6ES7221-1BH22-0XA8技术介绍

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PLC和DCS分布式控制系统市场日益接近2011-12-30中国仪表网点击：141导读：工业自动化领域(IA)正处在一个十字路口。所有主要的IA厂商承认，无论是直接或间接的自动化和控制解决方案(ACS)的产品组合都已接近饱和。强调这方面的发展的一个重大趋势是缩小产品定义之间的ACS产品，特别是可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)的产品线。

    一个自动化及控制系统(ACS)市场分析方面的新Frost＆Sullivan分析师观察当前的市场情况和未来的景观，以及在未来的工厂的游戏兑换的细节。乐观的估计，欧洲分布式控制系统的市场和可编程逻辑控制器市场在2017年预计将达到�1�7.45亿美元。

    “供应商目前已与相结合的PLC和DCS功能作为一种手段来对抗高竞争并获得较终用户的认可混合型产品的出现，”Frost＆Sullivan高级研究分析师KarthikSundaram指出，“尽管经济优势，这类产品的出现而蒙上阴影终端用户感知在很大程度上，如果这一技术战略产生预期的结果，还有待观察。”

    显然引人注目的是从传统的参数，确定ACS市场的重大转变。目前，它是一个公司的产品组合，产量影响较大，其次是服务支持和成本的考虑，密切在ACS的市场空间。然而，这将改变。

    孙达拉姆说：“在未来的几年里，在IA产品组合的重点是可能减少，相比之下，需要**化的服务支持，再加上成本因素，预计将获得显著的势头。”

    由于ACS市场稳步迈向一个新的水平，将提供IA厂商的增长和**的具有挑战性的机会。供应商的参与，需要在调整与正在进行的发展和提高他们的竞争能力，并成功地在未来的工厂。

    孙达拉姆说，“Frost＆Sullivan的工厂未来的愿景是通过催化的5大趋势-企业生态系统、移动和无线技术、网络安全、云计算和可持续发展。这些大趋势将影响工业企业的各个方面。”

    例如，在未来的工厂的操作人员将不局限于站内工作控制室。片和移动平台的问世，将使他们的轨道生产线，执行维护操作，并从他们的牌位监测过程中的问题-所有，而移动。

    云计算安全技术的采用将使工厂获得相关的战略从互联网上的数据执行实时决策，提高运作效率。

    “从本质上讲，未来的工厂将安全无线网络，支持一个高度自动化的生产过程中，无缝地透过云层与企业工作的软件是相通的，”孙达拉姆的结论，“一个高端的工厂也将参与协作生产，促进**运营，并协助可持续性。”

    自动化与控制系统(ACS)市场-市场情报是一个部分的市场洞察力-工业自动化和过程控制的认购，其中还包括了所有主要的ACS产品，包括DCS，PLC，SA，HMI，MES和PLM研??究。即将到来的2012年交付，包括下面的标题：**SA和HMI市场的战略分析，在欧洲工厂自动化的无线的实施和**机械安全市场分析。这些研究服务及市场洞察力，Frost＆Sullivan的成长伙伴服务的一部分

  近年来，随着我国自动化技术的提高，工厂自动化也上了一个新台阶。可编程逻辑控制器(PLC)作为一个从八十年代发展起来的新兴的工业控制器，是自动控制、计算机和通讯技术相结合的产物，是一种专门用于工业生产过程控制的现场设备。PLC以其体积小、功能齐全，价格低廉，可靠性高等方面具有*特的优点，在各个领域获得了广泛应用。 
    洪门水电厂是一个投产30多年老电厂，原有的自动化设备无法满足安全生产的需要。溢洪道是水电厂较重要的水工建筑物之一，因此对于该建筑物日常运行维护特别重要，消力池排水廊道自动抽水系统的更新改造正是为了满足这要求。考虑到水工建筑物自然环境因素，根据可靠性**，选用性价比较高的产品的原则，我们重点对AB、GE、三菱、OMRON（欧姆龙）、MODICON（）、SIEMENS（西门子）等公司的PLC系列产品进行了综合的比较、选择，较后选用了三菱公司的产品，这是因为三菱公司产品除具有上述优点外，还具有维护方便及操作简单直观易掌握的特点。PLC采用三菱 FX2N-48MR+2A/D+2D/A,主要负责水位的数据采集，控制潜水泵的启动/停止等。同时选用了一台三菱5.7寸触摸屏，主要负责参数显示和修改参数以及显示详细的故障信息等。 

2 系统结构 
    洪门水电厂溢洪道消力池排水廊道排水系统主要由三部分组成。①一级堰廊道自动排水系统；②二级堰廊道自动排水系统；③人机对话系统。其中主控制系统安装在二级堰廊道它由水位变送器、液位开关、可编程控制器、接触器、控制开关等构成。除具有现地控制功能外，还具有通过远方的液晶触摸显示器完成水位检测、实时显示、传感器整定、实时控制、保护等功能。一级堰廊道只安装了水位变送器和接触器等水泵起动设备。液晶触摸屏也就是人机对话系统安装在溢洪道维护人员的办公地点，离主控中心有100米左右。 

3 各部分工作元器件特性 
    3.1 PLC 
    PLC(FX2N-48MR)是整个控制系统的核心控制部件，其丰富齐备的控制运算指令、优越的性能、现场编程调试的方便已使其成为深受现场技术人员欢迎的控制设备。主要性能指标为：24点输入/24点继电器输出，内置8000步RAM可使用存储盒，运算速度为1.52цs～数100цs/步（应用指令）；其输出接点的较大负载为80VA或100KW，输出接点的寿命为20VA/300万次，35VA/100万次，80VA/20万次。 
    3.2 2A/D及2D/A 
    FX2N-2A/D转换模块用于接收水位变送器输出的4～20 mA电流信号，并将其变为PLC程序可用的十进制数。（即将模拟量转换成数值量） 
    FX2N-2D/A转换模块用于将PLC运算得到的控制量数值转换为-10V～+10V电压信号，通过RS485或RS422接口连接将电流模拟量信号输入到远方监控系统。 
    3.3液位变送器和液位开关 
    液位变送器采用高精度、高可靠性美国麦克产品，型号为MPM426W 液位开关 采用中国台湾凡宜LTB产品，当水位达到设定值时，给可编程一个动作信号。 
    3.4 触摸屏 
    作为一种新型的人机界面，从一出现就受到关注，它的简单易用，强大的功能及优异的稳定性使它非常适合用于工业环境。用户可以自由地组合文字，按钮，图形，数字等来处理或监控管理随时可能变化的信息。随着工业设备的飞速发展，以往的操作界面需由熟练的操作员才能操作，无法提率。但使用人机界面，能明确指示并告知操作员机器设备目前的状况，使操作变得简单生动。使用触摸屏，还可以使机器配线标准化、简单化，同时也能减少PLC控制所需的I/O点数，降低生产成本，也相对提高整套设备的附加价值。本系统选用三菱公司的GOT930触摸屏，它和三菱PLC有很好的通用性，能在线监视并修改程序，不必很麻烦的重复插拔接口。 

4 本装置系统实现的主要功能 
    4.1具有三种运行方式:自动、手动和退出，采用操作把手手动切换。 
    4.2在“自动”运动方式下，根据液位开关（或液位变送器）提供的液位信号启动和停止潜水泵；在“手动”运行方式下，可以直接通过手动操作把手起动/停止潜水泵。在“退出”运行方式下，自动和手动操作均不起作用。 
    4.3自动定时切换各潜水泵间的主用/备用状态，也可以人为进行切换各泵间的主用/备用状态。 
    4.4采用发光二极管指示装置的运行状态和系统故障。 
    4.5采用液晶显示屏来进行参数显示（如：水位等）和修改参数（如：水泵启动和停止水位整定值、水泵切换时间参数、）以及显示详细的故障信息。 
    4.6具有故障报警功能，报警信息包括：电源故障、水泵故障、变送器故障、水位过高、水位过低、PLC故障等。 
    4.7具有自检功能和较强的容错能力。 
    4.8控制电源采用交直流两路输入的UPS电源。 
    4.9具有通信联网功能，将报警信号和模拟量信号等传送到远方计算机监控系统。 

5 软件设计 
    根据溢洪道消力池排水廊道排水系统控制的要求，利用三菱公司PLC丰富的指令编制控制程序，并结合现场调试及优化控制程序的原则，本控制系统主要有以下几个控制程序模块。 
    5.1 二级堰廊道自动排水控制过程 
    5.1.1当两台水泵处于“自动”状态时，若液位开关达到“水位高”位置时，主用水泵起动；若液位开关达到“水位过高”或“水位很高”位置时，备用水泵也起动，并且同时发出“水位过高”告警信号。 
    5.1.2当液位开关低于“水位低”位置时，所有运行的水泵都停止工作；若“水位过低”时，除水泵停止运行外，还发“水位过低” 告警信号。 
    5.1.3当PLC发出某台水泵的运行指示后2秒内该台水泵的磁力起动器未动作，则该台水泵主/备用状态改变至备用状态，并同时发出告警信号。 

三菱的可编程控制器（PLC）是一种新型的通用自动化控制装置，作为工业控制领域的核心控制器，随着工业设备自动化控制技术的发展，在工业设备控制中的应用越来越广泛。综合分析三菱PLC系统现场应用时的干扰来源和干扰的途径，提出或减少干扰源、合理接地、空间辐射干扰等抑制干扰、利用软件保证三菱PLC系统稳定运行的对策。采取必要的抗干扰措施，保证三菱PLC控制系统的可靠性。

一．三菱plc的电磁干扰的类型
影响PLC控制系统的干扰源大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是干扰源。干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声干扰模式和噪声波形性质来划分。按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，可分为持续噪声、偶发噪声等；按噪声干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。
共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态电压迭加所形成。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，影响测控信号，造成元器件损坏。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的，这种干扰叠加在信号上，直接影响控制精度。

二、三菱plc的电磁干扰的主要来源和途径

1、来自空间的辐射对三菱plc的干扰。
空间辐射电磁场主要来自现场动力线路、电气设备的暂态过程、雷电、无线信号、高频感应加热设备等，与现场设备布置及设备所产生的电磁场有关。三菱PLC系统受到的辐射干扰，主要通过两条路径：一是对三菱PLC通信网络的辐射，由通信线路感应引入干扰；二是直接对三菱PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰。
2、来自电源的传导对三菱plc的干扰
三菱PLC电源通常采用隔离电源，但因其机构及制造工艺等因素使其隔离性并不理想。实践中，因电源引入的干扰造成三菱PLC控制系统故障的情况很多。
三菱PLC系统的正常供电电源均由电网供电，由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压和电流，尤其是电网内部的变化、大型设备起停、开关操作浪涌、短路电流冲击、交直流传动装置引起的谐波等，都通过输电线路传到电源原边，产生干扰。主要通过两条路径：一是通过三菱PLC供电电源引入的干扰；二是通过变送器电源或共用信号仪表的供电电源引入的干扰。
3、来自信号线引入的传导对三菱plc的干扰
与三菱PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，还会受到外部干扰信号侵入。由信号引入的干扰会引起I/O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。干扰主要有两种途径：一是通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰。对于隔离、屏蔽性能差的系统，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，严重时造成系统误动和死机。
4、来自接地系统传导对三菱plc的干扰。
接地是提高电子设备电磁兼容性的有效手段之一，正确的接地既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地反而会引入严重的干扰信号，使三菱PLC系统无法正常工作。 三菱PLC控制系统的接地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等，接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，地环电流作用于三菱PLC系统，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层。
此外，屏蔽层、接地线和大地可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响三菱PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。三菱PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响三菱PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
5、来自三菱PLC系统内部的干扰。
主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如元器件间的相互不匹配使用、逻辑电路相互辐射、模拟地与逻辑地的相互影响等。这都属于三菱PLC制造厂家的设计问题，应用部门虽然无法改变，但选择时要多加考证、比较。
三、三菱PLC控制系统抗干扰对策
进行具体工程的抗干扰设计时，要选择有较高抗干扰能力的产品，采取抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径和利用软件手段等措施，提高装置和系统的抗干扰能力。
1、采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰。
对于三菱PLC系统供电的电源，应采用非动力线路供电，直接从低压配电室的主母线上采用**线供电。选用隔离变压器，且变压器容量应比实际需要大1.2～1.5倍左右，还可在隔离变压器前加入滤波器。对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、采用多次隔离和屏蔽及漏感技术的配电器。 控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，并与主电路电源分开。三菱PLC的24V直流电源尽量不要给外围的各类传感器供电,以减少外围传感器内部或供电线路短路故障对三菱PLC系统的干扰。此外，为保证电网馈电不中断，可采用在线式不间断供电电源(UPS)供电，UPS具备过压、欠压保护功能、软件、与电网隔离等功能，可提高供电的性。对于一些重要的设备，交流供电电路可采用双路供电系统。
2、正确选择电缆的和实施敷设，三菱plc的空间辐射干扰。
不同类型的信号分别由不同电缆传输，采用远离技术，信号电缆按传输信号种类分层敷设，相同类型的信号线采用双绞方式。严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号，避免信号线与动力电缆靠行敷设，增大电缆之间的夹角，以减少电磁干扰。为了减少动力电缆尤其是变频装置馈电电缆的辐射电磁干扰，从干扰途径上阻隔干扰的侵入，要采用屏蔽电力电缆。
3、三菱plc输入输出通道的抗干扰措施
输入模块的滤波可以降低输入信号的线间的差模干扰。为了降低输入信号与大地间的共模干扰，三菱PLC要良好接地。输入端有感性负载时，对于交流输入信号，可在负载两端并接电容和电阻，对于直流输入信号可并接续流二极管。为了抑制输入信号线间的寄生电容、与其他线间的寄生电容或耦合所产生的感应电动势，可采用RC浪涌吸收器。
输出为交流感性负载，可在负载两端并联RC浪涌吸收器；若为直流负载，可并联续流二极管，也要尽可能靠近负载。对于开关量输出的场合，可以采用浪涌吸收器或晶闸管输出模块。另外，采用输出点串接中间继电器或光电耦合措施，可防止三菱PLC输出点直接接入电气控制回路，在电气上完全隔离。
4、三菱plc抗干扰的软件措施
由于电磁干扰的复杂性，仅采取硬件抗干扰措施是不够的，要用三菱PLC的软件抗干扰技术来加以配合,进一步提高系统的可靠性。采用数字滤波和工频整形采样、定时校正参考点电位等措施，有效周期性干扰、防止电位漂移。采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件保护等。例如对开关量输入信号，采用定时器延时的方式多次读入，结果一致再确认有效， 提高了软件的可靠性。
5、正确选择接地点，完善接地系统。
良好的接地是保三菱PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害，还可以抑制干扰。完善的接地系统是三菱PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

三菱PLC控制系统属高速低电平控制装置，应采用直接接地方式。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上**地线，接地点应与动力设备的接地点分开。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能靠近三菱PLC。集中布置的三菱PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单独的接地线引向接地极。分散布置的三菱PLC系统，应采用串联一点接地方式。接地极的接地电阻小于2Ω，接地极较好埋在距建筑物10～15m远处，而且三菱PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。
信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；信号源不接地时，应三菱PLC侧接地。信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，各屏蔽层应相互连接好。选择适当的接地处单点接地，要避免多点接地。
6、设备选型。
在选择设备时，首先要了解生产厂家给出的抗干扰指标，如共模抑制比、差模抑制比、耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作等，要选择有较高抗干扰能力的产品，如采用浮地技术、隔离性能好的三菱PLC系统。
三菱PLC控制系统现场应用时的抗干扰问题，是复杂而细致的。抗干扰性设计是一个十分复杂的系统性工程，涉及到具体的输入输出设备和工业现场的具体环境，要求我们要综合考虑各方面的因素，必须根据现场的实际情况，从减少干扰源、切断干扰途径等方面进行全面的考虑，充分利用各种抗干扰措施来进行三菱PLC控制系统的设计。才能真正提高三菱PLC系统现场应用时的抗干扰能力，确保系统安全稳定运行。

1.故障现象
    据值班电工反映，系统电源指示灯POWER亮，正常操作外部开关、按按钮时，CPU面板上ERROR报警指示灯亮，外部输出切断，当时刚好上午准备下班。下开机时，从CPU内部冒出一股浓烟，此时，PC交流电压为247V左右。

2.故障分析及处理
    当制出现下列**级错误时会引起CPU停机：CPU WAIT’ G (CPU等待)、MEMORY ERR（存储器错误）、NO END INST（无结束语句）、I/O BUS ERR（I/O总线错误）、I/O SET ERR（I/O设置错误）、I/O UNIT ERR（I/O单元错误）、SYS FAIL FALS（系统出错）等。
    用编程器读出出错信息如下：COU WAIT’ G、MEMORY ERR。拆下该CPU，经查看内部线路，发现CPU内部电源部分一集成件SI-9510A已炸开，显然，CPU不能运行。可能原因是当时电源电压**OMRON产品给定电压较高值(240Va.c)7V左右或该集成件本身质量欠佳造成的。更换同型号CPU，ERROR红灯仍亮，系统不能启动，用编程器读出的出错信息依然如故。
    为了防止意外和查看问题方便，我们将备用的存贮器换上，因其RAM中无用户程序。此时，能引发CPU等待的错误主要有两个方面：特殊I/O单元等待及扩展I/O单元等待。首先，我们查看了扩展单元的各部分，其电源供给正常，发现连接电缆插头松动，插好，试机，PC CPU依然停机，但无存贮器错误显示。由于系统未进行I/O地址登记，为查找原因方便，将扩展机架“离线”操作，直接检查主板特殊单元。存贮器中RAM为空白，只要拆下坏的模板后，CPU就应运行，其RUN指示灯亮（编程器置RUN或MONIT状态）。当拆下主板上OD215模板后，RUN亮，将备用的OD215进行状态设置，替换后也亮。此时，再将原来的存贮器换上，结果编程器上蜂鸣器马上声响，又出现MEMORY ERR出错信息，可见存贮器也被烧坏。只能用备用的存贮器，重新输入原始用户程序，分段检查、试车，较后全部重新试车，系统正常，交付使用。
    直此，笔者认为引起这次停机故障的可能原因是特殊I/O单元OD215损坏，又由于偶然因素如电压偏高，使CPU烧坏及存贮器损坏。

总结
    （1）制系统设计时，其电源的稳压设计必须引起重视，以满足当地电压波动范围适合PC规范要求，为此，我们正着手改进原电源线路
    （2）程序需备份。设计者一般均有程序备份，用户手中也必须有正确的程序清单。
    （3）平时应当注意何处可以购买到备件，以便及时修复机器。

2 触摸屏的通讯设置及界面设计
在硬件连接完成后，需要在组态软件中*系统的硬件配置以及设置一些通信参数等等。首先制定所使用的触摸屏的类型，这里选择默认的 UG420（640＊480 10.4inches）;下一步*和触摸屏通讯的PLC类型及型号，这里选SIEMENS S7-PROFIBUS;较后一步*系统参数，首先是读区和写区，读区是指作为从PLC读入数据的缓冲，如果系统中需要显示趋势图的话那么读区应当设大一些，一般设1000个字就可以了，写区用于显示存储屏幕的状态、页码、画面层叠以及报警状态等等。另外在对话框No.of Word Setting for I/O中需要指出触摸屏的MPI地址，以及传输的帧长度，MPI地址在PLC的硬件组态里已经定义好了，两者必须一致，否则会出现通信错误。另外帧长度为32字节;奇偶校验为奇校验;数据长度8位;停止位1位;通讯方式RS-485。
UG00S-CW具有非常完善而强大的组态功能，在开发组态的时候，开发者可以不去考虑通信协议的问题，因为富士公司已经将这一切的技术细节都屏蔽掉了，它具有智能的寻址功能。在建立一个按钮时，这个按钮在PLC中的预先有定义（在西门子PLC中，无论是数字量还是模拟量的定义都是在DB块中）。设这个按钮的地址是DB2.DBX2.0（它的含义是第2个DB块中第2个字节的第0位），触摸屏中按钮的地址应表示为DB2：2-0。我们可以看到，除了地址的书写方式有所不同以外，你几乎*作其他的工作，你*去定义变量、更*去理会通信的帧结构等等。
对于模拟量同样如此，只不过在模拟量中你需要指出模拟量所占的字节个数，其他的同数字量一样简单。
可以说，UG00S-CW在处理基本的模拟数字量的时候非常简单、方便，但是在处理一些较为复杂的情况时却遇到了意想不到的问题。在这个食品生产线的集中控制系统，其中就涉及到富士触摸屏和西门子PLC中的通信格式的兼容问题。
系统中有些PID控制的模拟量需要用趋势图来显示，UG00S-CW中显示趋势图并不复杂，首先点一下趋势图的图标，在弹出的对话框中选择趋势图的类型，然后选择每条曲线对应的地址即可。但是在联机调试时却总是出现comunication error（通信错误）信息，经过排查发现问题出在趋势图上，如果将趋势图从程序中去掉，则一切正常，后来我就尝试先将西门子PLC中的对应的模拟量数据读入触摸屏的缓冲（即内部存储区），然后将趋势图每条曲线的地址改为对应的内部地址。经过联机调试，发现不再出现comunication error信息，但是趋势图的曲线的显示却极不正常。经过观察，发现除了当模拟量的值为零时曲线显示正常，而为非零时曲线则指向无穷大。这个问题曾让笔者百思不得其解，后来终于想到有可能是西门子PLC和富士触摸屏在存储格式上可能会不兼容。原来富士触摸屏中趋势图中的模拟量一般都是双字（4字节），它从西门子PLC读取的顺序是将**字读为高字，第二个字读为低字，而西门子PLC中模拟量的存储为先存低字再存高字，这样富士触摸屏从西门子PLC中读入的数据刚好都是高低字颠倒的。因为一般模拟量的值都比较小，所以高字都为零，这样相当于将原来的值乘了一个2的16次方的数，远远超过了模拟量的上限，所以才出现了以上情况。
为了解决以上问题，需要将PLC中的数据读入，然后依次高低字颠倒，然后再将趋势图的曲线地址指向存储修正数据的内部地址即可。为了完成这个功能，需要用到UG00S-CW的宏指令，富士UG00S-CW平台提供了丰富的宏命令集，
主要有以下几类：
屏幕类，当打开一个界面时可执行的OPEN macro，当关闭一个界面时可执行的 CLOSE macro，当打开一个界面后不断循环执行直到这个界面关闭为止时停止的 CYCLE macro。
按钮类，当按下一个按钮时可执行的 ON macro和当松开一个按钮时可执行的 OFF macro。
宏模式，即宏指令程序段受某一个比特位的控制，当这一位为1时执行，为0时停止，这个比特位可以是PLC中的地址，也可以是触摸屏的内部地址。
富士UG00S-CW的宏命令集和汇编语言非常相似，不过此外还增加了许多系统命令功能和辅助功能，使得开发程序更加方便快捷。触摸屏中的存储格式是字，地址用$u来表示，例如$u1000就表示第1000个字，$u1000-14就表示第1000个字的第14位，触摸屏中没有用来表示字节的地址表示方式。在这个食品生产线上有多个PID控制回路，每个回路对应一个趋势图，以**个回路为例，它占用Buffer1（较多有12个Buffer可供使用）趋势图有三条曲线PV、SP、OP，它们所对应的PLC地址分别为DB10：DBD0，DB10：DBD4， DB10：DBD8，然后将调整后的地址存入定为$u500～$u505，程序段如下：
/＊首先将模拟量读入触摸屏内部，使用块赋值BMOV指令，即将DB10：DBD0～ DB10： DBD8赋值到$u500～$u505＊/
$u500=DB0010：0000 C：12（BMOV）
//下面将各个量的高字和低字颠倒
$u600=$u500 （W）
$u500=$u501 （W）
$u501=$u600 （W）
$u602=$u502 （W）
$u502=$u503 （W）
$u503=$u602 （W）
$u604=$u504 （W）
$u500=$u505 （W）
$u505=$u604 （W）
然后将此程序段拷贝到每一屏幕的CYCLE macro中，然后将buffer地址初始地址指向$500，抽样模式定为：Constant Sample，曲线条数（即No. of Word）定为3条，存储长度为500，其他的设置为默认值，趋势图中对应三条曲线的地址改为$u500,$u502,$u504，这样才能保证触摸屏中的数据和PLC中的数据同步更新。将程序下载到触摸屏，经过联机测试，一切正常。

富士触摸屏以及西门子PLC由于其产品具有很高的稳定性，而且在软件开发上非常快捷，因此在工控方面，两者相结合是一个很不错的选择，能够充分发挥两者的优点。但是由于两者毕竟不是同一厂商，所以难免会在某些细节的兼容性上会有纰漏，这是我们在设计工控系统时特别要注意的地方，硬件漏洞软件补是 IT界永恒不变的方法，在开发商还没有使他们的产品尽善尽美之前，我们应当运用我们自己的智慧来完善我们的系统。

一、系统概述
汽车制造厂的输送线和装配线是一个非常复杂的控制系统，它需要控制道岔、停止器、捕捉器、隔离开关、急停开关、接近开关、光电开关、传送机、张紧器、提升机、举升台等许多执行机构。奇瑞公司二期工程总装车间采用两条装配线、四种车型混线生产，自动化程度很高，控制系统复杂。整个控制系统分中央控制室和四个远程控制站，组成一个全厂工业局域网，远程控制柜PLC通过以太网将自己所控制的区域的生产情况传送至中央控制室的计算机系统。

二、系统选型及特点
PLC（可编程逻辑控制器）作为在复杂控制系统中替代电磁继电器顺序控制而出现，从它诞生起，就具有良好的发展的前景和广阔的前途。随着总线控制和网络的出现和应用，PLC如虎添翼，不断向各个行业渗透。现在，在工业上几乎每个行业都可以看到PLC的身影。

我公司根据自动化控制人员在产品实际应用上的经验和总结，在认真分析国际上**的控制系统公司的产品的基础上，以及鉴于一期工程采用罗克韦尔自动化公司A-B品牌的PLC产品的良好运行状况，所以二期工程仍采用了A-B品牌的PLC，来控制整个车间的生产情况。

作为罗克韦尔自动化公司旗下拥有**历史的*品牌，A-B品牌PLC在**工业界享有盛名。PLC-5系列PLC作为A-B品牌家族中成熟的产品，拥有许多功能模块，可以实现多种复杂的控制系统。

此外，罗克韦尔自动化公司的软件众多，功能强大，对A-B的产品有广泛的支持。有RSLogix 5、RSLogix 500、RSLogix 5000、SLC 500-A.I.系列编程软件，控制网组态软件RSNetWork等一系列梯形图编程软件包，为罗克韦尔自动化公司的产品提供了可靠的通讯能力、强大的编程功能和**的诊断能力和监控能力，以及运行控制功能。

经过深思熟虑，较终我们确定了罗克韦尔自动化公司的PLC-5可编程序控制器、RSLogix 5编程软件、RSNetWork控制网组态软件以及RSView软件组成的自控系统，来控制总装车间整个生产装配线，实现各项功能，满足整个车间对自动化控制系统的要求。此外，奇瑞公司二期工程的焊装输送线和涂装输送线也采用了罗克韦尔自动化公司的A-B品牌PLC。

我们选择的PLC-5/40E CPU，内存容量大，数据处理能力强，网络功能强大，带有以太网网口，不需要额外的以太网通讯模块。
PLC-5/40E CPU使用钥匙开关改变处理器的操作模式：

1.RUN（运行）
在运行模式下，用户不能创建或删除程序文件，创建或删除数据文件，或通过编程软件变操作模式。

2.PROG（编程）
在编程模式时，用软件编程不能变操作模式

3.REM（远程）
通过编程软件，在远程编程、远程测试、远程运行模式之间改变。
RSLogix 5编程软件具有可靠的通讯能力、强大的编程功能和**的诊断能力和监控能力，以及运行控制功能： 
·诊断和故障查找工具 

·可靠的通讯功能 

·统一的项目视图 

·灵活的梯形图逻辑 

·符号编程 

·可选的梯形图视图 

·容易的通信组态

利用RSLogix 5梯形逻辑编程软件，可以优化系统性能，节省项目开发时间，提高生产率。
上位机软件RSView32是罗克韦尔自动化公司推出的组态软件平台，它使用方便，可以构造灵活的界面和强大的功能，用RSView32组态软件能开发出较强的组合画面： 快速灵活的画面切换 

·灵活有效的报警方式 

·强大的功能和简单直观的操作方式 

·灵活实用的设置功能 

·实用的管理功能

利用上位机软件RSView32，坐在中央控制室，就可以监控现在的一切机械化设备，对现场的生产情况一目了然。

三、系统结构与配置
罗克韦尔自动化公司的通讯网络分为三层：信息层、控制层和设备层。信息层应用以太网，用于全厂的数据采集和程序维修。控制层应用控制网、DH+、DH485、远程I/O网络。设备层应用DeviceNet网络，用于底层设备的、率信息集成。
罗克韦尔自动化采用基于生产者/客户模式的通讯技术的控制网，即传送对时间有苛刻要求的控制信息，同时对其他的信息如对时间无苛求的信息也能传送，不会影响对时间苛求信息的传送。该控制网具有以下的特点： 

连续性 

传送与梯形逻辑程序的扫描异步
以一个与用户在I/O映象表中所设定的通讯速率相等或更快的速率传送，保了控制网中的数据准确、可靠、快速的发送、传递、接受和处理。

总装车间控制系统是一个基于DeviceNet网络的现场总线控制系统。控制系统由一个中央控制柜和四个远程控制柜组成，并与上位机和企业以太网相连。系统的较低层是设备控制层，主要完成生产设备的现场控制与监控；控制网主要是通过上位机完成对全车间生产线的在线监测，并向设备控制层下达控制指令；较上层是EtherNet网络，EtherNet网络与公司的企业资源管理（ERP）系统连接，向ERP系统提供整个车间的生产数据。 3.1 中央控制室
中央控制室采用RSView32组态软件。RSView32是高度集成、基于组件并用于监视和控制自动化设备和过程的人机界面软件。RSView32通过开放的技术扩展了您的视野，达到了与其它罗克韦尔软件产品、微软产品以及第三方应用程序的高度兼容。RSView32除了具备高质量人机界面软件的功能外，还提供*特的系列工具来较大限度地提升生产率。

中央控制室承担了数据管理、车间数据采集、报警、趋势、数据记录及中文报表等工作。在中央控制室设有操作员工作站，操作员通过操作终端详细了解整个车间的生产运行情况，并可下达操作控制指令，指挥整个车间生产，实现车间自动化控制。

中央控制室主要完成以下功能：
控制操作：在中央控制室能对全系统被控设备进行在线实时控制，如启停某一设备，手动或自动执行顺序控制，PLC控制方式的切换及对现场PLC参数设定值的修改等。
显示功能：用图形实时地显示各PLC站被控设备的运行工况；动态显示生产线工艺流程图，并能在流程图上选择弹出多级细部详图；动态显示各种信号的数值和范围清单，通过按钮、开关、信号灯、颜色等手段实时生动地表示出来。

数据管理：能建立生产数据库、操作信息库、故障信息库。
数据处理：利用实时数据和历史数据，计算主要生产指标。
报警功能：当装配线出现故障时，工人按下呼人开关和急停开关，装配线停止运行，把故障信息输入到报、屏幕显示报警信息、打印机输出报警信息、声光报警，并可依据报警信息推出相应的动态画面。
报表功能：即时报表、日报表、月报表、年报表。
安全功能：按不同操作级别分级加密，并记录操作人员工号和所有操作信息。
打印功能：可以实现报表和图形打印以及各种事件和报警实时打印。

3.2 双行道板式输送机系统
总装车间有两套双行道板式输送机系统。本系统由四柱叉式提升机、助推器、回转举升台、传送机、和接近开关等设备组成。每套双行道板式输送机系统由两条平板输送线组成，平行回行，是一种非常复杂的控制技术，在国内处于技术良好的地位。该输送线可以很大程度上降低工人的劳动强度，提高生产效率。但相对而言控制系统技术要求就比较大，难度高，设备控制和调试起来非常困难，是控制中的难点和重点，要求控制系统的各个部分互相紧密配合，不能出现半点差错。

同时在四柱叉式提升机的控制系统中取一个信号，用来控制吊具从宽推杆积放式悬挂输送链的双行道板式输送机上或从双行道板式输送机到宽推杆积放式悬挂输送链上之间的紧密衔接，杜绝差错和故障的出现。并在现场设有自动/手动切换箱，预防生产过程中紧急事故的出现。

3.3 车型吊具识别系统
在油漆车身上料点，操作人员通过录入计算机将当前吊具号及车的信息输入到录入计算机，录入计算机将吊具号通过以太网传送至PLC，PLC进行堆栈存储。

另外录入计算机将车的信息通过识别系统写头写入载码体，并通过以太网将吊具号及车的信息传送至上位机及在录入计算机内存储，当录入完毕后给PLC发出信号。

上位机作出与输送线相对应的画面及参数，通过PLC给出的指针及录入计算机给出的信息进行显示并与PLC给出的堆栈信息进行比较，上位机根据信息及要求控制出入库的道岔及停止器。

当上位机出现故障时，操作人员人工控制运行，待上位机正常后从PLC调出堆栈信息恢复显示。

在库存入口处的识别系统读头读取载码体信息通过以太网传至上位机，上位机根据库存及车的信息控制入库区的道岔及停止器。当上位机出现故障时，操作人员人工控制运行，待上位机正常后从PLC调出堆栈信息恢复显示。

库区出口处，上位机根据计划及库区信息通过以太网控制停止器。当上位机出现故障时，操作人员人工控制运行。

载车吊具入口处，上位机根据识别系统读头读取载码体信息通过以太网传至上位机，上位机根据车的信息控制道岔及停止器。当上位机出现故障时，操作人员人工控制运行。

在装配悬链整车下线提升机**工位处（ST48）设置识别系统读头，现场仪表板上线处设置显示计算机及打印机各一台，当车通过ST48工位时，读头将载码体信息读入，并在计算机处显示。

发动机上线完毕后，通过以太网发一信息计算机。计算机能依次显示三个车的信息，并能打印当天的产量及参数。

3.4 吊具储存区
总装车间吊具存储区分空吊具存储区和油漆车身吊具存储区。其中油漆车身吊具存储区由九条宽推杆积放式悬挂输送链系统组成，用来存储不同的车型和同种车型的不同颜色的车身的吊具。

控制系统需要区分吊具的类型的类型，在吊具进入存储区和出存储区时需要鉴别吊具的类型，并与已经输入的信息进行比较，作出吊具应该进入哪一条悬挂输送线存储区，或者哪种吊具从悬挂输送线存储区出去。

在空吊具存储区前有一个坏吊具识别和检修区，把需要检修的吊具送入检修区，进行维修，正常的空吊具进入吊具存储区。

四、结束语
总装车间的控制系统的特点也是难点有两方面：一是要切实保证设备运行的安全性，在生产过程中出现点微小的故障都可能产生重大的安全事故，和巨大的经济损失；二是控制系统复杂的连锁关系，从载油漆车身的吊具上线到成品车下线，包括工艺链和快速链之间的衔接，需要设备的各个环节紧密配合，不能出现丝毫的差错。通过应用罗克韦尔自动化公司的软硬件产品和技术，保证系统的安全和可靠性，灵活地实现了复杂的连锁任务，较终得到控制的要求。

总装车间控制系统自动化程度较高，数据采集量大，控制站多，系统可靠性要求较高。通过采用罗克韦尔自动化公司的产品和技术，系统基本达到设计要求，运行效果较好，运行稳定、可靠，具有较高的机电一体化水平。同时，该系统设计合理，，减轻了工人的劳动强度，减少了设备运行的故障率，提高了生产效率。较终获得用户的一致赞扬和**。

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