶＥｓ７动态链接库（ＤＬＬ），采用ＭＰＩ方式如何实现监测系统的工控机与ｓ７—３００系列ＰＬＣ之间的通信。３．１ｓＩＭＡＴＩＣ通信网络简介及选择随着工艺水平和控制要求的不断提高，控制系统的性能已经不仅取决于ＰＬＣ的ＣＰＵ，还受ＰＬＣ所处网络环境的影响，作为监测系统的一部分，这意味着高性能的通讯系统，在此形式下，世界各ＰＬＣ生产厂家纷纷研制开发出自己的ＰＬＣ网络系统【３０１。西门予Ｓ７系列通讯网络包括ＭＰＩ网、ＰＲＯＦＩＢＵＳ网和工业以太网。３．１．１．ＭＰＩ网ＭＰＩ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＰｏｉｎｔＩｎｔｅｒｆａｃｅ）是一种用于小范围、少数站点问的多点通讯网络，在网络结构中属于单元级和现场级。适用于ＳＩＭＡＴＩＣ￥７／Ｍ７和Ｃ７系统，多用于对其编程，连接上位机和少量ＰＬＣ之间近距离通讯。通过ＰＲＯＦＩＢＵＳ电缆和接头，将ＣＰＵ的ＭＰＩ编程口相互连接以及与上位机网卡的编程Ｎ（ＭＰＩ／ＤＰ）连接即可实现１３ｌ】。ｌ、拓扑结构ＭＰＩ网络是一种总线型网络，可以用来连接多个编程设备、操作面板和ＳＩＭＡＴＩＣＰＬＣ（如：Ｓ７．２００／３００／４００系列）。ＭＰＩ网络拓扑结构如图３－１。２ｌ

中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现图３—１ＳＩＭＡＴＩＣＳ７ＭＰＩ结构图２，应用场合ＭＰＩ接口是Ｓ７—３００／４００ＣＰＵ上自带的编程口，利用编程口通讯是一种对通讯速率要求不高，通讯数据量不大的通讯方式。ＭＰＩ的通讯速率为１９．２ｋ～１２Ｍｂｐｓ，通常默认设置为１８７．５ｋｂｐｓ，通讯数据包不大于１２２字节。３、网络连接ＭＰＩ连接电缆为ＰＲＯＦＩＢＵＳ电缆（屏蔽双绞线），接头为ＰＲＯＦＩＢＵＳ接头并带有终端电阻。在ＭＰＩ网络上最多可以连接３２个站，第一个站与最后一个站之间通讯距离最长为５０ｍ（通讯波特率为１８７．５ｋｂｐｓ时），更长的通讯距离可以通过ＲＳ４８５中继器扩展，扩展后通讯距离最长为１０００ｍ（通讯波特率为１８７．５ｋｂｐｓ时）。４、通讯方式ＭＰＩ通讯利用ｓ７．ＰＬＣ和上位机（Ｐ６／ＰＣ）插卡ＣＰ５４１１／ＣＰ５孚ｌｌ／５６１１／５６１３的ＭＰＩ口进行数据交换。ＰＬＣ之间通过ＭＰＩ口进行通讯的方式有三种：（１）全局数据包（ＧＤｌ通讯在这种通讯方式实现ＰＬＣ之间的数据交换时，只需要关心数据的发送区和接收区。在配置ＰＬＣ硬件过程中，组态所要通讯ＰＬＣ站之间的发送区和接收区即可，不需要任何程序处理。这种通讯方式只适合Ｓ７．３００／４００。（２）不需要组态连接的通讯这种通讯方式适用于￥７－２００／３００／４００，而且不需要组态连接，通过调用系统功能（ＳＦＣ６５～６９）来实现ＭＰＩ通讯，这种通讯方式又分双向通讯和单向通讯。调用系统功能通讯时和全局数据通讯不能混合使用。（３）需要组态连接的通信在ＭＰＩ网络中，这种通信方式只适用于Ｓ７－４００之间以及Ｓ７－４００与Ｓ７．３００之间的ＭＰＩ通信，通信双方需要组态一个连接。Ｓ７．３００只能作为服务器，Ｓ７－４００作为客户机对ｓ７—３００的数据进行读写操作；在ＭＰＩ网络上调用系统功能块通信，数据包长度最大为１６０字节。３．１．２．ＰＲＯＦＩＢＵＳ网ＰＲＯＦＩＢＵＳ是属于单元级和现场级的ＳＩＭＡＴＩＣ网络，适用于传输中小量数据。其开放性可以允许许多家厂商开发各自的符合ＰＲＯＦＩＢＵＳ协议的产品，这中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现些产品均可连接在同一个ＰＲＯＦＩＢＵＳ网络上。ＰＲＯＦＩＢＵＳ是一种电气网络，物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤或无线传输【３２ｌ。１、拓扑结构连接在ＰＲＯＦＩＢＵＳ网络上的站点按照它们的地址顺序组成一个逻辑拓扑环。令牌只在主站（ｍａｓｔｅｒｓ）之间顺序传递，这是由特定的令牌顺序定义的。获得令牌的主站可以在拥有令牌期间对属于它的从站进行发送和读取数据操作。如果一个ｐＲｏＦＩＢＵＳ网络上的逻辑令牌环上只有一个主站和若干从站，则成为一个单主站的主、从系统。较为熟悉的ＤＰ网络就是基于这种存取机制，其中主站向从站发出请求，按照站号顺序轮询从站，周期地按顺序同从站交换数据。２、应用场合按照ＲＳ４８５／光纤和ＩＥＣ６１１５８－２的定义，ＰＲＯＦＩＢＵＳ大致分为三类【３３ｌ。如表３．１所列，由于电气特性，ＰＲＯＦＩＢＵＳＰＡ（本质安全）应用在防爆领域；ＦＭＳ较为复杂，多应用于西门子Ｓ５系列ＰＬＣ或第三方控制产品进行通讯。ＤＰ以其传输速度快、数据量大以及良好的可扩展性等特点，成为目前广大用户普遍采用的通讯方式。其通讯速率为１８７．５ｋ～１２Ｍｂｐｓ，通常默认设置为１．５Ｍｂｐｓ，通讯数据包为２２４字节。ＰＲｏＦｍｕｓ网络是一种功能强大的现场级网络，以其通讯速度高、协议开放等特点在行业中得到了广泛的认可和应用，是西门子一种适用于中等规模的标志性的网络解决方案。表３—１协议总线标准应用领域连接方式传输技术ＰＲｏＦｌＢＵＳ．ＤＰＥＮ５０１７０ＰＲＯＨＢＵＳ协议分类ＰＲｏＰＩＢＵＳＦＭＳＰＲＯＨＢＵＳＰＡＥＮ５０１７０ＥＮ５０１７０用于生产自动化用于一般自动化用于过程自动化通过耦合元件连接到ＩＥＣ两种协议都基于同样的总线组件且能应用于同一线路ＲＳ４８５／光纤６１１５８．２３．１．３．Ｔ业以太网工业以太网（ＩＩｌ捌ａｌＥｔｈｅⅡｌｅｔ）是属于管理级和单元级的ＳＩＭＡＴＩＣ网络。适用于大量数据传输和长距离通讯。它可靠性强，速度快，能便捷地访问远程系统，快捷地共享／访问多数据库。在物理连接上，ｈｌｄｕｓｔｒｉＭＥｔｌｌｅｍｃｔ传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤和无线通讯。ｌ、拓扑结构ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｔｈｅｍｅｔ的网络访问机制是ＣＳＭＡ／ＣＤ（载波监听多路访问，冲突检测），即在发送数据之前，每个站都要检测网络上是否有其他的站正在传输数据。如果没有，则可以马上发送数据，否则它们都要停止发送数据，等待网络空闲时中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现图３—１ＳＩＭＡＴＩＣＳ７ＭＰＩ结构图２，应用场合ＭＰＩ接口是Ｓ７—３００／４００ＣＰＵ上自带的编程口，利用编程口通讯是一种对通讯速率要求不高，通讯数据量不大的通讯方式。ＭＰＩ的通讯速率为１９．２ｋ～１２Ｍｂｐｓ，通常默认设置为１８７．５ｋｂｐｓ，通讯数据包不大于１２２字节。３、网络连接ＭＰＩ连接电缆为ＰＲＯＦＩＢＵＳ电缆（屏蔽双绞线），接头为ＰＲＯＦＩＢＵＳ接头并带有终端电阻。在ＭＰＩ网络上最多可以连接３２个站，第一个站与最后一个站之间通讯距离最长为５０ｍ（通讯波特率为１８７．５ｋｂｐｓ时），更长的通讯距离可以通过ＲＳ４８５中继器扩展，扩展后通讯距离最长为１０００ｍ（通讯波特率为１８７．５ｋｂｐｓ时）。４、通讯方式ＭＰＩ通讯利用ｓ７．ＰＬＣ和上位机（Ｐ６／ＰＣ）插卡ＣＰ５４１１／ＣＰ５孚ｌｌ／５６１１／５６１３的ＭＰＩ口进行数据交换。ＰＬＣ之间通过ＭＰＩ口进行通讯的方式有三种：（１）全局数据包（ＧＤｌ通讯在这种通讯方式实现ＰＬＣ之间的数据交换时，只需要关心数据的发送区和接收区。在配置ＰＬＣ硬件过程中，组态所要通讯ＰＬＣ站之间的发送区和接收区即可，不需要任何程序处理。这种通讯方式只适合Ｓ７．３００／４００。（２）不需要组态连接的通讯这种通讯方式适用于￥７－２００／３００／４００，而且不需要组态连接，通过调用系统功能（ＳＦＣ６５～６９）来实现ＭＰＩ通讯，这种通讯方式又分双向通讯和单向通讯。调用系统功能通讯时和全局数据通讯不能混合使用。（３）需要组态连接的通信在ＭＰＩ网络中，这种通信方式只适用于Ｓ７－４００之间以及Ｓ７－４００与Ｓ７．３００之间的ＭＰＩ通信，通信双方需要组态一个连接。Ｓ７．３００只能作为服务器，Ｓ７－４００作为客户机对ｓ７—３００的数据进行读写操作；在ＭＰＩ网络上调用系统功能块通信，数据包长度最大为１６０字节。３．１．２．ＰＲＯＦＩＢＵＳ网ＰＲＯＦＩＢＵＳ是属于单元级和现场级的ＳＩＭＡＴＩＣ网络，适用于传输中小量数据。其开放性可以允许许多家厂商开发各自的符合ＰＲＯＦＩＢＵＳ协议的产品，这中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现些产品均可连接在同一个ＰＲＯＦＩＢＵＳ网络上。ＰＲＯＦＩＢＵＳ是～种电气网络，物理传输介质可以是屏蔽双绞线、光纤或无线传输ｍＪ。１、拓扑结构一连接在ＰＲＯＦＩＢＵＳ网络上的站点按照它们的地址顺序组成一个逻辑拓扑环。令牌只在主站（ｍａｓｔｅｒｓ）之间顺序传递，这是由特定的令牌顺序定义的。获得令牌的主站可以在拥有令牌期间对属于它的从站进行发送和读取数据操作。如果一个ＰＲＯＦＩＢＵＳ网络上的逻辑令牌环上只有一个主站和若干从站，则成为一个单主站的主、从系统。较为熟悉的ＤＰ网络就是基于这种存取机制，其中主站向从站发出请求，按照站号顺序轮询从站，周期地按顺序同从站交换数据。２，应用场合按照ＲＳ４８５／光纤和ＩＥＣ６１１５８－２的定义，ＰＲＯＦＩＢＵＳ大致分为三类田ｌ。如表３－１所列，由于电气特性，ＰＲＯＦＩＢＵＳＰＡ（本质安全）应用在防爆领域；ＦＭＳ较为复杂，多应用于西门子ｓ５系列ＰＬＣ或第三方控制产品进行通讯。ＤＰ以其传输速度快、数据量大以及良好的可扩展性等特点，成为目前广大用户普遍采用的通讯方式。其通讯速率为１８７．５ｋ一１２Ｍｂｐｓ，通常默认设置为ｔ．ＳＭｂｐｓ，通讯数据包为２２４字节。ＰＲｌ”ｍｕｓ网络是一种功能强大的现场级网络，以其通讯速度高、协议开放等特点在行业中得到了广泛的认可和应用，是西门子～种适用于中等规模的标志性的网络解决方案。表３—１协议总线标准应用领域连接方式传输技术ＰＲｏＦｍＵｓ．ＤＰｌ！Ｎ５０１７０ＰＲＯＦＩＢＵＳ协议分类ＰＲｏＦｍＵＳＦＭＳＥＮ５０１７０ＰＲＯＨＢＵＳｆ｜ＡＥＮ５０１７０用于生产自动化用于一般自动化用于过程自动化通过辅合元件连接到ＴＥＣ６１１５ｓ＿２两种协议都基于同样的总线组件且能应用于同一线路ＲＳ４８５１光纤３．１．３．工业以太网工业以太网（ＩｎｄａｓｔｄａｌＥｔｈｅｍｅｔ）是属于管理级和单元级的ｓｍ似＝ｎｃ网络。适用于大量数据传输和长距离通讯。它可靠性强，速度快，能便捷地访问远程系统，快捷地共享／访问多数据库。在物理连接上，ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｔｈｅｒｎｅｔ传输介质可以是同轴电缆、双绞线、光纤和无线通讯。ｔ、拓扑结构ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｔｈｅｍｅｔ的网络访问机制是ＣＳＭＡ／ＣＤ（载波监听多路访问／冲突检测），即在发送数据之前，每个站都要检测网络上是否有其他的站正在传输数据。如果没有，则可以马上发送数据．否则它们都要停止发送数据，等待网络空闲时中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现再发送数据。２、应用场合工业以太网使用ＩＳ０和ＴＣＰ佃协议。Ｓ７，Ｍ７，Ｃ７站和ＰＣ站可以通过ｓ７服务进行通讯；ＳＩＭＡＴＩＣＯＰ（操作面板）／ｏｓ（操作员站）和ＰＣ站可以通过ＰＧ／ＯＰ服务进行通讯。工业以太网的通讯速率为１０Ｍｂｐｓ和１００Ｍｂｐｓ，将来还会达到千兆波特率，通讯数据量为８ＫＢ。３、网络连接ＰＬＣ站需要通过ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｔｈｅｍｅｔ通讯模块ＣＰ（Ｓ７２００采用ＣＰ２４３．Ｉ，Ｓ７普通网卡）连接至以太［３４１。西门予提供的强大的工业以太网解决方案是针对大数据量交换以及实时性要求较高的网络环境的一种高级网络应用，ＩＴ技术的应用体现了以太网发展的新趋势，同时了为工业以太网的发展提供了更为广阔的空间。３．１．４．通信网络的选择在实际应用中，采用哪种网络进行数据通讯。在很大程度上取决于应用需要，例如：传输速率、网络的大小、数据量、节点数以及扩展能力和成本等，同时考虑整个系统的通讯效率等因素。从Ｓｍ丛：ｎｃ网络较为实用的几种通讯方式的简单介绍，可以根据不同的网络环境要求以及实际情况选择相应的通讯网络。表３－２列出了ＭＰＩ、ＰＲＯＦＩＢＵＳ、工业以太网３种网络的一些性能数据。袁３－２ＭＰＩ节点数：◆典型◆最大每条信息的典型数据量典型传输速率网络大小：◆局域网◆宽域网拓扑结构工程技术：总线参数２到ｌＯ３２３００采用ＣＰ３４０．１，Ｓ７４００采用ＣＰ４４３．１）才能连接至以太网，Ｐｃ机通过网卡ＣＰｌ６１３（或３种网络的一些性能数据ＦＲＯＦＩＢＵＳＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｔｈｅｍｅｔ２到１６１２７２到１００超过１０００２５０字节１００Ｍｂｐｓ“字节１８７．５ｋｂｐｓ１２０字节１．５Ｍｂｐｓ电气：最大为１００ｍ总线形电气：最大为９．６ｋｍ光缆：最大为９０ｋｍ电气：最大为１．５ｋｍ光缆：最大为２００ｋｍ总线形、树形、单光纤环、总线形、树形、冗余环、冗余环、星形星形缺省值，可调整不需要调整缺省值监测系统采用的是“传感器与变送器一ＰＬｃ一工控机”硬件架构，节点数少，每条信息的数据量也不大，传输速度也小于１８７．５ｋｂｐｓ，因此ＰＬＣ与上位机的数据通信采用ＭＰｌ通信方式，通过ＭＰＩ通讯适配器，实现上位机和ＰＬＣ的通信连接。工程实践表明，该通信方式数据传输速率快、传输准确，过程监测精确可靠。

中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现３．２通讯函数要实现监测软件的数据采集、故障诊断、现场控制等功能，必须从ＰＬＣ指定的存储区读取数据以及把需要设定的参数写入ＰＬＣ特定的存储区中，因此最重要的任务就是如何实现ＰＬＣ与工控机之间的数据通信。由于西门子￥７－３００系列ＰＬＣ没有公开通讯协议，但西门子公司的ＰｒｏｄａｖｅＳ７软件包提供了大量基于Ｗ＇ｍｄｏｗｓ用来建立通信的动态连接库文件（ｗ９５ｓ７．ｍｌ，Ｋｏｎｆｆｏｒｔ．ｒｉｌｌ）和库文件（Ｗ９５一ｓ７．１ｉｂ，Ｋｏｍｆｏｒｔ．１ｉｂ），这些文件为用户提供可靠的工具函数，使用高级语言调用这些函数，可以实现以ＭＰＩ方式与ＰＬＣ通信。３．２．１ＰＲＯＤＡＶＥ动态链接库函数介绍在安装ＰＲＯＤＡＶＥＳ７时，系统会把动态链接库文件拷贝到Ｗｉｎｄｏｗｓ目录ｓｙｓｔｅｍ和ｓｙｓｔｅｎｄ２下，只要Ｗ９５．ｓ７．ｄｌｌ、Ｋｏｍｆｏｒｔ。ｄｌｌ在系统目录下，就可以调用软件包提供的各种功能函数网。本监测软件所使用的ＰＲＯＤＡＶＥ库函数主要有【３６１：１、ｌｏａｄ＿ｔｏｏｌ（ｎｏ：ｂｙｔｅ；ｎａｍｅ：ｐｃｈａｒ；ａｄｒ＿．ｔａｂｌｅ＿ｔｙｐｅ：ｐｅｈａｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；函数ｌｏａｄｔｏｏｌ（）的作用在于初始化适配器，初始化参数的地址以及激活选定的界面，实现ＰＣ机与ＰＬＣ系统初始化链接；程序在读写ＰＬＣ数据前应该用该函数初始化ＰＣ机与ＰＬＣ的连接。此函数传送以下３个参数：ｌｌＯ：此参数指明建立连接的节点个数，指定连接数１．４，一般设为ｌ。ｎａｍｅ：此参数为设备驱动器名称，如ＭＰＩ驱动器的设备名为“Ｓ７０ＮＬⅣＥ”：测试时若改为其它名称好像连不上。ｐｌｃ．＿ａｄｒｔａｂｌｅ：此参数指明地址表入口，指定一系列连接参数，依次为：ＰＬＣ的ＭＰＩ地址、ＭＰＩ网段的编号、ＰＬＣＣＰＵ当前的槽号、ＰＬＣ当前的机架号。如果没有错误，此函数返回０，否则返回错误信息的相应十六进制代码。２、ｕｎｌｏａｄ＿ｔｏｏｌ函数ｕｎｌｏａｄＰＣ机与ＰＬＣｌ用于断开ｏｏｔ＿程束结。数参有没数函该，接链的序之前，必须调用函数ｕｎｌｏａｄ机死机，或者系统紊乱。３、ｄｂ机与ＰＬＣｌ断开ｏｏｔ＿＿起ＰＣ引将，则否。接连的ＰＣｒｅａｄ（ｂｌｏｃｋｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ａｍｏｕｎｔ：ｐｏｉｎｔｅｒ；ｂｕｆｆｅｒ：ｐｏｉｎｔｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒｔ３７１；ｂｌｏｃｋｎｏＰＬＣｄ（）的作用是从ａｅｒ＿据数个”“从中第“块据数个”１１０函数ｄｂ字开始读。ａｍｏｕｎｔ”个数据字存放到ＰＣ机的数组变量“ｂｕｆｆｅｒ”中。如果数据块不存在，将返回错误信息的代码。如果要写的数据字数目的长度超过了数据块的长度，要写的数据字的长度将得到更正，同时此函数还返回３０３Ｈ错误信息。Ｂｌｏｃｋｎｏ：指定ＤＢ块号；中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现Ｎｏ：指定写入的起始字序号，＝０表示ＤＢＷＯ，＝ｌ表示ＤＢｗ２：Ａｍｏｕｎｔ：指定写入多少个字；４、ｄｂｗｒｉｔｅ（ｂｌｏｃｋｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ａｍｏｕｎｔ：ｐｏｉｎｔｅｒ；ｂｕｆｆｅｒ：ｐｏｉｎｔｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；函数ｄｂｗｒｉｔｅ（）的作用是从Ｐｃ机的数组变量“ｂｕｆｆｅｒ”中给ＰＬＣ的第“ｂｌｏｃｋｎｏ”个数据块中从“ｎｏ”个数据字开始写“ａｍｏｕｎｔ”个数据字。如果数据块不存在，将返回错误信息代码。如果要写的数据字数目的长度超过了数据块的长度，要写的数据字的长度将得到更正，同时此函数还返回３０３Ｈ的错误信息。Ｂｌｏｃｋｎｏ：指定ＤＢ块号；Ｎｏ：指定写入的起始字序号，＝ｏ表示ＤＢＷ０，－－１表示ＤＢＷ２；Ａｍｏｕｎｔ：指定写入多少个字；５、ｍｂ＿ｓｅｔｂｉｔ（ｍｂｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｂｉｔｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；，函数ｍｂｓｅｔｂｉｔ（）的作用置位ＭＢ变量的位状态。ｍｂｎｏ：指定位存储区（Ｍ）的字节地址；ｂｉｔｎｏ；指定位存储区（Ｍ）字节的位地址，范围为Ｏ．７；６、ｍｂｒｅｓｅｔｂｉｔ（ｍｂｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｂｉｔｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；函数ｍｂｒｅｓｅｔｂｉｔ（）的作用复位ＭＢ变量的位状态。ｍｂｎｏ：指定位存储区（Ｍ）的字节地址；ｂｉｔｎｏ：指定位存储区（Ｍ）字节的位地址，范围为０．７；７、ｍｂ＿ｂｉｔｔｅｓｔ（ｍｂｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｂｉｔｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｒｅｔｗｅｒｔ：ｐｏｉｎｔｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；函数ｍｂｂｉｔｔｅｓｔ（）的作用读取ＭＢ变量的位状态当前值。ｍｂｎｏ：指定位存储区（Ｍ３的字节地址，＝ｏ表示ＭＢ０，＝ｌ表示ＭＢＩ；ｂｉｔｎｏ：指定位存储区（Ｍ）字节的位地址，范围为０－７；ｒｅｔｗｅｒｔ：为存储返回值的缓冲区地址。＝ｌ表示该位为１，卸表示该位为０；３．２．２ＰＲＯＤＡＶＥ动态链接库函数的引用该监测试软件用一个专门的Ｐｒｏｄａｖｅ单元集中声明要引入的ＰｒｏｄａｖｅＳ７动态链接库的函数，然后在程序中在引用这个单元，即把“Ｐｒｏｄａｖｅ”单元加到程序的Ｕｓｅｓ子句。ｐｒｏｄａｖｅ单元的代码如下：ｕｎｉｔｐｒｏｄａｖｅ；ｉｎｔｅｒｆａｃｅｔｙｐｅｔａｄｒｔａｂｌｅ＿ｔｙｐｅ＝ｒｅｃｏｒｄａｄｒ：ｂｙｔｅ；ｓｅｇｍｅｎｔｉｄ：ｂｙｔｅ；中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现ｓｌｏｔｎｏ：ｂｙｔｅ；ｒａｅｋｎｏ：ｂｙｔｅ；ｅｎｄ；ｆｕｎｃｔｉｏｎｌｏａｄｔｏｏｌ（ｎｏ：ｂｙｔｅ；ｎａｍｅ：ｐｃｈａｒ；ａｄｒ＿ｔａｂｌｅ＿ｔｙｐｅ：ｐｃｈａｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｔｄｃａｌｌ；ｅｘｔｅｒ／ｌａｌ。ｗ９５．ｓ７．ｄｌｌ’；ｆｕｎｃｔｉｏｎｕｎｌｏａｄ＿ｔｏｏｌ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｔｄｅａｌｌ；ｅｘｔｅｒｎａｌ＇ｗ９５＿ｓ７．ｄｌｌ’；ｆｕｎｃｔｉｏｎｄｂ＿ｒｅａｄ（ｂｌｏｃｋｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ａｍｏｔｍｔ：ｐｏｉｎｔｅｒ；ｂｕｆｆｅｒ：ｐｏｉｎｔｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｔｄｃａｌｌ；ｅｘｔｅｒｎａｌ，ｗ９５＿ｓ７．ｄｌｌ’；ｆｕｎｃｔｉｏｎｄｂ＿ｗｆｉｔｅ（ｂｌｏｃｋｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ａｍｏｕｎｔ：ｐｏｉｎｔｅｒ；ｂｕｆｆｅｒ：ｐｏｉｎｔｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｔｄｃａｌｌ；ｅｘｔｅｍａｌ，ｗｇｓ＿ｓ７．ｄｌｌ’：ｆｕｎｃｔｉｏｎｍｂ＿ｓｅｔｂｉｔ（ｍｂｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｂｉｍｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｔｄｃａｌｌ；ｅｘｔｅｒｎａｌ＇ｗ９５＿ｓ７．ｄ１１’：ｆｕｎｃｔｉｏｎｍｂ＿ｒｅｓｅｔｂｉｔ（ｍｂｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｂｉｔｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｔｄｃａｌｌ；ｅｘｔｅｍａｌ＇ｗ９５ｓ７．ｄｌｌ’；ｆｕｎｃｔｉｏｎｍｂ＿ｂｉｔｔｅｓｔ（ｍｂｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｂｉｔｎｏ：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｒｅｔｗｅｒｔ：ｐｏｉｎｔｅｒ）：ｉｎｔｅｇｅｒ；ｓｔｄｅａｌｌ；ｅｘｔｅｍａｌ’ｗ９５＿ｓ７．ｄｌｌ’：ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｅｎｄ．在监测软件的主程序调用ｐｒｏｄａｖｅ单元前，须将软件包ｐｒｏｄａｖｅ．ｐａｓ文件加到工程中。这样才能在主程序中调用ｗ９５＿ｓ７．ｄｌｌ中的函数，具体程序调用实现如下：ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｕｓｅ￥ｐｒｏｄａｖｅ；｛￥Ｒ’．ＤＦＭ｝３．３监测系统的通讯实现要对ＰＬＣ存储区进行读写操作，首先应建立工控机与ＰＬＣ的连接，对于ＭＰＩ网络来说，最多可以同时建立３２个连接，具有多点通信的性质。每个节点都有ＭＰＩ地址，用ＳＴＥＰ７软件中的Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ功能为每一个节点分配ＭＰＩ地址，ＰＬＣ的ＣＰＵ地址是唯一指定的。要想与ＰＬＣ建立连接，必须指明ＰＬＣ中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现的ＭＰＩ地址和ＣＰＵ地址。３．３．１设置ＰＧ／ＰＣ接口ＰＧ／ＰＣ接口（ＰＧ，ＰＣｉｎｔｅｒｆａｃｅ）是ＰＧ伊Ｃ和ＰＬＣ之间进行通信的接口。ＰＧ／ＰＣ支持多种类型的接口，每种接口都需要进行相应的参数（如通信的波特率等）。因此，要实现ＰＧ／ＰＣ和ＰＬＣ设备之间的通信连接，必须正确设置ＰＧ／ＰＣ接口。在【ｓｍＩＡ＝ｎｃＭａｎａｇｅｒ］中，通过菜单项［ＯｐｔｉｏｎｌＩ［ＳｅｔＰＧ／ＰＣｉＩｌｔＣｒ￡ａＣｅ］设置ＰＧ伊Ｃ接口的对话框如图３．２。设置步骤如下：１、将［ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔｏｆＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ］（应用访闯点）设置为［Ｓ７０ＮＬＩＮＥ（ＳＴＥＰ７）］２、在［ＩｎｔｅｒｆａｃｅＰａｒａｍｅｔｅｒＡｓｓｉｇｎｍｅｎｔＵｓｅｄ】（接口参数）的列表中，选择［ＰＣＡｄａｐｔｅｒ（ＭＰＩ）］类型。３、选中，单击［Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ］（属性）按钮，在弹出的对话框中对该接口的参数进行设置，如图３－２所示图３－２设置ＰＧ肫接口３．３．２建立地址表ＰｒｏｄａｖｅｔｙｐｅＳ７软件包为我们提供了结构体‘＇ｔａｄｒ＿ｔａｂｌｅ＿ｔｙｐｅ”：ｔａｄｒｔａｂｌｅ＿ｔｙｐｅ＝ｒｅｃｏｒｄａｄｒ：ｂｙｔｅ；／／ＭＰＩ站地址ｓｅｇｍｅｎｔｉｄ：ｂｙｔｅ；ｓｌｏｔｎｏ：ｂｙｔｅ；／／ＭＰＩ网络段ＩＤ号／／ＰＬＣＣＰＵ槽号中南大学硕士学位论文第三章监测系统的通讯实现／／ＰＬＣ架号ｒａｃｋｎｏ：ｂｙｔｅ；ｅｎｄ；结构体中４位数字表示站、段、槽、架的位置号，第ｌ位表示ＰＬＣ的ＭＰＩ地址，第２位表示ＭＰＩ网络编号，第３位表示ＰＬＣＣＰＵ当前的槽号；第４位表示ＰＬＣ当前架号。本监测系统采用默置地址表：ｔａｄｒ＿ｔａｂｌｅ＿ｔｙｐｅ＝｛２，０，２，Ｏ）。３．３．３建立连接要对ＰＬＣ存储区进行读写操作，首先应建立工控机与ＰＬＣ的连接，对于ＭＰＩ网络来说，每个节点都有ＭＰＩ地址，用ＳＴＥＰ７软件中的Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ功能为每一个节点分配ＭＰＩ地址。ＰＬＣ的ＣＰＵ地址是唯一指定的，要想与ＰＬＣ建立连接，必须指明ＰＬＣ的ＭＰＩ地址和ＣＰＵ地址，本监测系统采用默认设置建立地址表：ｔａｄｒ＿ｔａｂｌｅ．Ｊｙｐｅ＝｛２，０，２，Ｏ｝。部分程序语句如下：ｂｅｇｉｎｐｌｃ＿ａｄｒ＿ｔａｂｌｅ［Ｏ】：＝２；ｐｌｃ＿ａｄｒＩ／ＭＰＩ站地址ＣＰＵ槽号ｔａｂｌｅ［１】：＝Ｏ；胍但Ｉ网络段ＩＤ号／／ＰＬＣｐｌｃ＿ａｄｒ＿ｔａｂｌｅ［２】：＝２；ｐｌｃ．ａｄｒｐｌｃｔａｂｌｅ［３】：＝Ｏ；／／ＰＬＣ架号ａｄｒ＿ｔａｂｌｅ［４】：２０；ｒｃｓ：＝Ｌｏａｄｔｏｏｌ（１，＂Ｓ７０ＮＬＩＮＥ”，＠ｐｌｃ＿ａｄｒ＿ｔａｂｌｃ）；／／初始化链接ｉｆｒｃｓ＜＞Ｏｔｈｅｎｂｅ＃ｎｓｈｏｗｍｅｓｓａｇｅ（嗵信连接不成功！ｔ）；ｕｎｌｏａｄｔｏｏｌ；ｅｎｄ；ｉｆｒｅｓ＝Ｏｔｈｅｎ／／断开连接ｂｅｇｉｎｓｈｏｗｍｅｓｓａｇｅ（嗵信连接成功！’）；ｅｎｄ；ｅｎｄ；３．３．４读ＰＬＣ内部资源。６Ｍ２５往复式压缩机监测系统”要进行状态监测，须通过读ＰＬＣ内部数据块把所有监测的参量都采集到上位机，以进行状态监测和故障分析；为了更好地描述ＭＰＩ读ＰＬＣ资源的过程，以读取１－９＃轴承座三向加速度数据采集部分程序为例，来说明读ＰＬＣ内部资源的方法。

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