本文以某混凝土攪拌站控制系統(tǒng)為例，分析發(fā)生通訊故障的原因，采用系統(tǒng)軟件對(duì)其使用中的通訊情況進(jìn)行檢測(cè)，并提出軟件優(yōu)化方法，從而保證攪拌站控制系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。
   1．控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    某混凝土攪拌站采用工控機(jī)（工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）、PLC（可編程控制器）、稱重儀表（稱重儀表、傳感器等執(zhí)行元件）組成的控制系統(tǒng)，對(duì)電動(dòng)機(jī)、電磁閥等設(shè)備進(jìn)行控制，其原理如圖1所示。該攪拌站控制系統(tǒng)配置1臺(tái)工控機(jī)、10臺(tái)配料儀表和1臺(tái)PLC。其中PLC與土控機(jī)的交互點(diǎn)通常為625個(gè)。

    上控機(jī)為上位機(jī)，其作用是將生產(chǎn)指令下達(dá)到PLC及稱量?jī)x表。稱重儀表、PLC為下位機(jī)，稱重儀表接收到工控機(jī)指令后負(fù)責(zé)配料過(guò)程。PLC接收上控機(jī)指令及稱量?jī)x表的輸入信號(hào)后控制攪拌站電控系統(tǒng)的電磁閥、電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。
    在攪拌站運(yùn)行過(guò)程中，工控機(jī)采集稱量?jī)x表數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)，同時(shí)采集PLC輸出的狀態(tài)信號(hào)。工控機(jī)需實(shí)時(shí)獲取攪拌站運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)反饋數(shù)據(jù)下達(dá)生產(chǎn)指令。

    2．通訊方式
    攪拌站控制系統(tǒng)通訊方式通常采用MODICON公司開(kāi)發(fā)并推行的Modbu、通信協(xié)議，該通訊方式已經(jīng)成為工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。通過(guò)該協(xié)議，不同廠商生產(chǎn)的控制系統(tǒng)可以進(jìn)行上業(yè)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的集散控制。木文介紹的攪拌站控制系統(tǒng)所用工控機(jī)采用Modbus P TU方式，工控機(jī)與PLC采用Modbus TCP方式。
    該控制系統(tǒng)工控機(jī)（好位機(jī)）軟件基于．NET平臺(tái)開(kāi)發(fā)。 .NET平臺(tái)由微軟公司推出，具有跨語(yǔ)言、跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)的能力。方便利用XML技術(shù)開(kāi)發(fā)顯示及打印數(shù)據(jù)報(bào)表，還能使用GDI+設(shè)計(jì)各種圖形編輯器，適用于開(kāi)發(fā)復(fù)雜的企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序。工控機(jī)控制程序通過(guò)不同線程（程序執(zhí)行信號(hào)流的最小單元）實(shí)時(shí)收集到稱重儀表和PLC（下位機(jī)）數(shù)據(jù)，保證各設(shè)備信號(hào)能夠?qū)崟r(shí)反饋給工控機(jī)。工控機(jī)通訊方式如圖2所示。

    攪拌站各機(jī)構(gòu)相關(guān)動(dòng)作的系列命令稱為緩存指令，緩存指令列隊(duì)儲(chǔ)存于工控機(jī)的緩存區(qū)，根據(jù)需要實(shí)時(shí)下發(fā)操作指令。下控機(jī)定時(shí)器持續(xù)循環(huán)查詢指令隊(duì)列，間隔時(shí)問(wèn)為20ms。若有緩存指令則下發(fā)，若沒(méi)有緩存指令則下發(fā)“讀交互數(shù)據(jù)”指令，以讀取交互數(shù)據(jù)（稱重儀表與PLC之間交互信號(hào)）。根據(jù)Modbus協(xié)議規(guī)定，松查控制系統(tǒng)各指令后需回復(fù)數(shù)據(jù)是否正確。
    在控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)由于其他設(shè)備運(yùn)行時(shí)的電磁十?dāng)_，影響通訊質(zhì)量，造成數(shù)據(jù)丟失或沒(méi)有響應(yīng)的現(xiàn)象。控制系統(tǒng)根據(jù)攪拌站的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行反饋信息對(duì)混凝土的生產(chǎn)流程進(jìn)行控制，若在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生通訊故障，將給生產(chǎn)帶來(lái)重大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至造成生產(chǎn)事故。因此，對(duì)控制系統(tǒng)的通訊狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控必不可少。

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