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 本刊论文 |
| 压缩机PLC系统AI快速自动编程 |
| 作者：李晓臣 时间：2016/08/27 点击：721 |
【摘 要】 本文介绍了压缩机可编程控制PLC系统中，大量使用的模拟量输入AI信号如何实现快速转换程序的编辑，研究了压缩机AI数据的特点，设计标准程序，数据表格，开发出可高效运行的自动化程序，实现压缩机PLC系统AI快速自动编程。
【关键词】 压缩机 PLC AI 自动编程
压缩机组PLC控制系统是压缩机组运行的控制单元，其数据量根据机组的型号不同、机组的数量不同而变化的。国内经济发展速度越来越快，国内陆续上马的项目越来越多。这就对压缩机组控制系统的成套能力的要求越来越高。本文研究了项目开发过程中，压缩机大量的AI数据的工作特点，并设计AI的标准程序，数据表格，通过第三方程序实现快速自动编程，大量节约程序开发的时间，降低人力资源成本，并实现程序标准化、模块化、自动化。
1 压缩机AI程序原理
压缩机AI程序的主要原理是将压缩机大量的AI信号，例如：温度、压力、流量、振动、位移、液位、阀位、转速、差压等，这些信号均都需要进行程序处理，使之成为可在压缩机逻辑运算中进行运用的数据，并同时进行数据处理。在压缩机控制系统程序中，模拟量输入数据特点是数据量最大，功能最复杂，需要进行多个功能程序的处理与变换。模拟量输入信号在压缩机控制系统程序中，需要把模拟输入信号转换为相应的工程单位数据，如：0-150℃，0-6MPa等。同时需要进行多种程序处理，例如完成模拟量数据的断线报警，高高报警，高报警，低报警，低低报警，联锁记忆状态位，联锁记忆值等功能。在这些功能中，不是每个AI回路使用所有功能，根据工艺的不同需求，使用不同的功能。
2 压缩机AI模板程序
根据压缩机AI程序的特点，需要制作AI的模板程序来满足控制系统运行要求。压缩机AI模拟程序需要把输入信号的4-20mA信号的DINT数据，转换成工程单位的REAL数据。由819至4095的整型数转换成相应的实型数，例如0至100。模拟量输入数据状态异常报警是根据输入信号的双整型数据进行判断，一旦数据大于4100或者小于800设定值，即认为线路数据有异常。同时需要对AI进行报警返回区计算，即回路为发生报警时，避免数据在报警临界点波动引起的反复报警，设定DB为返回区百分比。如DB为1%，量程为100，高报警值为75，那么实际数据在超过75的时候发生报警，实际数据小于74的时候，报警状态才恢复正常。如此可避免在临界点反复触发报警联锁。联锁停车程序为联锁停车触发信号程序，即在联锁停车故障发生一瞬间，触发一次信号，使之在后面程序记录联锁停车瞬间数据。其他功能还有高高报警功能，高报警功能，为低报警功能，低低报警功能。模拟量输入信号的所有程序为方便工程实施，均打包在AI_DISP子程序功能块中。
3 AI的模板表格设计
PLC项目需要大量的数据库，此类数据库在进行项目初期组态的时候即已经做好，并导入应用到PLC项目中。在进行自动化编辑模拟量输入信号之前，需要对数据库表格进行些准备工作。数据表格做成的例子如图1。
首先把表格制作成与模板一致格式，例如行高必须都是25。把相应的数据的信息填入到相应的表格中，如：类型激活、回路位号、说明、量程范围、报警联锁设定值、单位等。在数据所有的最下面，需要涂红一行，通过此种方法，让自动AI编辑程序识别此处为项目终止符，即程序运行到此结束。在数据库表格中，需要对报警联锁相关数据进行填充颜色，低报警L为绿色，高报警H为黄色，低低报警LL为橙色，高高报警为红色。详细色标需和表格第二行的L、H、LL、HH填充颜色一致。不参加报警联锁的相关设计数据无需填充颜色，默认为白色。
表格的设计，是为了能让自动化程序，识别出所需要在控制系统中制作程序所需要的数据，并将预期的程序进行相应的制作提供数据基础。
4 AI快速编程的自动实现
AI快速编程的自动实现是设计一个程序，使之能实现从程序数据表格到实际工程程序的一个过程。它接受关于程序数据表格要求工程程序目标描述功能的为其输入，然后自动生成一个能完成这个目标的程序。在某种意义上说，此过程实际上就是去做“自动程序设计”的工作。自动程序设计是接受一个指令的任务，转换成一个目标程序去完成这件任务。对要生产的控制系统程序，需要给出它的输入、输出数据必须满足的条件，设计出满足此类程序的自动编辑程序，从而开发压缩机控制系统程序。在做完了模板程序和模板表格的准备后，程序的自动实现软件方可进行编辑。首先判断AI程序是否开发完成，若完成，按终止键，否则继续执行下步程序。将鼠标移至相应数据表，采集模拟量AI的标记名，并记录下来。
0023 Rem ======
0024 MoveTo 410，1010
0025 Delay 25
0026 LeftClick 1
0027 Delay 300
0028 Rem ======
0029 Rem ======
0030 IfColor 87，287，0000FF，0
0031 KeyPress 123，3
0032 EndIf
0033 Rem ======
0034 Rem ======
0035 MoveTo 140，287
0036 Delay 25
0037 LeftClick 1
0038 Delay 25
0039 Rem ======
0040 Rem =========
0041 KeyDown 17，1
0042 Delay 25
0043 KeyDown 67，1
0044 Delay 25
0045 KeyUp 17，1
0046 Delay 32
0047 KeyUp 67，1
0048 Rem ======
以此类推，根据程序开发中，相应的制作过程，根据制定好的AI模板，将自动程序依照语法进行一一开发制作。同时计算机的配置方面需要注意，计算机的系统为windows系统，需要安装Microsoft Office Excel 2007以上版本，显示器分辨率为1280*1024；程序数据库，生成并导入到程序中，PLC程序要求为16*H结构，SheetTemplateD；计算机任务栏第一个为PLC，第二个为数据库表格；输入法必须是英文输入。
5 结语
压缩机控制系统AI快速转换的成功，为压缩机程序开发时间做了大量的节约，经测试单机组AI程序可节约95%的时间，紧用原来的5%的时间即可完成程序开发，并且准确率高达99.9%。若项目为大型多机组复杂项目，压缩机控制系统的AI数据量成倍增长，若使用本快速转换，可节约工作量的时间为97%，紧用时1小时，可完成原来两个星期的工作量。
压缩机控制系统AI快速转换不但给系统开发带来了时间上的节约，还为中国压缩机控制系统行业的程序标准化、模块化、自动化，提出了一个切实可行的发展方向。 |
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