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3 PLC控制系统的设计
PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。
3.1 PLC控制系统的硬件设计
硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的性、性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。
（1）PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。
PLC输入电路电源一般应采用DC 24V，同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电和PLC至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。
（2）PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。
如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。
当PLC扫描频率为10次/min 以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR），再驱动负载。
对于两个重要输出量，不仅在PLC内部互锁，建议在PLC外部也进行硬件上的互锁，以加强PLC系统运行的性、性。
对于常见的AC220V交流开关类负载，例如交流接触器、电磁阀等，应该通过DC24V微小型中间继电器驱动，避免PLC的DO接点直接驱动，尽管PLC手册标称具有AC220V交流开关类负载驱动能力。
（3）PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时考虑的问题。一般采用以下几种方式：
隔离：由于电网中的高频干扰主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1隔离变压器，并将中性点经电容接地。
屏蔽：一般采用金属外壳屏蔽，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐射干扰。
布线：强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。
3.2 PLC 控制系统的软件设计
在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。
（1） PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。
基本程序：既可以作为立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种：顺序结构、条件分支结构和循环结构。
模块化程序：把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。
（2） PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的性。
程序中大量使用的内部继电器或者中间标志位（不是I/O位），也要统一编号，进行分配。
在地址分配完成后，应列出I/O分配表和内部继电器或者中间标志位分配表。
彼此有关的输出器件，如电机的正/反转等，其输出应连续安排，如Q2.0/Q2.1等。
（3） PLC控制系统编程技巧。PLC程序设计的原则是逻辑关系简单明了，易于编程输入，少占内存，减少扫描时间，这是PLC 编程遵循的原则。下面介绍几点技巧：
PLC各种触点可以多次重复使用，用复杂的程序来减少触点使用次数。
同一个继电器线圈在同一个程序中使用两次称为双线圈输出，双线圈输出容易引起误动作，在程序中尽量要避免线圈重复使用。如果是双线圈输出，可以采用置位和复位操作（以S7-300为例如SQ4.0或者 RQ4.0）。
如果要使PLC多个输出为固定值1 （常闭），可以采用字传送指令完成，例如 Q2.0、Q2.3、Q2.5、Q2.7同时都为1，可以使用一条指令将十六进制的数据0A9H直接传送QW2即可。
对于非重要设备，可以通过硬件上多个触点串联后再接入PLC输入端，或者通过PLC编程来减少I/O点数，节约资源。例如:我们使用一个按钮来控制设备的启动/停止，就可以采用二分频来实现。
模块化编程思想的应用:我们可以把正反自锁互锁转程序封装成为一个模块，正反转点动封装成为一个模块，在PLC程序中我们可以重复调用该模块，不但减少编程量，而且减少内存占用量,有利于大型PLC 程序的编制。
4 PLC控制系统程序的调试
PLC控制系统程序的调试一般包括I/O端子测试和系统调试两部分内容，良好的调试步骤有利于加速总装调试的过程。
4.1 I/O端子测试
用手动开关暂时代替现场输入信号，以手动方式逐一对PLC输入端子进行检查、验证，PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常;反之，应检查接线或者是I/O点坏。
我们可以编写一个小程序，在输出电源良好的情况下，检查所有PLC输出端子指示灯是否全亮。PLC输入端子的指示灯点亮，表示正常。反之，应检查接线或者是I/O点坏。
4.2 系统调试
系统调试应按控制要求将电源、外部电路与输入输出端子连接好，然后装载程序于PLC中，运行PLC进行调试。将PLC与现场设备连接。在正式调试前检查整个PLC控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下即可送电。
把PLC控制单元的工作方式设置为“RUN”开始运行。反复调试可能出现的各种问题。在调试过程中也可以根据实际需求对硬件作适当以配合软件的调试。应保持足够长的运行时间使问题充分暴露并加以纠正。调试中多数是控制程序问题。一般分以下几步进行：
（1）对每一个现场信号和控制量做单测试；
（2）检查硬件/修改程序；
（3）对现场信号和控制量做综合测试；
（4）带设备调试；
（5）调试结束。
5 结束语
PLC控制系统的设计是一个步骤有序的系统工程，要想做到熟练自如，需要反复设计和实践。本文是PLC控制系统的设计和实践经验的总结，在实际应用中具有良好的效果
4 接地系统引入的干扰
良好的接地可抑制内部噪声耦合，防止外部干扰侵入，是PLC控制系统抗干扰的有效手段之一。
(1)“一点接地”可以有效地避开地环路电流的干扰。
如图3所示，以屏蔽线的接地为例加以分析。其中ES为信号源，RS为信号源内阻，RL为负载电阻。
图3 屏蔽线的接地方法
单端接地时，设信号电流i1从芯线流入屏蔽线，流过负载电阻RL之后，再通过屏蔽层返回信号源。因i1与i2大小相等方向相反，故产生的磁场干扰相互抵消，抑制磁场干扰同时抵制磁场耦合干扰。两端接地时，由于屏蔽层过的电流是i2与地环电流iG的叠加，抑制磁场耦合干扰的能力也比单端接地差。
(2)并联接地可有效地克服公共地线阻抗的耦合干扰。
并联接地中各个电路的地电位只与其自身的地线阻抗和地电流有关，互相之间不会造成耦合干扰。
(3)正确处理不同信号的接地。
当PLC、DCS、仪表等设备需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地；当PLC、DCS等控制系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。如果系统直流地悬浮运行，那么它的模拟地、数字地仍然要用低阻抗导线短接，不接大地，用户简单的应用就是浮地运行。
5 软件抗干扰
硬件抗干扰措施是尽可能阻止干扰进入控制系统，但在很难将各种干扰拒之门外，这时，可以采用软件与硬件相结合的抗干扰措施来提高系统的抗干扰能力。
①用内部计时器对运动状态进行监控。如，PLC控制某运动部件动作时，在发出该部件动作指令的同时启动一计时器，该计时器的设定值，为运动部件执行该动作所需的大可能时间；若运动部件在规定时间内完成了此动作，反馈一个信号，使计时器清零，则说明监控对象工作正常；否则，说明工作不正常，应停止控制。对按钮或行程开关的输入信号，可通过内部计时器延时，因脉冲干扰或因抖动而产生的误动作信号。
②用软件数字滤波可提高输入信号的信噪比。在信号的采集过程中，可采用软件数字滤波方法减少随机干扰而可能使被测信号的随机误差。常用方法是平均值算法。对有大幅度随机干扰的系统，采用防脉冲干扰平均滤波法；对流量、液面等频繁波动的参数，用算术平均滤波法。
6 结束语
工业现场环境恶劣，PLC在工业应用中的抗干扰设计是一个复杂的系统工程，应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制干扰，使PIE控制系统工作。
可编程控制器PC(Programmable Controller)，为与个人计算机PC(Personal Computer)相区别，可简称为PLC。它是按照成熟而有效的继电控制概念和设计思想，用的单片机技术来实现I/O的实时检测和控制，性高，编程简单、易学，因此，得到广泛应用。将PLC技术引进电工学、电力拖动课程，是课程建设现代化的重要措施。在教学经费相对紧张的情况下，我们自己动手，以AT89C51单片机为，设计并研制了LD型微型PLC，应用于继电控制实验，了良好的效果。
用单片机构成的PLC，实际上就是一个单片机测控系统。用这样一个程序控制的计算机系统去执行继电控制的梯形图程序，由于继电控制梯形图中各被控电器之间是并行关系，而计算机程序控制中，各被控电器之间在时间上是串行关系，二者显然不协调。若简单地像一般单片机测控系统一样，对梯形图各程序行依次实时采集输入端子状态，进行处理后实时输出，是达不到控制目的的。为此，采用一次性采集全部输入端子状态，并将其存入输入缓冲区。然后，按梯形图程序行的逻辑关系，从输入缓冲区读取相应输入端子状态，处理后将待输出的存入输出缓冲区。后,待梯形图程序行全部执行完毕，一次性将输出缓冲区的值输出到相应的输出端子，从而完成一个程序执行周期。如此往复，自动进行下一轮的采集输入端子状态……。这种工作方式即称为扫描方式，它将串行程序工作和电器并行工作两种关系协调了起来。另外，单片机执行一条指令的时间是μs级，执行一个扫描周期的时间为几ms乃至几十ms。相对于电器的动作时间而言，扫描周期是短暂的，可以认为在一个扫描周期内输入端子的状态是不变的，而对其状态变化的采集和处理也是实时的，从而满足了实时控制的要求。
系统硬件配置以AT89C51(以下简称51)单片机为，如图１所示。该单片机有4 KB闪存，不必扩展程序存储器，其4个I/O口共32个I/O引脚，都可供用户使用，其中P0.7~0.0，P2.4~2.0共13个脚经光耦隔离后连到相应的输入端子X07~X00，X14~X10。可以用行程开关、液位开关、霍耳开关和手动按钮等进行输入。开关接通时，相应引脚为"0"，取反后存入输入缓冲区。
P1.7~1.0共8个引脚用于输出控制：P1.i为"0"时，相应的PNP管导通，继电器Ji线圈通电，其触点Y5i接通，可驱动220 V/3 A的负载。
为了与PC机进行通信，系统扩展了RS-232C接口电路。51单片机的RXD和TXD信号经RS-232C电平变换后接至9芯插座。由此可与PC机进行串行通信。一方面，在编程状态时，可接收PC机上梯形图汇编程序编译结果的OBJ指令代码，并存入程序存储器；另一方面，在运行状态时，可将I/O口的状态和处理结果实时地发送给上位机。
程序存储器选用有SPI接口的X25045芯片。这是带可编程和电源监控功能的E2PROM，有512字节，每字节可擦写10万次，数据可保存。上电时自动提供200 ms高电平复位脉冲；有三种可编程周期；电源欠压，VCC降到转折点时，自动提供复位脉冲。E2PROM采用三线总线的串行外设接口SPI，既节省了I/O口线和电路板空间，又降低了系统成本。因此，该芯片是性价比好的组合芯片。
软件设计分为PC机梯形图汇编程序编译软件和51单片机软件两部分。前者用IBM-PC汇编语言编写，我们称之为PLC编译软件。本机中我们自己设计了一套TD型PLC的梯形图汇编语言指令系统，有LD/LDI、AN/ANI、OR/ORI、TM/TMI、CN/CNI、MA/MAI、OUT、JP/JE和END等16条基本指令和X00~07、X10~14、Y00~07、CN0~1、TM00~07、MA00~07、10~17等器件。用它们来描述继电器梯形图，即设计梯形图汇编程序。用全屏幕编辑软件将其输入到PC机，即建立了源程序文件。然后用PLC编译软件将其编译成PLC目标程序文件(OBJ文件)，并经串行通信口发送到单片机，由单片机将其写入E2PROM。
51单片机软件由编程软件和运行软件组成。编程软件主要有串行通信和写E2PROM两个模块。此时，须将面版上的手动开关设置P2.7="0"，单片机即处于编程状态。当P2.7＝"1"时，单片机即处于运行状态。运行状态的程序主要有：
(1)输入端子采集模块
该模块两次采集P0口和P1口状态，结果全同时为有效，即将其存入输入缓冲区，否则重新。用软件滤波的方法，提高了抗干扰能力。
(2)指令分析模块
该模块从000H地址开始，依次读取E2PROM中的字节内容，先读出操作码，对其分析后转向相应的处理程序；接着读操作数，供处理程序操作，从而完成一条梯形图汇编指令的执行。然后再读取下一条指令的操作码……。遇到OUT指令时，将待输出的数据存入相应的输出缓冲区。
(3)输出模块
当CPU从E2PROM中读到END指令的二进制代码时，表示一次扫描周期结束，即将输出缓冲区的内容一次性输出到P1口，从而完成输出端子的刷新。
该PLC的应用可以用水塔水位控制的例子来说明。
图2(a)是硬件接线图，SB1/SB2是启动/停止按钮；SAC是水池液位开关：水浸到时接通，无水时断开；SAH、SAL分别是水塔的高低液位开关；M是水泵电机
料批使能后根据加料顺序值程序自动控制对应高传料仓的振动给料器振动将物料从高位料仓放到称重料仓。如果正在被处理的批次其中有一个或多个称重料仓没有被用到，而在缓冲区内的下一个批次用到了这几个称重料仓，那么这个批次也被启动，即分别根据加料设定值和顺序号进行称量。
在一个批次中顺序号前的物料称重完成后如果相对应的称重料仓没有其他物料要求或其他物料的顺序号与完成称重的物料顺序号不是相连的，则开始对这个称重完成的物料进行放科处理，即皮带机系统开始运转，称重料仓的振动给料器开始振动，将物料从称重料仓通过3根可逆皮带机传送到汇总料仓中。两个到转炉的汇总料仓是交替使用的，即批料如果放到1号，则下一批放副2号，再下一批放到l号。
3.2 正常批次
对于AOD投料系统，在一个炉次内正常的批次分为：0 8arch(0批)、Mainblow 1(主吹炼1批)、Mainblow 2(主吹炼2批)、Mainblow 3(主吹炼3批)、Reduction(还原批)、Desulffurize(脱硫批)、Alloying(加合金批)、Tapping(出钢批)。
0批次是在炉次启动后吹炼开始前加入的，主吹炼1批次、主吹炼2批次、主吹炼3批次是在AOD吹炼过程中加入的，它有三个来自AOD吹炼系统加料时的氧气总量值和投料速率值，用于在自动力计算机模式下自动投料。还原批次、脱硫批次和加合金批次用于在AOD处理阶段时进行投料。出钢批次是在AOD出钢后将物料从CHL加入钢包中的。
对于每一个料仓中的物料，都有4个总量累计值，分别为：Tot.EnabLED SP(总的使能设定值)、Tot.Weighed se(总的称重实际值)、Tot.Discharged SP(总的加料实际值)、Tot.Diseared SP(总的弃料实际值)，如图4所示。这4个总量累计值只针对于—个炉次，在炉次启动时这些值都会被清零，随后在这个炉次内根据不同的操作，这些值会被不停的累加起来，直到这个炉次结束。在AOD物料处理批次画而上，有一个“VIEW SELECT”按钮，点击会弹出对话框，操作员可以选择查看4个里而的任意一个总量值。对于不同的选择，在“VIEW SELECT”，按钮下面有一个状态指示框，显示现在是哪一种总量值。
图4 总量设定值
3.3 高批次
高批次是用于在正常冶炼的批次内插入一个批次，且这个批次的级别其他正常的批次。即当有一个或几个正常批次使能后，这些批次在料批缓冲区内按使能顺序被依次排列并等待处理，但是当有一个高批次被使能后，高批次即被排列到所有已经被使能但还没有处理的批次.一旦当前正在处理的批次处理结束后投料系统将处理高批次，而非正常排列在缓冲区内的批次。当高批次处理结束后.投料系统又回到正常批次的处理。
高批次只能有一个，即高批次被使能后，只有当它处理结束后才能再一次使能高批次。
3.4 重吹炼重处理批次
重吹炼重处理批次是一个批次，在重吹炼阶段叫重吹炼批次，在重处理阶段叫重处理批次。在所有设定值被输入并经过使能后，它的物料处理过程和单个批次的处理过程相同。重吹炼重处理批次和高批次一样，它也能被霞复使能，但是，只有当它投料结束后才能再一次被使能。
3.5 下一炉批次
下一炉批次(如图5所示)包括3个批次，既下一个炉次的批料，在当前炉次还没有结束之前即可以对下一炉次的批料进行使能并处理，这是为了节省冶炼周期，保在电炉出钢后，钢水进入AOD就能马上进行处理。它的料批功能与正常料批一样，提供了料批的保存、调用等功能。但是这些料批只有在当前炉次出钢后才能被使
2 控制模式
对于AOD投料控制系统来说，根据控制对象的不同可以分为两种，一种为单体设备的控制模式，也叫驱动模式(Drive mode)，另一种为整个投料系统的控制模式，也叫系统模式(System mode)。单体设备的驱动模式分为：现场模式、手动模式、自动模式。系统模式分为：自动模式和计算机模式。单体设备的现场模式是通过安装在设备边上的操作盘进行控制，手动模式是在I-IMI画面上通过faceplate将设备选择为手动模式井在画而上进行操作，自动模式也是在HMI画面上通过faceplate将设备选择为自动模式，但设备动作由程序来自动控制。下而主要介绍两种系统模式。
2.1自动模式
在自动模式下，操作工需要手动将各种设定值如物料的重量、加料顺序等输入到料批表中或调用已经存储在L1上的料批表设定值并进行使能，根据这些设定值程序自动将各种原料从高位料仓通过振动给料器传送到称重料仓进行称重，
并通过皮带机传输到汇总料仓中。操作人员既可以对料批进行投料操作也可以对运行中的料批进行中断、重启或齐料操作。在这种模式下，HMI画面上还提供了一组按钮供操作人员对料批表进行处理，如料批表的保存(多可以保存十张表)，调用保存的料批表数据(有十张表供选择)。
2.2 计算机模式
在计算机模式下，所有的设定值都来自上位机(L2)，这些数据被保存在程序单为12开的一块内存中，并显示在自动模式下的同一张料批表和单的一张12料批表中，其它如料批的启动、处理、卸料等都和自动模式一样。对于上位机的
各种设定值信息，即使在自动模式下也会传送给Ll，因此操作工在自动模式下也可以查看L2模型计算出来的数据以供参考。
3 料批处理
3.1 综述
AOD投料系统的是料批的处理，通过对各个料批的处理来自动控制各种设备的运行，跟踪每个设备的运行状态及物料状态，并显示在HMI画面上供操作工监视和操作之用。
所谓一个料批，就是指根据工艺的要求，在特定的冶炼阶段所需要加入的各种物料的重量和顺序，根据这些重量和顺序分别将存放于高位料仓中的对应物料进行单称重并通过皮带机卸料至汇总料仓中。而整个料批就是由好几个单的料批按顺序排列组成的。
在HMI上有单的料批处理操作画面(如图3所示)供操作员人员设定每个料批的每个物料的重量设定值及加料顺序设定值以及每个料批的控制按钮及状态指示。当操作人员按下“START OF HEAT”(炉次启动)后每个料批的状态做复位为“DISABLED”，这时操作人员可以在个炉次的设定值上重新进行新的数据输入，输入完成后可以按“ENABLE”按钮进行料批的使能，使能后的料批根据先后顺序自动将数据存人中间料批缓冲区内。
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。该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，在国内处于技术的地位。该输送线能够在很大程度上降低工人的劳动强度，提高生产效率。因此，对控制系统技术的要求比较高，难度也比较大。设备控制和调试起来非常困难，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，这是控制中的难点和。
从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到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，过程之间的紧密衔接，以杜绝差错和故障的出现。同时，在现场设有自动/手动切换箱，以防生产过程中出现紧急事故。
3、车型吊具识别系统
在油漆车身上料点，操作人员将当前吊具号及车的信息输入到录入计算机中，然后通过以太网传送至PLC进行堆栈存储。录入计算机将车的信息通过识别系统写头写入载码体，通过以太网将吊具号及车的信息传送至上位机，并在录入计算机内存储，当录入完毕后向PLC发送信号。
上位机做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，操作人员采用人工控制运行，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，然后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，通过以太网发送一信息，计算机自动。计算机能依次显示3台车辆的信息，并能打印当天的产量及参数。
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车身的吊具。
控制系统需要区分吊具的类型，在吊具进入存储区和移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。然后做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的决定。
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。
三、结束语
总装车间控制系统的特点同时也是控制的难点，主要体现在以下两方面：一是，要切实保证设备运行的性，在生产过程中出现任何微小的故障都可能导致重大的事故和的经济损失；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，不能出现丝毫差错。
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，因此，对系统性的要求较高。通过采用罗克韦尔的产品和技术，系统基本达到设计要求，运行效果较好，运行稳定、，灵活地实现了复杂的连锁任务，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。
2.1 液位遥测系统
液位遥测系统采用分散采集，集中控制的设计理念，对相应舱室的液位，液货舱的温度以及四角吃水等进行检测与报警。由于所需采集的信号分布广，数量与种类多，因此所有的信号都通过安装在各个采集箱中的GE VersaMax Remote I/O模块进行，保证所采集信号的准确性。GE VersaMax Remote I/O模块通过GE的Genius Bus总线协议与安装在货控台的PLC主站通信，将所采集的信号发送到PLC的CPU模块。CPU经过运算将控制信号经Genius Bus发送到GE VersaMax Remote I/O模块，实现远程控制。
上位机部分包括一台工控机、一台交换机以及打印机和软件。工控机通过TCP/IP协议与PLC主站通信，实现软件HMI/SA iFix与PLC之间的信息交换。操作者通过iFix软件可以实现对所有测量点的实时监测以及对报警信息的处理。
2.2 立高位及高高位报警系统
该系统通过采集立的报警信号，对液货舱、污水舱、压载水舱等舱室的高液位及高高液位信号进行报警。采用立的VersaMax Micro系列PLC作为控制器，QuickPanel View系列的触摸屏作为HMI，构成了一个相对立的控制系统，实现相应报警信号的显示和控制。
作为HMI的触摸屏与PLC控制器之间通过Mod Bus总线协议通信，所有报警信号的显示以及操作员对系统的操作在一个触摸屏上实现，使得整个系统为精简。
2.3 大舱进水报警系统
系统利用压力式液位测量原理，将压力信号转换成4-20mA电流信号，送至货控台上的VersaMax Micro系列PLC控制站，PLC控制站与QuickPanel View系列的触摸屏通过TCP/IP通信，实现报警信号的现实与控制。整套系统可以实现立的液位显示，报警显示及控制。
2.4 阀门遥控系统
阀门遥控系统由货控台GE Fanuc 90-30系列PLC控制主站、电磁阀箱VersaMax Remote I/O PLC采制站、阀门遥控工控机、液压动力泵站、电磁阀箱（包括应急阀块）、液动阀门、手摇泵、应急手摇泵组成。阀门遥控装置采用电—液型驱动装置来控制电磁阀的动作以达到遥控操纵货油及压载舱管路阀门的打开和关闭。阀门的开闭操作及阀位指示都在货控台上阀门遥控显示屏上。
在货控台的 PLC 控制主站处可对液动遥控阀进行开关操作。开关阀的开关指示，红色指示阀门关闭，指示为阀门打开;开度阀具有开度指示及控制。电磁阀箱 PLC 控制站通过 Genius Bus与货控台 PLC 主站连接，根据货控台 PLC控制站的操作要求，控制相应的电磁阀，通过电磁阀的瞬间通电换向并锁位功能，控制油路进出方向，达到开关阀门的目的;所有遥控阀的阀位指示及开度控制信号均送到电磁阀箱 PLC 控制站，通过 Genius Bus发送至货控台 PLC 控制站接收。
上位机部分包括一台工控机、一台交换机以及打印机和软件。工控机通过 TCP/IP 协议与 PLC 主站通信，实现软件 HMI/SA iFix 与 PLC 之间的信息交换，实现阀门的控制及状态的显示及报警历史与查询。
3、系统特点
采用GE的PLC作为控制和信号采集模块，大限度保证了系统运行的稳定性和性; 分散采集，集中控制的设计，使得各种信号的采集与控制准确、方便；兼容多种通用的总线协议，如：Genius Bus，Mod Bus，ProfiBus等，大大扩展了系统的适用范围；的模块化打包设计，使得各子系统之间相对立，可以单运行，同时各子系统之间也可以无缝连接，协调工作，能满足根据客户的特殊需要，实现个性化的组合；多种人机界面，如：IPC、触摸屏、MIMIC板等，确保了操作人员能方便，快捷地信息并实现控制。
4、结束语
CARGOPRO系统具有高的行和稳定性，人机界面友好，通信稳定，且目前已在多艘船上得到了应用，并通过了多家船级社的船检。
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