專利名稱：：基于現(xiàn)場總線通信的可編程邏輯控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及工業(yè)控制領(lǐng)域，更具體地涉及發(fā)電廠廠用電邏輯的實現(xiàn)方法。技術(shù)背景在很多工業(yè)控制領(lǐng)域中，可編程邏輯控制器(PLC)的I/0數(shù)據(jù)都是基于硬接線來完成的，即數(shù)據(jù)采集和控制命令都是通過單獨敷設的電纜和就地1/0控制單元相聯(lián)接，其帶來的問題是敷設的電纜多、造價高，工程實施強度大。隨著工業(yè)控制總線技術(shù)的日臻成熟，已經(jīng)逐漸應用到工業(yè)控制領(lǐng)域。基于現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等通訊技術(shù)的可編程邏輯控制器能夠節(jié)省大量的硬接線、變送器等其他硬件設備，顯著降低工程造價。例如，在發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中，就地智能設備完成1/0數(shù)據(jù)采樣，通過工業(yè)總線或以太網(wǎng)和邏輯控制器互聯(lián)，已經(jīng)實現(xiàn)了就地I/0數(shù)據(jù)的采集和電氣邏輯的控制輸出?？偩€技術(shù)的引入，使得邏輯控制系統(tǒng)的許多設計環(huán)節(jié)的改良帶來了新的契機。為此，我們進行了改進，研發(fā)了電廠電氣控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容由于工業(yè)控制總線通訊技術(shù)的出現(xiàn)，使得邏輯控制器需訪問的i/o數(shù)據(jù)源更加豐富、廣泛。傳統(tǒng)模式的邏輯數(shù)據(jù)的接入、數(shù)據(jù)處理已難以滿足實際的工程需要，廣大用戶和工程人員的維護負擔越來越重，維護費用也越來越高。本發(fā)明中，針對邏輯控制器對實時數(shù)據(jù)的接入方式和邏輯組態(tài)過程進行了技術(shù)革新，旨在提高系統(tǒng)的靈活性，降低工程人員的工作強度和維護費用。本發(fā)明公開了一種基于現(xiàn)場總線通信的可編程邏輯控制方法，在發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中，就地控制單元完成i/o數(shù)據(jù)采樣，所述就地控制單元通過現(xiàn)場總線與邏輯控制器通信，實現(xiàn)就地I/O數(shù)據(jù)的采集和電氣邏輯的控制輸出，其特征為在邏輯組態(tài)圖形工具PLE中，采用功能塊語言編寫控制程序，實現(xiàn)邏輯算法；經(jīng)編譯、下裝后，邏輯算法作為獨立任務在邏輯控制器程序dpu中運行；就地設備單元采集的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)竭壿嬁刂破鱀PU，由實時庫服務將采集數(shù)據(jù)存儲到實時庫中；通過I/O驅(qū)動程序讀取實時庫數(shù)據(jù)作為邏輯輸入，邏輯控制器的運算結(jié)果通過I/O驅(qū)動程序由總線下發(fā)至就地控制單元，驅(qū)動其輸出。
發(fā)明內(nèi)容包括*1/0驅(qū)動(I/Odriver)I/O驅(qū)動的引入，使得邏輯控制器對多種數(shù)據(jù)源的并發(fā)訪問更加簡便易行，容易擴展。其實現(xiàn)機制不依賴于任何固定的通訊方式、通訊協(xié)議。工程人員在邏輯組態(tài)過程中只須指定邏輯數(shù)據(jù)區(qū)(輸入?yún)^(qū)、輸出區(qū))中各區(qū)域所關(guān)聯(lián)的I/0驅(qū)動即可；1/0驅(qū)動的實現(xiàn)方式，開發(fā)人員可靈活擴展。*PLE功能塊掃描順序算法Ple為工程人員提供了圖形化的邏輯組態(tài)方式，工程人員只須通過添加功能塊、聯(lián)線、填寫任務參數(shù)就能準確描述邏輯處理算法。PLE中能夠根據(jù)功能塊的拓撲關(guān)系和引腳連接的數(shù)據(jù)屬性，自動推導邏輯算法的執(zhí)行路徑，生成功能塊的掃描順序，無需人工干預；*基于電氣控制系統(tǒng)的邏輯功能塊庫結(jié)合電廠電氣量控制的特點，經(jīng)歸納和抽象，設計了多種基于電氣控制的邏輯功能塊如步序邏輯、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、控制權(quán)切換、即時報警、實時曲線、故障錄波、故障反演、上網(wǎng)塊、下網(wǎng)塊等。設計過程中，兼顧了功能塊的規(guī)范性、粒度和效率，每個功能塊算法都確保穩(wěn)定、高效；工程人員只需專注于控制應用的實現(xiàn)，而無限考慮更多內(nèi)部實現(xiàn)細節(jié)。*基于IO點號(數(shù)據(jù)id)的邏輯組態(tài)克服了傳統(tǒng)的邏輯控制器采用物理地址實現(xiàn)數(shù)據(jù)尋址的局限性，采用基于IO點號的方式尋址，其優(yōu)點是邏輯組態(tài)更加直觀、可讀，1/0數(shù)據(jù)的品質(zhì)狀態(tài)參與邏輯運算變得不再困難，便于邏輯運算和HMI的數(shù)據(jù)共享。通過對I/0驅(qū)動、功能塊自動掃描算法、基于電氣控制系統(tǒng)的邏輯功能塊庫和基于I/O點號的邏輯組態(tài)等環(huán)節(jié)的革新，使得邏輯控制器對多樣數(shù)據(jù)源的訪問變得簡單、靈活、容易擴展且不依賴于任何特定的通訊模式或通訊規(guī)約；邏輯組態(tài)的過程更加輕松、直觀；有效的提高了系統(tǒng)的靈活性，降低了維護強度。圖1為本發(fā)明控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為在dpu程序內(nèi)部開辟的專用邏輯數(shù)據(jù)區(qū)示意圖；圖3為在ple邏輯組態(tài)過程中對各輸入?yún)^(qū)和輸出區(qū)進行區(qū)域分組，指定各組內(nèi)存區(qū)關(guān)聯(lián)的1/0驅(qū)動的示意圖；圖4為一個邏輯任務在周期運行過程中，執(zhí)行I/O驅(qū)動的時序圖i圖5為功能塊樹狀掃描算法的示意圖；(圖中，各功能塊下方的數(shù)字標明了功能塊的執(zhí)行順序編號)圖6為功能塊環(huán)狀掃描算法的示意圖；(圖中，各功能塊下方的數(shù)字標明了功能塊的執(zhí)行順序編號)圖7為功能塊掃描算法的流程圖；圖8為基于I/O點號的邏輯組態(tài),數(shù)據(jù)流動示意圖。具體實施方式以下根據(jù)說明書附圖，并通過具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步詳細闡述。本發(fā)明的技術(shù)方案如下基于現(xiàn)場總線通信的可編程邏輯控制方法，就地控制單元通過現(xiàn)場總線與DPU(邏輯控制器)通信，實現(xiàn)就地I/O數(shù)據(jù)的采集和電氣邏輯的控制輸出，其特征為在邏輯組態(tài)圖形工具PLE中，采用功能塊語言編寫控制程序，實現(xiàn)邏輯算法；經(jīng)編譯(自動生產(chǎn)掃描順序)、下裝后，邏輯算法作為獨立任務在邏輯控制器程序dpu中運行；就地設備單元采集的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)紻PU，由實時庫服務將采集數(shù)據(jù)存儲到實時庫中；通過I/O驅(qū)動程序讀取實時庫數(shù)據(jù)作為邏輯輸入，邏輯控制器的運算結(jié)果通過I/O驅(qū)動程序由總線下發(fā)至就地控制單元，驅(qū)動其輸出。I/O驅(qū)動程序采用基于I/O點號的方式在實時庫中尋址1、1/0驅(qū)動機制(1/0driver)A、傳統(tǒng)方式的缺點與不足在傳統(tǒng)方式中，邏輯控制器對I/O數(shù)據(jù)的訪問通常采用事先約定的方式進行，依賴于固定的通訊方式和通訊協(xié)議，甚至實時數(shù)據(jù)在控制器中的存儲地址都要事先規(guī)劃好；缺乏靈活性，不利于多數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)的接入，系統(tǒng)的維護成本很高。B、引入I/0驅(qū)動的目的由于工業(yè)控制總線等通訊技術(shù)的出現(xiàn)，使得邏輯控制器需訪問的1/0數(shù)據(jù)源更加豐富、廣泛。以輸入數(shù)據(jù)為例，常見的數(shù)據(jù)源有*來源于1/0端口(控制器直接聯(lián)結(jié)外圍設備)；*來源于邏輯控制器內(nèi)部的實時庫(通過控制總線采集現(xiàn)場就地智能設備，實時數(shù)據(jù)寫入實時庫，同時，實時庫也接收主站HMI發(fā)來的參數(shù)命令；實時庫中的數(shù)據(jù)既用于邏輯運算，也用于主站HMI中的畫面監(jiān)控)；*來源于其他邏輯控制器，用于邏輯控制器間的互鎖或同步；常通過工業(yè)實時以太網(wǎng)實現(xiàn)；*來源于共享內(nèi)存，用于實現(xiàn)控制器內(nèi)其他程序?qū)壿嬋蝿盏牟倏?；而對于邏輯任務的輸出，也存在類似的情況。1/0驅(qū)動的引入，使得邏輯控制器對多種數(shù)據(jù)源的并行訪問變得簡單、靈活而且極易擴展。I/O驅(qū)動的實現(xiàn)不依賴于任何特定的通訊模式或通訊規(guī)約，各種各樣的I/O數(shù)據(jù)源均可靈活接入。c、實現(xiàn)機制在dpu程序內(nèi)部開辟了專用的邏輯數(shù)據(jù)區(qū)輸入?yún)^(qū)(inputarea)和輸出區(qū)(outputarea),如圖2所示；輸入?yún)^(qū)存儲邏輯任務的輸入數(shù)據(jù)，輸出區(qū)存儲邏輯任務的輸出結(jié)果。一個邏輯任務在執(zhí)行過程中，僅從輸入?yún)^(qū)讀取輸入數(shù)據(jù)，運行后，將輸出結(jié)果寫入到輸出區(qū)。在PLE邏輯組態(tài)過程中，允許對各輸入?yún)^(qū)和輸出區(qū)進行區(qū)域劃分，指定各區(qū)域(內(nèi)存區(qū))關(guān)聯(lián)的1/0驅(qū)動。在每個任務周期中，邏輯任務執(zhí)行前，通過執(zhí)行各區(qū)域關(guān)聯(lián)的I/O驅(qū)動的read()函數(shù)實現(xiàn)該區(qū)域數(shù)據(jù)的刷新；執(zhí)行結(jié)束后，執(zhí)行結(jié)果寫入到輸出區(qū)中，并執(zhí)行相應輸出區(qū)域關(guān)聯(lián)的1/0驅(qū)動的write(),實現(xiàn)計算結(jié)果的物理輸出。以一個周期執(zhí)行的邏輯任務為例(如圖4中所示)，在每周期執(zhí)行時，要經(jīng)過3個步驟*讀取輸入，即刷新輸入?yún)^(qū)；(觸發(fā)驅(qū)動read())*運行任務體；輸出計算結(jié)果，即刷新輸出區(qū)；(觸發(fā)驅(qū)動write())邏輯任務的數(shù)據(jù)采用怎樣的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入和結(jié)果輸出，完全由數(shù)據(jù)所關(guān)聯(lián)的驅(qū)動定義。D、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)-1/0驅(qū)動的定義與安裝structIOdrvchardrvname[12]//馬區(qū)動名禾爾13—int(*drv〇pen)()//函數(shù)指針openfunctionU—int(*drvclose)()〃函數(shù)指針U—int(*drvread)()〃函數(shù)指針U—int(*drvwrite)()〃函數(shù)指針安裝io驅(qū)動U—intiodrv—install(IODrv*iodrv)函數(shù)指針drvread的函數(shù)原型U_intio一read(PlcIODef*in)closefunctionreadfunctionwritefunctionreturn(0);〃成功時，返回0;失敗為非O函數(shù)指針drvwrite()的函數(shù)原型Uintiowrite(PlcIODef*out)return(0);〃成功時，返回0;失敗為非OstructIODefU一longdescld,,U一longsize,'void*data,'U一intuseirPairlU一intuserPar2,'U—intuserPar3;U一intuserPar4,'TlOdrv*pDriver///分組描述符〃數(shù)據(jù)區(qū)長度//數(shù)據(jù)區(qū)起始地址〃IO驅(qū)動參數(shù)指針，關(guān)聯(lián)的工O驅(qū)動輸入?yún)^(qū)、輸出區(qū)中的每個區(qū)域分區(qū)都使用IOdef描述，其中的pDriver標明了該區(qū)域所關(guān)聯(lián)的1/0驅(qū)動。區(qū)域和1/0驅(qū)動的關(guān)聯(lián)過程在PLE中通過界面指定。2、功能塊掃描順序算法傳統(tǒng)的處理方法是由人工指定各功能塊的執(zhí)行順序，或由程序半自動產(chǎn)生(即僅適應某種特定的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu))，不僅繁瑣，而且極易出錯，且不易査找。在邏輯組態(tài)工具PLE中，自動生產(chǎn)功能塊的掃描順序，無需人工干預。確定功能塊的掃描順序是PLE編譯時重要的一環(huán)。采用功能塊完成邏輯算法的設計后，需要經(jīng)過編譯，確定圖中功能塊的掃描順序。A、問題描述掃描算法需要考慮兩種情況(1)簡單網(wǎng)絡，各連通區(qū)域為樹(tree)，如圖5所示只有andl，and2執(zhí)行結(jié)束后，才能執(zhí)行0rl;所以對于樹型網(wǎng)絡重要的是，分辨出連通域中的上游塊和下游塊。(2)反饋網(wǎng)絡，各連通域中存在環(huán)(一個塊的輸出腳回流至本網(wǎng)絡中的一個輸入腳)，為圖(graph),如圖6所示對于環(huán)形網(wǎng)絡重要的是，需要確定先執(zhí)行and3，還是先執(zhí)行and4;S卩如何分辨出出環(huán)，環(huán)的切入點在哪里？B、算法描述在邏輯組態(tài)工具PLE中，維護著功能塊鏈表blocklist，添加的每個功能塊block都會添加到該鏈表中；此外還有有個掃描順序鏈表scanlist，該鏈表中的排列順序決定了block的掃描順序。一個block的引腳關(guān)聯(lián)包括兩種情況*和實點關(guān)聯(lián)，即和實際的I/0點關(guān)聯(lián)；*和虛點關(guān)聯(lián)，即和其他功能塊block的引腳通過聯(lián)線連結(jié)，此時引腳關(guān)聯(lián)的是中間結(jié)果；每個block都有一個掃描標志，表示該block是否已被掃描(FB—block如小于0，表示該塊未掃描；大于0，表示該塊的掃描順序)。block的每個引腳都配有一個滲透標志(isCre印置為1時，表示該引腳可滲透；為0時，表示該引腳未滲透)。如果一個block的所有輸入腳的滲透標志都是l，則意味著該block可計算。B.l樹形網(wǎng)絡的掃描算法St印l初始化如果一個block的引腳和實點關(guān)聯(lián)，則設置該引腳可掃描(掃描標志置l);st印遍歷blocklist;逐個檢查block,其所有輸入引腳都可掃描嗎？2.1no，掃描下一個block2.2yes，置這個block可掃描，即將該block放入scanlist中；同時將與該block輸出引腳相聯(lián)的所有輸入引腳(相聯(lián)的block)都置為可滲透；st印3重復st印2，直至所有block都巳掃描完成。B.2環(huán)形網(wǎng)絡的掃描算法環(huán)形算法考慮的環(huán)節(jié)有1、網(wǎng)絡中有哪些環(huán)路？2、如何選擇環(huán)路的斷點？即對于組成環(huán)路的block,從哪個block開始掃描？如果st印3陷入了死循環(huán)，即有些block始終無法掃描，則意味著網(wǎng)絡中存在環(huán)路st印4遍歷st印3中剩余的block,逐個進行尋徑處理從一個block開始進行回溯(深度優(yōu)先搜索)，能再次回到起點嗎？st印4.1no，遍歷下一個block;st印4.2yes,說明找到了一條環(huán)路，記下這條環(huán)路；從這條環(huán)路中，選出左上角的block作為斷點，即置該block可掃描，并置該block相應的輸入腳為可滲透，轉(zhuǎn)至st印2重新生成掃描順序。st印5重復st印4，直至所有block都已掃描完成。在實際的網(wǎng)絡中，常常是樹形網(wǎng)絡和環(huán)形網(wǎng)絡的混合體，甚至出現(xiàn)環(huán)形嵌套的情況。下面給出完整算法的流程圖(如圖7所示)St印1初始化a、設置blocklist中的所有block掃描標志為false;即所有block都還未確定掃描順序；b、設置每個block各引腳的滲透標志如果引腳和實點關(guān)聯(lián)，則設置該引腳可滲透(滲透標志置l)，否則置0;st印2遍歷blocklist;逐個檢査block,其所有輸入引腳都可滲透嗎？2.1no,遍歷下一個block2.2yes，置這個block可掃描，即將該block放入scanlist中；同時將與該block輸出引腳相聯(lián)的所有輸入引腳(與該block相聯(lián)的后繼塊)都置為可滲透；st印3重復st印2存在兩種情況[3.1]直至所有block都己掃描完成，即所有block獲得了掃描順序，算法結(jié)束；(樹狀網(wǎng)絡)[3.2]blocklist中仍有剩余的block,但st印2中無法再選出新的block補充到scanlist中；這就意味著網(wǎng)絡中存在環(huán)路，轉(zhuǎn)入st印st印4遍歷blocklist中的未掃描的block,逐個進行尋徑處理從一個block開始進行回溯(深度優(yōu)先搜索)，能再次回到起點嗎？st印4.1no，遍歷下一個block;st印4.2yes,說明找到了一條環(huán)路，記下這條環(huán)路；從這條環(huán)路中，選出左上角的block作為斷點，即置該block可掃描，并置該block相應的輸入腳為可滲透，轉(zhuǎn)至st印2重新生成掃描順序。st印5重復st印4，直至所有block都已掃描完成。3.基于電氣控制系統(tǒng)的邏輯功能塊庫在保留邏輯運算、時間過程等傳統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合了電廠電氣量控制的特點，設計了基于多種電氣控制應用的功能塊如步序邏輯、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、控制權(quán)切換、即時報警、實時曲線、故障錄波、故障反演、上網(wǎng)塊、下網(wǎng)塊及在多種操控情景下的手操器*邏輯搖控LDO:當收到和輸入控點匹配的遙控命令時，輸出置1;<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table>*上下網(wǎng)點在電廠電氣控制中，有時由于電氣工藝的限制，一個dpu的點表中并不能包含所有用于邏輯控制的1/0點，此時就需要訪問其它DPU的1/0點netAI:讀取一個上網(wǎng)點模擬量輸入AInetA0:輸出到一個上網(wǎng)點模擬量輸出AOnetDI:讀取一個上網(wǎng)點數(shù)字量輸入DTnetD0:輸出到一個上網(wǎng)點數(shù)字量輸出DO<table>tableseeoriginaldocumentpage0</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>*數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)TRANSF:把一個DPU的一些I/O點或邏輯運算的中間結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到其它系統(tǒng)中，例如集散控制系統(tǒng)DCS、廠級信息系統(tǒng)SIS;TRANSF可根據(jù)邏輯算法動態(tài)指定I/O點或過程點，靈活指定轉(zhuǎn)發(fā)路徑、可動態(tài)起停；運行過程中周期性把當前值發(fā)送到指定路徑<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>實時曲線curve把DPU的一些1/0點或邏輯運算的中間結(jié)果發(fā)送到邏輯組態(tài)工具PLE，在PLE中實時顯示曲線變化，便于操作員監(jiān)視邏輯的運行狀況。Curve可根據(jù)邏輯算法動態(tài)指定1/0點或過程點，可動態(tài)起停；運行過程中跟蹤數(shù)據(jù)變化，把當前值發(fā)送到PLE功能塊名稱輸入描述輸出描述參數(shù)描述CurveMode:模式0:Al，1:DI,2:AO,3:DOX:點號Enable:為1時激活Curval:當前數(shù)值Delay:采集間隔(毫秒)*控制權(quán)切換ARB在電廠電氣控制中，主站HMI畫面和DCS系統(tǒng)均可下發(fā)對就地1/0設備的操控命令(A0、DO);為保證操作安全，規(guī)定每時段僅允許一方擁有控制權(quán)。ARB用于裁定哪一方獲得操控命令的控制權(quán)。ARB動態(tài)監(jiān)視兩路DI輸入(分別代表HMI畫面和DCS系統(tǒng))，先觸發(fā)上升沿的將獲得控制權(quán)，獲得控制權(quán)期間該路DI必須保持為1，觸發(fā)下降沿后，釋放控制權(quán)；在一路獲得控制權(quán)期間，另一路無論如何跳變，均不能獲得控制權(quán)。功能塊名稱輸入描述輸出描述參數(shù)描述<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>故障錄波waveWave跟蹤DIO是否發(fā)生跳變，跳變后自動將DI2,AIO在跳變前后的數(shù)個數(shù)據(jù)值寫入錄波文件中；wave可動態(tài)指定觸發(fā)量、觸發(fā)模式、跟蹤量。Wave中內(nèi)部指定錄波文件由DIO點號和當前日前組成。功能塊名稱輸入描述輸出描述參數(shù)描述DIO,跳變型，用于觸發(fā)DI2、AIO:用于跟蹤BOOL，輸出結(jié)果觸發(fā)模式mode上升沿、下降沿各幀延遲delay單位秒事件前幀數(shù)pre事件后幀數(shù)postSync電源功能塊名稱同期sync用于檢測兩路電源的電玨是否可以并投。輸入描述:、頻率、角度輸出描述是否基本吻合，從而決定兩路參數(shù)描述<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>*即時報警alarm當en產(chǎn)生上升沿觸發(fā)時，alarm發(fā)送報警信息，信息包括事件類型、事件編碼，valarray數(shù)組中指定相關(guān)參數(shù)的數(shù)值。報警信息立即顯示在HMI畫面中。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>4.基于I/0點號的邏輯組態(tài)A、傳統(tǒng)模式的局限性傳統(tǒng)的邏輯控制器采用物理地址實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的尋址，其帶來的局限性有共享不方便需要創(chuàng)建和維護兩套相互獨立的數(shù)據(jù)區(qū)(或叫數(shù)據(jù)庫)一套用于邏輯控制器，另一套用于HMI。為了使得這兩套數(shù)據(jù)保持同步，要時常進行導入/導出等類似處理。*IO點的品質(zhì)狀態(tài)不好處理通常的做法是i/0點的實時值對應一個物理地址，i/0的品質(zhì)數(shù)據(jù)對應另一個物理地址；開放人員必須對i/0點的品質(zhì)數(shù)據(jù)仔細的規(guī)劃物理地址，同時，應用算法人員必須明白實時值和品質(zhì)值的對應關(guān)系。B、PLE的改進方式PLE克服了傳統(tǒng)PLC尋址模式的局限性，采用基于I/O點號的方式尋址。1/o點號由邏輯控制器中的實時庫統(tǒng)一編排，全局唯一。Ple中對引腳進行邏輯組態(tài)時，僅需指明該引腳關(guān)聯(lián)的id號，無需考慮其存儲的物理地址。由于邏輯任務和HMI都采用i/o點號作為數(shù)據(jù)的唯一標識，因而方便地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，完全不存在傳統(tǒng)模式中的數(shù)據(jù)同歩處理。邏輯任務的輸入?yún)^(qū)采用struct方式存儲StructTDataltemUnsignedIntid;Union{FloatfvalIntival}val;Bytevirtue;邏輯控制器中的實時庫服務負責實時庫中實時數(shù)據(jù)的刷新，并動態(tài)監(jiān)視和刷新各io點的品質(zhì)。在邏輯任務運行過程中，通過io驅(qū)動，刷新輸入?yún)^(qū)中各io點的實時值和品質(zhì)值。Ple對引腳進行數(shù)據(jù)組態(tài)時，僅需指明該引腳關(guān)聯(lián)的id號，無需考慮該io點數(shù)值和品質(zhì)值存儲的物理地址，品質(zhì)值對邏輯任務的影響由功能塊的選項(option)決定。改進方式的優(yōu)點是-*邏輯組態(tài)更容易，數(shù)據(jù)更加直觀、可讀；便于數(shù)據(jù)的定位、檢索；*IO數(shù)據(jù)的品質(zhì)狀態(tài)參與邏輯運算很方便；*便于邏輯運算和HMI的數(shù)據(jù)共享?！╥d號//ai，pi值〃di值〃品質(zhì)描述1權(quán)利要求1.一種基于現(xiàn)場總線通信的可編程邏輯控制方法，在發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中，就地控制單元完成I/O數(shù)據(jù)采樣，就地控制單元通過現(xiàn)場總線與邏輯控制器通信，實現(xiàn)就地I/O數(shù)據(jù)的采集和電氣邏輯的控制輸出，其特征為在邏輯組態(tài)圖形工具PLE中，采用功能塊語言編寫控制程序，實現(xiàn)邏輯算法；經(jīng)編譯、下裝后，邏輯算法作為獨立任務在邏輯控制器程序dpu中運行；就地設備單元采集的數(shù)據(jù)通過總線傳輸?shù)竭壿嬁刂破鱀PU，由實時庫服務將采集數(shù)據(jù)存儲到實時庫中；通過I/O驅(qū)動程序讀取實時庫數(shù)據(jù)作為邏輯輸入，邏輯控制器的運算結(jié)果通過I/O驅(qū)動程序由總線下發(fā)至就地控制單元，驅(qū)動其輸出。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的可編程邏輯控制方法，其特征為，通過I/0驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)邏輯控制器對多種數(shù)據(jù)源的并發(fā)訪問I/O驅(qū)動程序在邏輯控制器程序dpu內(nèi)部開辟專用的邏輯數(shù)據(jù)區(qū)輸入?yún)^(qū)i叩utarea和輸出區(qū)outputarea,在邏輯組態(tài)圖形工具PLE中，允許對各輸入?yún)^(qū)和輸出區(qū)進行區(qū)域分組，指定各組內(nèi)存區(qū)關(guān)聯(lián)的I/0驅(qū)動。3、根據(jù)權(quán)利要求l所述的可編程邏輯控制方法，其特征為，所述數(shù)據(jù)源包括來源于I/0端口的數(shù)據(jù)、來源于邏輯控制器內(nèi)部的實時庫的數(shù)據(jù)、來源于其他邏輯控制器的數(shù)據(jù)和共享內(nèi)存的數(shù)據(jù)。4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的可編程邏輯控制方法，其特征為，通過功能塊掃描順序算法自動生成功能塊的掃描順序，該算法適用于樹形網(wǎng)絡、環(huán)形網(wǎng)絡以及樹形網(wǎng)絡和環(huán)形網(wǎng)絡的混合體。5、根據(jù)權(quán)利要求3所述的可編程邏輯控制方法，其特征為，根據(jù)用戶的需求，結(jié)合電廠電氣量控制的特點，設計了多種基于電氣控制系統(tǒng)的邏輯功能塊，所述邏輯功能塊包括步序邏輯、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、控制權(quán)切換、即時報警、實時曲線、故障錄波、故障反演、上網(wǎng)塊、下網(wǎng)塊。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的可編程邏輯控制方法，其特征為，在邏輯組態(tài)圖形工具PLE中，采用基于1/0點號的方式尋址，所述I/O點號由邏輯控制器中的實時庫統(tǒng)一編排，全局唯一，在邏輯組態(tài)圖形工具PLE中對I/O引腳進行邏輯組態(tài)時，僅需指明該引腳關(guān)聯(lián)的1/0點號，無需考慮其存儲的物理地址，邏輯任務和主站HMI都采用1/0點號作為數(shù)據(jù)的唯一標識，方便地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。全文摘要本發(fā)明涉及電廠分布式電氣控制系統(tǒng)中基于現(xiàn)場總線通信的可編程邏輯控制系統(tǒng)，公開了該控制系統(tǒng)以下核心環(huán)節(jié)的實現(xiàn)方法，包括I/O驅(qū)動的實現(xiàn)方式通過I/O驅(qū)動的引入，便于邏輯控制器對多種數(shù)據(jù)源的并發(fā)訪問，同時增強了邏輯數(shù)據(jù)訪問的開放性和靈活性；PLE功能塊的掃描算法自動生成功能塊的掃描算法，無需人工設置，適用于樹形網(wǎng)絡和環(huán)形網(wǎng)絡；結(jié)合了電廠電氣控制的特點，設計了基于電氣控制系統(tǒng)的邏輯功能塊；基于I/O點號的邏輯組態(tài)方式克服了傳統(tǒng)邏輯組態(tài)的局限性，整個組態(tài)過程更加直觀、可讀，數(shù)據(jù)全局共享和品質(zhì)參與運算更方便。采用這些方法，可以有效的提高系統(tǒng)的靈活性和易用性。文檔編號G05B19/05GK101266475SQ20081010639公開日2008年9月17日申請日期2008年5月13日優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日發(fā)明者何振同,剛劉,磊朱,焦邵華,王海燕,莉陳申請人:四方電氣(集團)有限公司;北京四方博能自動化設備有限公司