6ES7221-1EF22-0XA0产品型号

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1 引言
在北方大中城市冬季暖气的主要依靠集中供热系统，集中供热系统在建筑小区按装换热站实现介质隔离换热和终端供热控制。换热站主要应用于集中供热系统中，集中供热系统具有热惯性大、滞后明显以及受温度、天气因素干扰较大等特点，使得整个系统调节控制难度增大，并且传统的换热控制大多数采用继电器、变频器等进行简单控制，系统调节凭以往积累的经验，运行维护的成本过高，效率低下。针对热网调节中上述的状况，采用计算机监控管理系统对热网实行集中监控是一种行之有效的方法。
美国Horner一体化控制器（OCS）是本文集中介绍的换热控制系统。如图1所示。

图1 美国Horner一体化控制器（OCS）系统

监控计算机通过各现场控制设备实时采集现场数据，监控整个供热系统的关键数据，对热网的水力工况和热力工况进行综合分析，然后根据热力缝补状况及时调整供热温度等参数，协调整个系统稳定、的运行，充分发挥系统的大效能，降。

2 基于OCS控制器的换热系统设计
2.1 关于OCS控制器
在PLC的应用过程中经常遇到过这样的问题：I/O设备，PLC，显示设备以及网络分别来自于不同的厂家，需要花费许多时间，经费将他们集成到一起，而且可能还需要购买好几种软件包，很多培训才能完成。这些无疑增加了工作的复杂程度，减缓了产品的研发投放速度，提高了产品的成本从而降低了企业的竞争力。那么有什么办法可以解决这些问题呢？
美国Horner一体化控制器（OCS）就是把传统的PLC控制器、人机界面HMI、输入输出点I/O和网络Network集成到一起，仅用一套软件就可以对整个系统的硬件配置、逻辑程序、网络连接和人机界面进行配置和编辑，大大降低了工程师程序开发的时间和成本。Horner的OCS产品在欧美等发达国家有着非常广泛的应用，其特别适合设备制造业、自动化化生产线及各种DCS系统。美国Horner公司提出的一体化控制理念，越来越为业内人士所接受，正逐渐成为自动化控制行业的主品。
在本换热系统中主要采用了HORNER X系列的两款主品，小巧的紧凑型XLE103，和具有5.7寸彩色触摸屏的LX300。编程软件使用Horner自己开发的Cscape，并且是的。系统配置图如下，其中XLE103带有一个小的操作员界面（128x64背光显示，带有16个功能键），并带有内置I/O∶12点直流输入（正/负逻辑）兼容12/24伏，12点直流输出（每通道大0.), 2通道10-bit模拟输入（0-10V/4-20mA).2路脉冲/PWM输出功能，另外还可配置4路高速计数器（10kHz）。XLE103自带2个的RS232/485接口，支持PLC/Drive通讯协议和一个大容量可移动存储器插槽（支持标准SD卡）。Xle有集成的CsCAN网络端口用于高速通讯和I/O扩展。每个Xle都是直流供电。Xle能被安装在DIN导轨上。LX300自带5.7寸标准彩色触摸屏。支持CsCAN网络接口和远程I/O模块（SmartStix）。

2.2 PID控制功能和丰富的运算能力
现代化的换热站需要实现全自动的恒压恒温供水，因此PLC要根据现场变送器反馈回来的温度压力等参数来调整变频器的频率。控制两台循环泵和一台泵的转速，从而控制二次供热的温度和压力。
此系统的PID由软件编程实现，不需要添加任何外围设备，多可以实现8路立的PID控制。并且LX300的扫描速率在0.2ms左右，对PID的响应速度很快。其中优势的是其具有参数自整定得功能，使终用户即使不具备PID理论知识也能快速进行PID调节，用户只需开启PID的自学习功能，PLC就可以根据工作状况自动找出比例系数、积分时间、微分时间等参数。等到PID参数找到后就自动切入控制程序，其PID调节的具体画面如图2示。此换热系统共需要3路PID控制。

图2 PID调节的具体画面

（1）实现室外温度补偿，自动控制二次供水温度功能，控制器既可以根据设定的供暖曲线和室外温度的变化自动控制二次侧出水温度，又可以根据设定的固定出水温度维持二次侧出水温度恒定，以满足用户的节能效果需求。
（2）二次侧循环变流量调节功能，控制器可以根据系统热负荷的变化，调整循环泵的转速，维持二次供、回水温差（可以调整）恒定，达到的供热效率和节能效果。新启动前有一段时间（可以调整）的延时警报，用以提醒可能在现场维护的工作人员注意自身。
（3）根据二次回水的压力调节二次供水的流量，通过实时检测二次管网回水的压力，通过PID调节及时控制二次管网的流量阀。保证二次供水的恒压。
2.3 OCS控制器与变频器的通讯
在工业自动化控制系统中，为常见的是PLC和变频器的组合应用，并且产生了多种多样的PLC控制变频器的方法，其中采用RS-485通讯方式实施控制的方案得到广泛的应用，因为它抗干扰能力强、传输速、传输距离远且造价低廉。但是，RS-485的通讯解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据的奇偶校验、时处理和出错重发等一系列技术问题，一条简单的变频器操作指令，有时要编写数十条PLC梯形图指令才能实现，编程工作量大而且繁琐。但是在OCS中这一切都变得非常简单，我们只需要一个功能块就可以实现Modbus所有的功能，即保留了RS485通讯的优点，又省去了复杂的编程工作。以下是编一段通讯程序的例子，可以看到OCS非常简单的就从变频器了想要的参数（图3）。

图3 变频器通讯编程

2.4 GPRS与OCS的结合
DTU是指数据终端设备（Data Terminate unit),可以理解为下位GPRS发射终端。使用GPRS的优点是实时在线，当有时才按流量收费。可以省去大量的布线、调试、维护工作，对于地理位置相对很远的有很明显的优势。但是其本身也存在着一些弱点，比如说系统延时时间长（10s左右），信号受周围环境影响较大、运营商支持等。
对于此换热系统，计算要求的数据实时性不高（1min左右），而且各个换热站地理位置相对很远，所以特别适合应用此种传输方式进行PLC和上位机的通讯。其基本示意图如图4所示。换热控制监控画面如图5所示。

图4 GPRS实时通讯系统

图5 换热控制监控画面

2.5 OCS保护及报警功能
保护功能包括常规的过压保护、欠压保护、缺项保护、漏电保护、过流保护等功能。报警功能包括循环泵故障报警、泵故障报警、压报警、系统软化水箱压力过低报警、二次网回水压力过低报警、换热站故障停机报警等功能。
HORNER OCS产品采用了移动存储技术，支持普通的SD卡或CF卡（大可到2G），用于存储历史数据和报警信息。在本系统中我们采用了1G内存的SD卡实时存储报警信息和进行数据备份，当需要查看时，只需将SD卡拔出并插到计算机上就可以打开全部文件，而且所有文件均可以存为EXCEL格式。

3 结束语
在地理位置相对分散的各换热站中则采用美国HORNER公司的一体化控制器（OCS）进行现场控制，通过的PID算法，克服了传统PID控制器时间常数过大，调节惯性大，容易调产生大幅度振荡等缺点，同时通过一体化的人机界面现场显示和操作十分方便。通过串行通信协议与现场多台变频器进行实时通讯，采集变频器的关键参数并不断进行调整，使水泵工作在状态下。在方面，通过的GPRS网络与计算机实时通讯，节约了大量布有线网络所造成的时间、人力、资金的消耗

目前日益流行的智能建筑(InbbbligentBuidings)是建筑技术与计算机信息技术相结合的产物，是信息社会的需要，也是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(BuidingAutomationSystem，缩写为BAS)、通信自动化系统(CAS)和办公自动化系统(OAS)三大系统组成。其中，楼宇自动化系统是智能建筑中基本和重要的组成部分。楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统，将大楼内部各种设备连接到一个控制网络上，通过网络对其进行综合的控制，这些设备包括空调、照明设备、电梯、消防设备、安防设备等等。它确保建筑物内的舒适和的办公环境，同时实现节能的要求。

2 现场控制系统FCS的出现以及在楼宇自控中的应用

上个世纪七八十年代，伴随着计算机性提高，价格大幅下降，出现了由多个计算机递阶构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(Distributed Control System，简称DCS)。DCS是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表，因此它属于一种模拟数字混合控制系统，这种系统较以前的各种控制系统有了较大的进步。DCS在工业自动化控制领域获得了广泛的应用，也开始应用到楼宇自动化控制领域，但是DCS存在如下一些缺点：

(1) 安装费用高:采用一台仪表、一对传输线的接线方式，导致接线庞杂、工程周期长、安装费用高、维护困难；

(2) 性差:模拟信号传输精度低，而且抗干扰性差；

(3) 系统封闭:各厂家的产品自成系统，系统封闭、不开放，难以实现产品的互换与互操作以及组成大范围的网络系统。

上个世纪90年代以来，随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展，出现了基于现场总线的控制系统(FCS)，FCS克服了DCS的缺点，它是一种全数字化的、全分散的、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。目前，现场总线技术已经成为自动化技术中的一个热点，备受国内外自动化设备制造商与用户的关注。FCS大地简化了传统控制系统繁琐且技术含量较低的布线工作量，使其系统检测和控制单元的分布趋合理。与传统的DCS(分布式控制系统)相比，FCS具有性高、可维护性好、、实时性好、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线的出现，为工业自动化带来了一场深层次的，从而开创了工业自动控制的新纪元，被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于FCS的许多优点，控制们纷纷预言“FCS将取代DCS成为21世纪控制系统的主流。”现在，FCS已经被应用到楼宇自动化控制领域。

2.1 应用于楼宇自动化领域的几种现场总线

由于诱人的市场商机和不同的应用领域的存在，世界一些大公司或公司联盟纷纷提出自己的现场总线协议标准。据不统计，目前上有40种宣称为开放型的现场总线标准。这些协议根据标准化组织(ISO)的计算机网络开放式互连系统的OSI参考模型来的。大多数现场总线只是用其中的一、二和七层协议。于是现场总线呈现杂乱纷呈的局面。在这些现场总线中不乏优异的现场总线，如CAN、Modbus、Profibus、Lonworks、BACnet、DeviceNet等等。其中Lonworks、BACnet、CAN、EIB等现场总线在楼宇自动化领域获得了较广泛的应用。尽管基于现场总线的FCS克服了DCS的许多缺点，但还是有一些不如人意的地方，明显的缺点：多种现场总线并存而互不兼容，导致FCS的可互操作性只能在同一种现场总线系统中实现。后面将对FCS的缺点做进一步说明。

(1) LonWorks

美国Wchelom公司1991年推出了EON(Local OperrationgNetworks)技术，又称Lonworks技术。它得到了众多计算机厂家、系统集成商、仪器仪表以及软件公司的大力支持，已经在楼宇自动化、工业自动化、电力系统供配、消防监控、停车场管理等领域获得广泛应用。具体地说LonWorks具有以下优点：

① 网络结构灵活、组网方便。它支持多种网络拓扑形式，包括总线型、星型、树型、自由拓扑型等，这样可适应复杂的现场环境，方便现场布线；

②支持多种传输介质。包括双绞线、同轴电缆、电力线、光纤、无线射频等；两种传输速率：78bps和1.25Mbps，大传输距离由网络拓扑形式和传输介质决定，一般可从500m到2700m。可接人的节点多为32385个；

③完善的开发工具。提供完善的系统开发环境，采用开放的NEURONC语言，它是ANSIC语言的扩展；

④无主的网络系统。LonWorks网络中各节点的地位相同，网络管理可设在任一节点处，并可安装多个网络管理器；

⑤开发LonWorks网络节点的时间较短，也易于维护。LonWorks采用的LonTMk协议固化在Echelon公司的Neuron芯片中，这样可以节省开发LonWorks网络节点的时间，也方便维护。

同其它现场总线一样，LonWorks也有自身的缺点。，LonWorks的实时性、处理大量数据的能力有些欠缺；其次，由于LonWorks依赖于Echelon公司的Neuron芯片，所以它的开放性也受到一些质疑。尽管LonWorks存在一些不足，但是LonWorks的FCS还在楼宇自动化领域获得了广泛的应用。世界上有2万多家OEM厂商生产LonWorks相关产品，其中种类已达3500多种。 目前世界上已安装有500多万个LonWorks节点，LonTMk协议也被接纳为欧洲CENTC247、CEN TC205的一部分。自1996年以来，LonWorks也开始在国内获得大量的应用。在建设部的支持下，国内一些研究所和企业开始陆续开发出基于LonWorks的楼宇自动化控制系统，并在一些新建智能大厦和建设部智能化小区试点工程中得到应用。

(2) BACnet

BACnet是作为世界上个楼宇自动控制网络的数据通信协议。它代表了智能建筑发展的主流趋势。BACnet不是软件或硬件，也不是固件，严格地说，BACnet并不是现场总线，而是一种网络协议，即通信规则。为不同商家产品的系统之间进行信息交流提供平台和支持。BACnet详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。BACnet采用了Ethernet、ARCNET、MS／TP、PTP、LonTalk五种网络技术进行通信。可根据系统通信是和通信速度选择不同的网络技术。相对其它现场总线，BACnet标准大的优点是可以与Ethernet、LonWorks等网络进行无缝集成。不过BACnet主要为解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通讯问题设计，并不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。BACnet标准已在得到了广泛的应用，生产和经营楼宇设备和楼宇自控设备的主要厂商均支持BACnet标准。BACnet在不到10年的时间内就从一个行业学会标准成为楼宇自控领域中的ISO标准。虽然我国是WTO和ISO成员国，但是BACnet在我国建筑领域中的应用范围还是相对较小，而且在工程中采用的BACnet产品和技术也基本上全部是从国外引进的，还没有真正意义上的国产化BACnet相关产品。

(3) CAN

CAN总线初是德国Bosch公司为汽车监控控制系统设计提出的，现在它已经成为一种标准，在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。CAN具有以下优点：

①采用8字节的短帧传送，故传输时间短、抗干扰性强；
②具有多种错误校验方式，形成强大的差错控制能力。而且在严重错误的情况下，节点会自动离线，避免影响总线上其它节点；
③采用无损坏的仲裁技术；
④CAN芯片不但价格低而且供应商多。

CAN缺点是：CAN总线上多可挂接110个节点，这不能满足整个智能建筑的需要。不过可以通过利用中继器进行扩展，相对其它一些现场总线，CAN总线技术比较简单，CAN相关产品的开发费用也远远其它现场总线技术产品的开发费用。因此，很早国内就有一些企业推出了基于CAN总线的楼宇自控的相关产品。如狮岛、索龙集团开发出了S2000楼宇自控系统。

(4) EIB

EIB是欧洲安装总线(EuropeanlnstallationBus)的缩写。它在1990年被提出，经过十多年的发展，成为欧洲有影响的建筑智能化现场总线标准，在欧洲得到了进300家厂商的支持。1999年EIB被引进中国的智能化建筑领域，并在上海同济大学建立了EIB认证技术培训。在短短的几年里，国内的会展、博物馆、办公大楼、别墅等场所的灯光、窗帘、空调等控制和安防系统方面获得了广泛应用，如厦门会展、大连国贸、浙江等。国内的EIB项目基本上被ABB公司和SIMENS公司所。

3 以太网开始进入楼宇自控领域

以太网发展至今已有20年历程，作为局域网组网的主要技术，以其简单、、高带宽、维护方便以及不断发展等优点一直在局域网领域中牢牢占据着统治地位。近年来，以太网技术获得了快速地发展。交换型和全双功以太网的出现，克服了传统以太网的共享公共传输媒体和半双功传输的弱点，实现了站点占传输媒体并同时收发数据，也减少了网络上的数据碰撞。以太网的标准不断新和扩展，目前的以太网不仅在物理层(包括拓扑结构、传输速率、传输媒体)，并且在数据链路层与原来的传统以太网标准有了很大的进步，以太网标准系列已扩展成20余个。现在已太网不但由局域网向着接入网和城域网领域发展，同时开始进入工业控制和楼宇自控领域。新发布的IEEE802.3af标准开始对以太网供电作出了规定，它了以太网技术进入现场控制领域的一个严重障碍。目前，3Com、华为、Dbbbb等公司开始提供符合IEEE802.3af标准的交换机产品。另外，一些现场总线的协会或组织也开始提出基于其现场总线的开放式以太网标准，即工业以太网标准，如ODVA(开放DeviceNet供货商协会)和CI (ContolNet组织)发布的EtherNet／IP标准、PP(现场总线基金会)发布的HSE(HighSpeedEthernet，高速以太网)、Profibus组织发布的ProfiNet。支持这些工业以太网标准的交换机、网卡等产品也开始出现，如MOXA公司的EDS-508系列工业以太网交换机(支持EtherNet／IP)、北京航天华辉自动化技术有限公司的AnyBus-S 10／100M(支持Ethemet／IP和Modbus／TCP)等。美国VDC(VentureDevelopmentCorp.)调查指出，Ethemet在工业控制领域中的应用将越来越广泛，市场占有率将从2000年的11％增加到2005年的23％。

伴随着以太网技术在工业控制领域的成功应用，以太网技术也必将越来越多地渗透到楼宇自控领域。目前，以太网多用于基于现场总线的楼宇自控网络集成到智能中的信息网(如图1所示)，在一些新开发的楼宇自控系统中，以太网直接进入了控制层，如北京楼宇自动化开发的基于以太网的ENC-20011P智能建筑测控系统。ENC-20011P控制系统的结构如图2所示。一般的空调、照明等系统通过ENC参量控制模块集成到以太网上；带有RS232或RS485接口的系统通过网关转换模块集成到以太网上；IP电话以及IP摄像机直接连接到以太网上。

图1 楼宇自控网络集成信息网

图2 ENC-2001IP系统结构框图

在楼宇自控网络中采用基于现场总线的FCS的优点是：

①性、实时性好。现场总线为工业控制设计的，有屏蔽、接地与防爆等措施，同时其实时性也比采用CSMA／CD的以太网的时实性好；
②用户的投资。现在，开放的现场总线技术已经比较成熟，有很多公司提供的相关产品可供选择。其缺点是：实现现场总线无缝接人以太网复杂，当多种现场总线共存在一个系统中时，集成起来复杂，系统的扩展性差。

在楼宇自控网络中采用以太网的优点是：实现了从管理层(信息网)到现场设备控制层(控制网)的“一网到底”，即实现人们期望的通信协议的兼容和统一；这样系统扩展起来也比较方便；与智能建筑中其它系统(信息网通信自动化系统和办公自动化系统)集成起来加容易。其缺点是：，目前开发基于以太网的控制系统产品的难度较大，开发费用和成本相对还是较高，用户可以选择的厂商也很有限，利润较高，研发成本还没有被消化，这些都导致产品价格过高。其次，以太网的实时性、性等方面还有待进一步完善。

4 结束语

就目前而言，不管是应用在楼宇自控网络中的基于现场总线的FCS还是以太网，都有其优点和缺点。随着时间的推移和技术的进步，它们也必将会被进一步完善。据统计，我国目前有从事楼宇自动化业务的企业3000家以上，产品供应商约3000家。另外，随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，建筑和社区的数字化建设正在兴起，FCS和以太网都必将在楼宇自控领域中获得广泛的应用，在今后相当长的时间内，两者在竞争的同时也将继续并存。

   工业年月机作为控制单元，配有组态软件，选用大屏幕实时监视界面，实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警，还可显示查询历史事件，系统各主要部件累计运行时间，各装置工艺流程图，各装置结构图等。

1、控制单元和下位机PLC之间采用串行通讯方式进行数据交换，通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式，较常距离可选用光纤通讯，长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用PLC控制，根据控制对象的多少，控制对象的范围，可选用一台或多台PLC进行控制，PLC之间数据交换是利用内部链接寄存器，实现数据交换和共享。由于PLC对现场进实时监控具有很高的性，且编程简单、灵活，因此越来越受到人们重视。

2、控制系统性降低的主要原因

虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的性，但如果输入给PLC的开关量信号出现错误，模拟量信号出现较大偏差，PLC输出口控制的执行机构没有按要求动作，这些都可能使控制过程出错，造成无法挽回的经济损失。

影响现场输入给PLC信号出错的主要原因有：

1)造成传输信号线短路或断路（由于机械拉扯，线路自身老化，特别是鼠害），当传输信号线出故障时，现场信号无法传送给PLC，造成控制出错；

2)机械触点抖动，现场触点虽然只闭合一次，PLC却认为闭合了多次，虽然硬件加了滤波电路，软件增加微分指令，但由于PLC扫描周期太短，仍可能在计数、累加、移位等指令中出错，出现错误控制；

3)现场变送器，机械开关自身出故障，如触点接触不良，变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等，这些故障同样会使控制系统不能正常工作。

影响执行机构出错的主要原因有：

1)控制负载的接触不能动作，虽然PLC发出了动作指令，但执行机构并没按要求动作；

2)控制变频器起动，由于变频器自身故障，变频器所带电机并没按要求工作；

3)各种电动阀、电磁阀该开的没能打开，该关的没能关到位，由于执行机构没能按PLC的控制要求动作，使系统无法正常工作，降低了系统性。要提高整个控制系统的性，提高输入信号的性和执行机构动作的准确性，否则PLC应能及时发现问题，用声光等报警办法提示给操作人员，尽除故障，让系统、、正确地工作。

3、设计完善的故障报警系统

在自动控制系统的设计中我们设计了3级故障显示报警系统，1级设置在控制现场各控制柜面板，用指示灯指示设备正常运行和故障情况，当设备正常运行时对应指示灯亮，当该设备运行有故障时指示灯以1Hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况，专门设置了故障复位/灯测试按钮，系统运行任何时间持续按该按钮3s，所有指示灯应全部点亮，如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏，应立即换，改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在控制室大屏幕监视器上，当设备出现故障时，有文字显示故障类型，工艺流程图上对应的设备闪烁，历史事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在控制室信号箱内，当设备出现故障时，信号箱将用声、光报警方式提示工作人员，及时处理故障。在处理故障时，又将故障进行分类，有些故障是要求系统停止运行的，但有些故障对系统工作影响不大，系统可带故障运行，故障可在运行中排除，这样就大大减少整个系统停止运行时间，提高系统性运行水平。

4、输入信号性研究

要提高现场输入给PLC信号的性，要选择性较高的变送器和各种开关，防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序，增加输入信号的可信性。

在现场输入触点后加一定时器，定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定，一般在几十ms，这样可保证触点确实稳定闭合后，才有其它响应。模拟信号滤波可采用图2b 程序设计方法，对现场模拟信号连续采样3次，采样间隔由A/D转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器DT10、DT11、DT12中，当后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉大和小值，保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器DT0中。

提高读入PLC现场信号的性还可利用控制系统自身特点，利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制，由于储罐的尺寸是已知的，进液或出液的阀门开度和压力是已知的，在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的，如果这时液位计送给PLC的数据和估算液位高度相差较大，判断可能是液位计故障，通过故障报警系统通知操作人员该液位计。又如各储罐有上下液位限保护，当开关动作时发出信号给PLC，这个信号是否真实，在程序设计时我们将这信号和该罐液位计信号对比，如果液位计读数也在限位置，说明该信号是真实的；如果液位计读数不在限位置，判断可能是液位限开关故障或传送信号线路故障，同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法，大大提高了输入信号的。

5、执行机构性研究

当现场的信号准确地输入给PLC后，PLC执行程序，将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作，当执行机构没有按要求工作，怎样发现故障？我们采取以下措施：当负载由接触器控制时，启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制，启动时接触器是否吸合，停止时接触器是否释放，这是我们关心的。

X0为接触器动作条件，Y0为控制线圈输出，X1为引回到PLC输入端的接触器辅助常开触点，定时器定时时间大于接触器动作时间。R0为设定的故障位，R0为ON表示有故障，做报警处理；R0为OFF表示无故障。故障具有记忆功能，由故障复位按钮。

当开启或关闭电动阀门时，根据阀门开启、关闭时间不同，设置延时时间，经过延时检测开到位或关到位信号，如果这些信号不能按时准确返回给PLC，说明阀可能有故障，做阀故障报警处理。程序设计如图3b 所示。X2为阀门开启条件，Y1为控制阀动作输出，定时器定时时间大于阀开启到位时间，X3为阀到位返回信号，R1为阀故障位。

6、结论

我们在胜利油田胜利采油厂胜砣注聚站自动控制系统设计中采用了以上方法，经过近2年的运行证明这些方法的采用对提高系统性运行是行之有效的。