一種基於plc的事件順序記錄soe系統的製作方法

2023-10-10 18:15:59

專利名稱：一種基於plc的事件順序記錄soe系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於自動控制領域聯鎖系統開關狀態記錄。
二. 背景技術電站及化工企業生產過程自動控制系統都設有安全聯
鎖停車系統，有DCS、 PLC、 ESD及目前仍在使用的繼電器聯鎖系統，大都 沒有設計事件順序記錄(S0E l毫秒)系統。目前使用的l秒報警記錄系統， 這對於機組、機泵等快速安全聯鎖停車系統來說，不能分辨第一故障記錄。 繼電器聯鎖系統各觸頭狀態記錄變化相差有的小於l毫秒，因此要求事件 順序記錄S0E系統解析度小於1毫秒。目前市場使用的事件順序記錄(SOE 1 毫秒)系統有S0E儀表，l毫秒解析度，缺點是使用壽命短、解析度低且無 列印功能。還有一種就是DCS可以自帶SOE卡，l毫秒解析度，實現對輸入 DCS開關量的監測記錄，通過操作員站可以有記錄列印功能。缺點是分辨 率低且價格昂貴。
三. 發明內容本實用新型目的是提供一種基於PLC的事件順序記錄 S0E系統。我們知道PLC抗幹擾能力強，使用壽命50年以上，執行一條指令 現在己經達到納秒級，用它來做SOE可以達〈0. 25ms/256點，完全滿足各類 高速SOE的需要。配接上位機可以實現與PLC的通訊，方便實現記錄存儲打 印功能。採用PLC—個掃描周期為時間的基本單位(解析度)，並且一個 掃描周期向一秒計數器(D227)計數一次，秒計數器(D227) —秒末清零 一次。當有聯鎖點I/0狀態發生變化時，將系統時鐘月、日、時、分、秒 及秒計數器(D227)當前值計入PLC數據寄存器。根據電力及化工生產聯 鎖各點在故障停車後，不是馬上恢復，而是在確認復位或開車後恢復的特 點，所以設計PLC每一 1/0聯鎖點只有兩條時間記錄，即斷開一條閉合一 條，是固定寄存器記錄方式。當然再次開車前或後一定要列印本次故障停 車事件順序記錄，否則再次停車後，上次故障停車事件順序記錄將被衝掉。 為了提高系統抗幹擾能力，PLC 1/0各點都加20毫秒軟延時。PLC使用了 三菱公司Q02H PLC， PLC通訊模塊採用了QJ71C24 RS485串行通訊模塊與上 位機通訊，而PLC CPU與通訊模塊交換數據採用並行方式。
本實用新型的有益效果是l.用PLC做SOE系統抗幹擾能力強，沒 有誤動作發生。2.使用壽命50年以上， 一般儀表無法相比。3. 〈0. 25ms/256
點高速採集，適應更高速度系統。4.固定記錄方式與傳統SOE棧式記錄方 式不同，無用信息不會將記錄緩衝區頂滿。5.是配接上位機可以方便實現 記錄存儲列印功能。6.PLC通訊模塊採用QJ71C24RS485串行通訊模塊，與 上位機通訊時不佔PLC CPU時間，而PLC CPU與QJ71C24交換數據採用並行 方式，速度極快，不影響PLCCPU掃描周期，從而PLC可以實現解析度小於 l毫秒高速釆集記錄。7.多臺PLC可以通過RS485與上位機聯網。
四.
圖1PLC與上位機通訊聯接圖。其中(1)為上位機，(2) 為RS232/485轉換器，(3)為PLC電源模塊，(4)為PLC CPU模塊，(5) 為PLC開關量I/0模塊(6)為PLC通訊模塊。圖2上位機VB程序流程圖。圖 3 PLC程序流程圖。 五.具體實施方式
1. 硬體圖1中用三菱公司Q02HPLC，執行一條指令達到納秒級。PLC 開關量I/0模塊(5)輸入端接各個開關量的監測點。我們知道，PLC工作 過程是讀輸入I/0各點狀態至輸入緩衝區一〉解算邏輯程序一〉刷新輸 出緩衝區一〉處理上位機通訊請求，如此循環往復。本例中無輸出模塊且 無刷新輸出緩衝區功能。PLC通訊模塊採用QJ71C24 RS485串行通訊模塊， 與上位機通訊時不佔PLC CPU時間，CPU只把需要通訊傳輸的各D寄存器的 值並行送往QJ71C24數據緩衝區即可，大量費時(2-3秒一次)的與上位機 串行通訊則由QJ71C24通訊模塊獨立完成，因此用PLC做高速SOE系統成為 可能。上位機(1)為工控機，使用RS232口通過RS232/485轉換器(2)與 QJ71C24 RS485串行通訊模塊(6)通訊。
2. PLC軟體設計見流程圖3，採用PLC—個掃描周期為時間的基本單 位(解析度)，且一個掃描周期向一秒計數器計數一次，秒計數器一秒末 清零一次。根據電力及化工生產聯鎖系統的特點，即聯鎖各點在故障停車 後，不是馬上恢復，而是在確認復位或開車後恢復，所以設計每一 (I/O) 聯鎖點只有兩條時間記錄，即閉合一條斷開一條，例如一聯鎖點閉合時間 計入D20(月)、D21(日)、D22(時)、D23(分)、D24(秒)、D25(秒計數器D227 值)，斷開時間計入D30 (月)、D31 (日)、D32 (時)、D33 (分)、D34 (秒)、D35 (秒 計數器D227值)。與傳統SOE棧式記錄方式不同，是固定記錄方式。
3.上位機軟體設計見流程圖2，採用VB編程，用actQJ71C24控制項通過 QJ71C24通訊模塊讀取PLC各D寄存器的值並存入一二維數組。採用冒泡 排序法把二數組按時間順序排序，VB程序自動加上上位機系統時鐘(年) 可得到S0E列表並顯示列印。
權利要求1.一種基於PLC的事件順序記錄SOE系統，由PLC CPU模塊、PLC開關量I/O模塊、PLC通訊模塊、RS232/485轉換器和上位機組成，其特徵是PLC高速記錄I/O點的變化時刻，上位機通過RS232/485轉換器實現和PLC通訊模塊通訊。
專利摘要本實用新型屬於自動控制領域聯鎖系統開關狀態快速記錄。在事件順序記錄SOE中，由於PLC執行一條指令達到納秒級，用它做SOE，解析度可達＜0.25ms/256點。具體實現方法是採用PLC一個掃描周期為時間的基本單位向一秒計數器計數一次，秒計數器一秒末自動清零，並且在一個掃描周期內如有聯鎖I/O點狀態發生變化時，即將系統時鐘的月、日、時、分、秒值及秒計數器當前值存入PLC相應各D數據寄存器完成SOE記錄。考慮到故障停車後，不是馬上恢復啟動，只設計每一聯鎖I/O點只有兩條時間記錄，即斷開一條與閉合一條，這與傳統SOE棧式記錄相區別。配接上位機與PLC的通訊是為了實現排序功能，同時完成存儲、列印。
文檔編號G05B19/418GK201191370SQ20072018284
公開日2009年2月4日 申請日期2007年10月26日 優先權日2007年10月26日
發明者慧 王 申請人:內蒙古天野化工(集團)有限責任公司