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6ES7321-1BH02-0AA0型号含义
引言：可编程序控制器（PLC）是综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的新型的、通用的自动控制装置。它具有功能强、性高、使用灵活方便、易于编程及适应性强等一系列优点。近年来，它在工业自动化、机电一体化、传统产业技术等方面的应用越来越广，成为现代工业控制的三大支柱之一。其紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、强大的指令以及较高的性和简便的维护,近乎的满足了小规模的控制要求。压缩机组是动力的，从避免事故和对机组保护的角度考虑，对机组的温度、压力、和防喘震等都设计了严密的联锁程序，在机组正常运转过程中，一旦有控制参数标或有危害机组的因素，控制系统都要按照联锁保护程序做出相应的处理。PLC处理功能强大、扫描速度快，抗干扰能力强，在机组的联锁保护系统中得到了广泛的应用。本文以聚丙烯生产中制冷降温的冰机为例介绍PLC连锁保护设计和应用。
一、联锁保护的的必要性和压缩机的控制要求
联琐保护的主要作用是当机组在启停和运行过程中发生危及设备和人身的故障时，自动采取保护或联锁措施，防止事故产生和避免事故扩大，从而保证机组的正常启停和运行。是通过对设备工作状态和机组运行参数的严密监视，发生异常情况时，及时发出报警信号，必要时自动启动或切除某些设备或系统，使机组维持原负荷运行或减负荷运行。当发生重大故障而危及机组设备时，停止机组（或某一部分）运行，避免事故进一步扩大。在上述的压缩机控制中，当温度70℃、入口压力1Mpa、机组润滑油压力0.5Mpa、出口压力9Mpa或者操作员按下紧急停车按扭时，PLC启动压缩机联锁保护程序，机组停止运行。
二、硬件配置
１、ＰＬＣ硬件
PLC选用西门子S7-300，S7-300属于模块式PLC，主要由机架、CPU 模块、信号模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成。在冰机控制系统的PLC硬件配置中，电源选用PS307电源模块，CPU选用标准型315- 2DP。数字量输入模板选用SM321DI16x24VDC，数字量输出模板选用SM322DO8x24VDC/0.，模拟量输入模板选用 SM331AI8×12位，模拟量输出模板选用SM332AO4×16位。
2、人机界面
操作界面上配置触摸屏。选用5.7″的LCD显示屏，具有操作简单，显示直观的特点，可直接触动屏幕进行操作。触摸屏内置通用端口，可通过串行通讯电缆直接与计算机及其它含有RS-232C端口的设备相连。
在本套生产线的实际应用中，为人机界面设置了生产线运行状态显示、I/O监控、手动操作、设备自动运行指示及故障报警和报警帮助等多个画面，并应用了操作人员等级密码设定等功能。
三、软件设计
1、软件运行
用户写好程序并下载到PLC后，一旦开机运行，PLC就循环执行用户程序。OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块（FB,SFB,FC或SFC）。循环程序处理过程可以被某些事件中断。在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入区和输出区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区，批量输入、批量输出。
２、测量参数运算
PLC 从传统的继电器回路发展而来，初的PLC甚至没有模拟量的处理能力
在石油化工企业的生产与经营过程中，油品储运是一个不可缺少的重要环节，油品储运是一门综合性的工程科学，涉及面广，不同的企业和部门要求的知识面也有所区别，例如民用油品储运与油品储运、矿场石油储运与炼油厂油品储运，虽然它们的基本理论大体相同，但在设备和技术措施上各有特点。同时，油品储运业务非常广泛，例如液态介质（如、成品油、渣油等）的存储、计量、核算和管理等工作都是储运业务的重要主成部分，事实证明提高储运自动化及管理水平对石油化工企业用户减少损耗、降、增加效益具有明显的作用。
1、储运自动化系统的组成
石油化工企业的储运自动化系统分为鹤管装卸车控制及销售管理自动化系统,罐区监控管理系统(含油品在线调合)，有的还包括储运污水处理监控管理系统。储运自动化系统框图见图（1）。其中罐区自动化的水平基本代表了储运系统总体的自动化水平。因为围绕储罐乃至整个罐区的监控与管理，是储运作业中基本的工作内容。我们以PLC（可编程序控制器）在罐区监控管理系统中的应用为例，简要介绍PLC在储运自动化系统中的应用。
2、PLC在罐区监控系统中的应用
PLC主要对罐区现场的数据进行，并将采集到的数据传至上位机，同时接受上位机发出的指令对罐区现场的执行机构进行控制执行，罐区现场采集的信号种类比较多，包括；开关量（如电磁阀回讯及各类报警信号的输出等）、标准的模拟量信号（如可燃气体报警器等现场各种变送器）、脉冲信号（如刮板、涡轮等流量计）数字信号（如质量流量计、液位计）等。控制输出信号有开关量、模拟量和PID调节的模拟量等。
PLC主要技术指标：
输入指标：所提检测精度，均指系统本身，不包括传感器和变送器。以下相同
(1)数字检测: 无附加误差。
兼容带各种通讯协议的数字输出变送器。 如钢带液位计、质量流量计等。
(2)模拟量检测：精度±0.1％。
4—20mADC、0—20mADC、1—5vDC、0—10VDC输出的变送器。
(3)脉冲量检测：无附加误差。
大计数频率50KHz 输入电压 5-24VDC
如涡轮、腰轮、齿轮、刮板等流量计。
开关状态检测:
均以开关量形式读入，无触点开关 容量24V DC500mA。如阀位及泵开关状态和液位开关、气体报警开关等。
输出指标：
(1)控制信号输出:
无触点开关，容量24V DC500mA。
(2)4—20mADC、1—5vDC、0—10VDC模拟量输出和比率PID调节输出。
用PLC进行数据采集一般有两种方法：
一是定时采集，就是按照采样时间，分别采集被控对象的数据，并存入数据区。二是变化采集，即跟踪被采集量，视其变化情况，若变化值过使用它的精度，则采集，并同时记下采集时间。如果被采集的量变化不大，用变化采集可节省数据区。
在储运罐区系统中，对于现场模拟量信号的采集采用的是定时采集，每500ms为一个采集周期，如图（2）为其中一路模拟量信号的定时采集的梯形图。这里的T0.1为定时器，每500ms把30001通道（要采集数据的通道）的内容存于以40020为指针的数据区中，存后指针加1，指针加1后再判断指针是否出数据范围，若，则把00000再赋给指针，既令其再从存储区开始处存数。
对于现场仪表输出的脉冲量，PLC当成高速计数输入，用高速计数单元采集，利用PLC定时中断功能计算出采集信号的频率。对于现场通过通信传递的数字仪表信号（如液位计或质量流量计的数字信号），为了保证系统采集数据与现场测量仪表之间没有精度转换误差，信号可由通讯口连接到PLC的ASCII模块（即PLC的语言模块，以串序的方式与现场不同ASCII装置沟通），这样数字信号就与其它常规的I/O信号（DI、DO、AI、AO、FID等）一起，由PLC统一采集和控制了，日后构成计算机冗余系统就比较容易了。再就是在采集数据中避免干扰的问题，对于采集的脉冲量，一般采取定时中断的办法执行采集子程序，主要是避免丢失脉冲。若采集的为模拟量，一般可通过程序进行数字滤波，克服干扰。滤波的方法很多，可以求平均值，也可加权平均等等。图（3）为其中一路模拟量信号采用求平均值法进行滤波采集的梯形图，程序中通过5个周期连续采集5次数据，存于40021至40025单元中，然后对5个数据求和并作平均，并以其值作为采集数即为滤波后的值，存于40060单元（余数在40062单元）。
一、 前言
电梯控制系统主要由调速部分和逻辑控制部分构成。调速部分的性能对电梯运行时乘客的舒适感有着重要作用，目前，大多选用的变频器，利用旋转编码器测量曳引电机转速，构成闭环矢量控制系统。通过对变频器参数的合理设置，不仅使电梯在运行速和缺相等方面具备了保护功能，而且使电梯的起动、低速运行和停止加平稳舒适。变频器自身的起动、停止和电机给定速度选择则都有逻辑控制部分完成，因此，逻辑控制部分是电梯运行的关键。V80 系列 PLC 以其性高、运算速度快、产品和电梯客制化服务等优点，已在多家电梯厂家中的电梯生产及改造中获得了应用。本文以一台 4 层 4 站的别墅电梯控制系统为例，阐述了 V80 系列 PLC 在电梯控制系统的设计思想和实现方案。
二、 电梯控制系统构成
电梯控制系统主要由变频调速主回路、输入输出单元以及 PLC 单元构成，由如图 1 所示，用来完成对电梯曳引电机及开关门机的起动，加减速，停止，运行方向，楼层显示，层站召唤，轿箱内操作，保护等指令信号进行管理和控制功能。
变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成，变频器采用日本安川公司矢量控制电梯变频器616G5，其具有良好的低速运行特性，适合在电梯控制系统中应用。三相电源 R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端 U、V、W 接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来电梯的运行速度和运行方向，变频器将实际速度与变频器内部的给定速度相比较，从而调节变频器的输出频率及电压，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。变频器输入信号为：上、下行方向指令，零速、爬行、低速、高速、检修速度等各种速度编码指令，复位和使能信号。变频器输出信号为：（1）变频器准备就绪信号，在变频器运转正常时，通知控制系统变频器可以正常运行；（2）运行中信号，通知 PLC 变频器正在正常输出；（3）零速信号，当电梯运行速度为零时，此信号输出有效并通知 PLC 完成抱闸、停车等动作；（4）故障信号，变频器出现故障时，此信号输出有效并通知 PLC 作出响应，给变频器断电。
输入输出单元为 PLC 的 I/O 接口部分，主要由厅外呼叫、轿箱内选层、楼层及方向指示、开关门、井道内的上下平层、上下强迫换速开关、门锁、保护继电器、检修、消防、泊梯、称重等单元构成。输入单元为：（1）厅外呼叫单元，用来对各层站的厅外召唤信号进行登记、记忆和，而且兼有无司机状态的“本层厅外开门”功能，全集选方式的呼梯信号为 2N-2 个（N 为层站数），下集选方式的呼梯信号为 N 个；（2）轿箱内选层单元，负责对预选楼层指令的登记、和指示，呼梯信号数为电梯停站层数 N；（3）开关门按钮，输入 PLC 控制轿门的开闭（厅门也同时动作）；（4）上下平层装置，用来保证电梯轿箱在各层停靠时准确平层，通常设置在轿，电梯轿箱上行接近预选层站时，上平层感应器限进入遮磁板，电梯仍继续慢速运行，当下平层感应器再进入遮磁板时，上行接触器线圈失电，制动器抱闸停车；（5）上下限强迫换速开关，用于保护电梯的高速运行，避免电梯出现冲或蹲底事故，当电梯到达上下端站时，装在轿厢边的上下限强迫换速开关打板，信号输入 PLC，PLC 发出换速信号强迫电梯减速运行到平层位置；（6）门锁装置（或轿门和厅门联锁保护装置），轿门闭合和各厅门闭合上锁是电梯正常起动运行的前提；（7）回路，通常包括轿内急停开关、轿内急停开关、钳开关、限速器断绳开关、限速器速开关、底坑急停开关、相序保护继电器、上下限限开关等；（8）检修、消防和泊梯，检修、消防和泊梯为电梯的三种运行方式，检修运行为电梯检修时的慢速运行方式，消防运行有消防返回基站和消防员两种运行状态，泊梯状态，内选和外呼信号，自动返回泊梯层、关门并断电；（9）称重单元，用来检测轿厢负荷，判断电梯处于欠载、满载或载状态，然后输出数字信号给 PLC，根据负载情况进行起动力矩补偿，使电梯运行平稳。输出单元为：（1）楼层及方向指示单元，包括电梯上下行方向指示灯、层楼指示灯以及报站钟等，目前的方向及层楼指示灯主要有七段码显示方式和点阵显示方式，本系统为七段码显示方式；（2）开关门单元，用于控制电梯的厅门和轿门的打开和关闭，在自动定向完成或电梯平稳停靠后，PLC 给出相关指令，由变频门机完成开关门动作。
PLC让你满足了吗？
自动化行业的历史已经成为工程和技术的发展史，但有时发展似乎并不能满足用户愈来愈多的需求。新的现场设备、复杂的过程、将数据反馈给企业网络的需求，所有这些要求都可能让一个控制工程师崩溃。
随着自动化应用的飞速发展，不少曾经被视为强大和面向未来的系统已逐渐被淘汰。甚至于一些运行多年的控制系统，仍受着当时的设计和制造能力所限。
历史一览
过去的自动化系统一般都是为特定行业在特定目的下开发的。例如，可编程逻辑控制器（PLC）初是为取代控制和监测离散机器及设备的机械继电器而开发，如灌装厂的开关控制。这些继电器本质上就是开关，或开或关，PLC内部的梯形逻辑编程用于模拟原来继电器的功能。
对于一个大量离散应用的系统，控制器的任务是系统地读取所有输入/输出（I/O）点的状态，处理逻辑，反馈给I/O输出，并快速地不断反复这程。PLC速度无疑很快。
输入模拟量
作为对比，许多复杂的过程如炼油、污水处理往往使用较少的开/关数字量信号。这些过程涉及大量的可变模拟信号如温度、压力、变量泵等。不同类型的系统—集散控制系统（DCS），就是为了适应这些应用而开发的。
在DCS中，读、写及逻辑处理都不是集中在控制器，而是分散到一些被控装置附近的小型智能单元中。控制器提供集中管理。
分布式智能对于过程控制是的，因为模拟信号和逻辑对处理能力有大的需求。例如，将电信号转换成摄氏温度涉及复杂的数学公式。一个单一的控制器无法处理所有这些模拟任务；若分工进行，即使非常大的系统也能顺畅运行。
当代的挑战
如今的自动化应用已不再被狭义地界定。离散控制和过程控制都需要涉及到任务中。我们可以看到这一趋势，大型DCS生产商的新产品中包含混合系统，如Emerson的DeltaV®及ABB的Freelance®。
控制工程师花费大量的时间开发和运行的离散系统现在可能需要在增加过程控制。由于PLC系统和DCS架构的差异，从PLC方向发展的混合系统将面临一些问题。
过程控制的替代
对PLC系统新增过程控制会涉及成本、集成、系统性能等问题。一个完整的DCS由于尺寸、费用以及系统学习的复杂性很难进行调整。对于企业中中小型的过程控制，如、食品及饮料行业或水、污水处理等应用，一个完整的DCS有些浪费。
使用新的混合系统可能意味着放弃一个现有的良好运行的系统。相反地，将DCS与你的现有系统集成又很困难，因为这些系统是私有的。处于制造和市场的目的，一般这些系统被设计成封闭系统。
基于PC的过程控制是一种可能性，但是操作系统的性和工业应用对硬件的要求仍存有疑虑。而集成也可能较困难，涉及工程时间和费用问题。
如何简单地使用PLC的过程控制及离散制造？新的PLC提供模拟量功能，PLC制造商为了满足过程控制的需要，近新增了功能。
但是基于制和PLC系统都缺少分布式智能，而这一智能恰恰是DCS的优势。因此任何大量的模拟量逻辑将减缓扫描次数，增加网络负荷，逆向地影响系统能力。对于模拟量设备，减少扫描次数还尚能接受，但对运行数字量控制的PLC则无法负担下来的关键数字量响应时间。
EtherNet/IP™通讯协议
如同DCS，PLC也曾是封闭和私有的系统。但是现在许多类似系统—比如Allen-Bradley® 、ControlLogix® 和CompactLogix® PLC—使用一个由以太网和EtherNet/IP（由A-B和开发的工业协议，当前已被开放设备供应商协会采纳支持）组成的常见通讯平台。
EtherNet/IP的主要优势在于它提供了一个在不同产品厂商间广泛使用的标准通讯通道。因此使用EtherNet/IP协议的PLC易于与其他设备进行通讯。这种互用性将给您带来多的选择。
作为一个控制工程师能使用支持EtherNet/IP的硬件和软件如Allen-Bradley CompactLogix、ControlLogix PLC和RSLogix，但是为了特定目的需要选择其他厂商的I/O。
新选择
PLC系统按种类不包括分布式控制。当你深刻意识到新增模拟I/O时，你为你的过程I/O增加新的梯形逻辑图。但是额外的逻辑和I/O点将消耗掉系统开销，增加的网络负荷和扫描次数的降低会影响整体系统性能。
一个令人激动的选择—EtherNet/IP出现了，它能够扩大带I/O点的PLC系统。你可以选择对PLC系统增加DCS的分布式智能。
Opto 22的SNAP I/O™能扩大A-B ControlLogix 或CompactLogix系统—或者另一个使用EtherNet/IP 的PLC系统—只需这么做：提供远程智能I/O卸载许多I/O功能，尤其是大部分过程控制应用中涉及迟钝的模拟信号处理。远程I/O处理类似功能如模拟量梯度设定、热电偶线性化、标定、PID回路控制，PLC能继续正常工作而几乎不受影响。
编程的方案
在PLC系统中，许多远程I/O通过总线耦合进行通讯。过去，在I/O层放入智能处理器意味着购买另一个PLC并使用梯形逻辑或学习新的语言对其进行编程。两者都需要开发时间和费用。
Opto 22的SNAP I/O，其优势之一也在于编程。所有I/O智能功能内置入I/O，其设备叫做智能处理器。智能处理器提供通讯，如总线耦合，但是同时也提供自动I/O处理。当I/O配置完成后，智能处理器马上开始处理。其与A-B PLC兼容的SNAP I/O由ODVA支持EtherNet/IP协议。
内置远程I/O功能
在过程控制应用方面，以下SNAP I/O的内置模拟量功能尤其有用：
一种基于工业PC的软PLC控制系统 来源：www.arm- ,PC-Based,自动化软件
基于PC的控制系统是上继PLC和DCS之后推出的工业控制系统。目前在工业控制领域，基于PC的控制系统得到日益广泛的应用。同时由于工业PC/软PLC控制计算机软、硬件技术的发展以及工控领域编程标准--IEC 61131-3的和推广应用，在工业PC上以软件技术实现PLC的功能，即软PLC技术，成为一项新兴的技术。
1、基于PC的软PLC控制系统的发展现状
1.1 IEC 61131-3编程标准
IEC 61131标准的制订是软PLC技术发展的一个重要基础。为了规范工业控制领域的编程语言，20世纪90年代初，IEC（电工）颁布了IEC 61131标准。该标准工业PC/软PLC控制共分八个部分，依次包括：基本概念、硬件装置和测试、编程语言标准、用户指南、通信服务规范、现场总线通信（未公布）、模糊控制语言和编程实施方针。其中IEC 61131-3是PLC编程语言标准，它详细地说明了句法、语义和5种编程语言：指令表（Instruction），结构化文本（Structured Text），顺序功能图（Sequential Function Diagram），梯形图（Ladder Diagram），功能块图（Function Block Diagram）。在这五种编程语言中，指令表工业PC/软PLC控制和结构化文本是文本语言，易于实现一些复杂的算法；顺序功能图、梯形图和功能块图是图形语言，它们则擅长处理逻辑控制。同时该标准还允许在同一项目中，使用多种语言进行混合编程，而且支持POU（程序组织单元）的重复使用，为工业PC/软PLC控制不同知识背景的编程人员了方便。
1.2 基于PC的软PLC控制系统的发展现状
目前，国外许多工业PC/软PLC控制工业控制系统开发商正在发展基于PC的控制系统，推出了符合IEC 61131-3标准的产品。在上常见的控制产品有：法国CJ International公司的ISaGRAF，德国KW公司的MULTIPROG，BECKHOFF公司的TWinCAT以及SOFTPLC公司的SoftPLC等。作为典型的基于PC的控制系统，西门子工业PC/软PLC控制公司的Wi在国内得到了广泛的应用。
1.3 基于PC的软PLC控制系统的优点
软PLC基于PC机，建立在PC机的软、硬件平台之上，因此具有PC机的优点和PLC的特性。
*具有良好的开放性。支持bbbbbbs、Linux等操作系统，通过OPC或DDE等通信方式易于与三方的产品集成运行。其硬件结构不再封闭，用户工业PC/软PLC控制可以选择不同的I/O模块来满足自己的要求。
*具有广泛的兼容性。软PLC的技术是基于IEC 61131-3标准的，用户在掌握了标准语言后，开发比较容易。由于该标准继承了传统PLC的编程方式，因此不同知识背景的工程人员容易接受和使用。
*可以节省投资。与传统的PLC解决方案相比，基于PC的软PLC由于其良好的开放性和兼容性，可以大大减少设备投资和系统的集成费用。
*性价比日益提高。PC处理器的速度工业PC/软PLC控制日益提高，充分利用CPU的强速度容易实现数据处理、多回路调节和多任务。
基于以上原因，许多学者就软PLC控制系统的实现方案作了相应的探讨，在此，笔者设计了一种基于工业PC的软PLC控制系统。
2、基于工业PC的软PLC控制系统的实现
2.1 系统的硬件结构搭建
该软PLC控制系统的硬件平台选用的是凌华PACK-610工业计算机，I/O板卡分别选用的是研华公司的PCI-1710，PCL-720和中泰公司的PC6311。在工业PC中可以驱动多块板卡，根据被控对象而定。系统结构如图1。
图1 系统结构图
2.2 软PLC系统的软件实现
该软PLC系统由编程系统和运行系统构成。编程系统用来完成PLC应用程序的开发，运行系统负责对整个系统的管理和对应用程序的执行。由于工业PC/软PLC控制编程系统和运行系统运行于同一台工控机，所以两者之间的通信采用了动态连接库（DLL）函数的方法实现数据交换。系统整体框图如图2。
图2 软PLC系统框图
（1）编程系统
按照IEC 61131-3的标准，编程系统工业PC/软PLC控制中提供了对整个工程的管理、资源配置和POU（程序组织单元）的编辑调试功能。POU包括程序、功能块和函数，其中程序可以调用程序、功能块和函数；功能块可以调用功能块和函数；函数可以互相调用。
工程管理功能提供了整个工程所需文件的管理，在这个工程中可以同时用五种语言编程来实现控制功能。POU编辑功能包含两个窗口：一个是工业PC/软PLC控制变量定义窗口，在此用户可以声明POU所需的元素，这些变量包含局部变量、外部变量，而且用户还可以声明相应的功能块和函数的名称。另外一个窗口则是程序的编辑窗口，用户在此可以编辑图形语言的程序和文本语言的程序。此外，在编程系统中还可以嵌入复杂的控制算法，如智能PID算法等。
调试工具栏包含编译和调试功能：编译功能是将用户创建的图形或者文本程序编译成运行系统可以执行的目标代码，同时也提供了语法语义的检查功能。就调试功能而言，用户可以下载程序，而且可以在线和调试。
（2）运行系统
运行系统的主要功能有三个：与编程系统的通信、目标代码的执行和各种I/O硬件的驱动。
为了便于软件的日后维护和升级，将运行工业PC/软PLC控制系统和编程系统分开，以便于移植到不同的硬件平台。两者的通信依靠动态连接库提供的函数，以下是动态连接库提供的函数：
PlcNetInitialize（）； // 通信初始化
PlcNetShutDown（）； // 关闭通信
PlcNetSendData（）；// 接收数据
PlcNetRecData（）；// 发送数据
PlcNetGetRxStatus（）；// 得到通信就绪信号
在运行系统的工程中加入动态连接库的导入库文件IPCDrv.lib，这样就可以在运行系统中调用这些库函数了。当程序运行时，即可启动编程系统和运行系统的数据交换。
软PLC运行系统虚拟机是运行系统的，也是整个软PLC系统的。它一方面负责处理操作系统的服务请求，另一方面对应用程序进行管理工业PC/软PLC控制和执行。程序执行时，为应用程序分配内存，将程序加载到分配好的内存里，然后在虚拟机中解释并执行编程系统下载的目标代码。该运行系统虚拟机支持IEC 61131-3标准规定的100余种函数、功能块和操作符。使用虚拟机技术，可以方便地将运行系统移植到不同的硬件平台。
运行系统的I/O驱动模块直接驱动具体的硬件。为了完成与I/O模块的数据交换，运行系统在内存中开辟了一个段表，称为I/O映象区域。这个I/O映象区域在编程系统和运行系统之间起一个桥梁的作用，其作用是将编程系统定义的某一个地址的物理变量直接映射到段表的某一个地址，并根据这个地址的偏移量来操作具体的硬件。
这个段表分成四段，依次为：段头（header），输入区（bbbbb），输出区（output）和标志区（maker）。段表的段头占用6个字节（byte），从0到5，定义了整个段的长度，输入和输出各占用的字节数等。输入区从6开始，也就是输入区的偏移量（offset）是6，如果将输入的变量值放在输入区的1个字节（byte），则该变量的地址是7。如果输入区的长度占有2个字节数，则输出区的偏移量是8，这样输出变量工业PC/软PLC控制的地址应该加上偏移量8。标志区（maker）则用来存放中间变量
1引言
众所周知变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，由于它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的和经济运行起着重要的作用。但是，现存的许多老式变电站由于存在性、性不能适应电力系统实时控制等一系列缺点而无法满足电力系统现代化的各项要求。因此提出一种、、能提高电力系统运行、管理水平的变电站综合自动化设计方案已成为一项十分紧迫的任务。目前，已经实际运行的综合自动控制系统有：LAS系统、基于CAN/LON网的分散分布式变电站控制系统等，它们在实际应用中了较好的成效，但也存在着技术和经济上的各种缺点。本文在研制智能型有载调压变压器监控系统的基础上，从变电站综合自动化发展的大方向(即从集中控制型向分散(层)网络型发展；从设备向平台发展；从传统控制向综合智能方向发展)出发，提出了一种新型的变电站综合自动控制系统结构设计方案，可应用于变电站综合自动控制系统中，有着广泛的应用前景。
变电站综合自动化包括的内容很多，它是将变电站的二次设备(控制信号、测量保护、自动装置及远动装置等)利用计算机技术、现代通信技术经过功能组合和优化设计，对变电站执行自动监视、控制和协调的一种综合性的自动化系统。以下仅以变压器有载调压监控系统为例，说明PLC分级递阶控制这种结构体系在变电站综合自动控制中是有效、可行的。
2PLC分递阶控制系统的结构
可编程控制器(PLC)被称为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和/CAM)之一，具有性高，易于控制，编程使用简单，，环境适应性强等特点，已被广泛地应用于控制领域，在变电站综合自动控制中也已有应用。但是PLC在数据、信息处理与图象显示等方面仍显不足，还无法与计算机相比，因而未能充分发挥其强大功能，一般只是用PLC对开关量进行控制。但近年来随着PLC通信网络功能的不断增强，已可以方便的将PLC与计算机连接。利用计算机运算速度快，信息处理方便，显示性能高的优点，将其作为上位机，行使管理功能，与PLC形成一个优势互补的分级递阶控制系统。这样，PLC就可以执行复杂的控制职能，从而可以对变电站进行优综合控制。
分级递阶控制思想的实质是将一个大的控制系统按功能或结构进行层次分配，将全系统的监视和控制功能划属于不同的级别去完成，各级完成分配给它的功能，并将有关信息传递到上一级，接受上一级管理。综合控制功能由一级决策执行，各级的工作相互协调，力求整个控制系统达到效果。
分级递阶控制依据“层次越高，智能越高，控制精度越低；层次越低，智能越低，控制精度越高”的拟人的原则进行设计。基于PLC的分级递阶控制系统共分为三级：组织级、监控/协调级和执行级(1)组织级(Organization Level)这是整个系统的，其智能程度，执行组织管理决策的智能，对下进行指导和监控。该级对上通过人机接口与管理人员进行友善的人机对话，执行管理决策的职能。对下监视、指导协调级的所有行为。其智能程度，但精度不高，宜粗不宜细，以便进行宏观指导。该级还可以根据实际生产过程和环境等信息，采用人—机结合的方式自动或半自动的提出合理的控制目标或指标，形成相应的命令或任务向低层下达。这部分通常由高功能的计算机来完成。
(2)监控/协调级(Coordination Level)该级主要根据组织级的命令协调下位PLC的运行，避免下位PLC发生冲突，并将下位PLC的信息传输到上位计算机。监控/协 调机既可以是工业控制计算机也可以是主PLC或PLC终端，可根据控制要求进行选择。
(3)执行级(Executive Level)这是控制系统的级，执行现场控制功能，是自动控制系统中控制的关键级。该级智能，但性、控制精度和实时性要求，因而PLC正是选择。同时，该级的PLC可通过现场总线与上位的监控协调级连接进行实时的在线控制和协调。现场总线技术一般采用塌陷结构，使用开放系统互连(OSI)参考模型的低层协议，因而结构简单，实时性强。
上述结构，利用计算机运算速度快，信息处理功能强大的优势，使计算机集中管理各控制子系统，对现场信息进行综合处理，给出优解决方案。同时，控制级计算机可以通过局域网与其它计算机相连，既可以实现资源共享，又可以使不同系统在统一调度下，协调工作，减少资源浪费。下位PLC或远程工作站分散后进行连网，这样，执行级各控制器件就可在现场实现分散控制，并通过网络将信息传递到上位控制机，使上位机进行集中管理。即使下位PLC或远程工作站个别设备出现故障，也不会导致整个系统的瘫痪，整体性能好，运行。
3PLC分级递阶控制系统在变电站综合控制系统中的应用
当前，已有变电站将PLC引入控制系统中，但是仅仅利用PLC对开关量进行控制，如对有载调压变压器分接开关的调节，并联补偿电容器的投切等。远没有充分发挥PLC的强大功能。
3.1在变电站综合控制系统中PLC分级递阶控制系统的结构 ; 利用本文上面提到的分级递阶控制结构，我们可以按照三级机构设计变电站综合控制系统。
(1)组织级的设计
组织级是本系统的，承担着优决策的功能。当前变电站综合控制大部分仍是按照传统的九区控制方法，利用电压和无功功率双参数将变电站运行状态分为九个区，根据各个区所对应的控制方案进行调节。但是，在该控制系统中，无功调节判据是一个与电压无关的平行于电压坐标轴的固定边界，没有充分考虑无功调节与电压调节相互间的协调关系。根据“保证电压合格，无功基本平衡，尽量减少调节次数”的变电站电压和无功综合调节的基本原则，无功调节边界应当是一个受电压状态影响，且在一定范围内服务于电压调节的模糊边界。因此，我们对传统的控制策略也作了改进，引入了无功调节判据,提出了模糊边界的无功调节。基于电压与无功的相互影响,对电容器组的投切判据建立如下数学模型。
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