Profibus现场总线在冷库监控系统中的应用

由于六个冷库距中央监控室较远，在六个冷库间门口的合理中间位置，安装三台S7—200PLC作为远程从站进行数据采集，其中两台为温度采集箱，温度传感器信号就近接人采集箱内，箱内的S7—200接收从主站来的I／O配置，分时采集温度值，向主站发送数据和接收来自主站的数据。现场箱安装TD200文本显示器，可以就地检查各温度值和其他信息。另一台S7—200PLC采集六个冷库房中60台风机的电流和吸气总管及排气总管的压力，通过Profibus—DP总线送人上位机，显示风机电流和压力的数值及曲线。

2.2温度巡检电路

由于库房的温度监测点较多，每一个监测点的温度都需要通过温度变送器，将PTl00热电阻温度传感器的电阻信号转换为标准的4～20mA电流信号送人S7—200PLC中，这样每一个温度采集站就需要36个温度变送器和五个模拟量输入模块。为了降低成本，采用如图2所示的分时驱动采样电路，利用PLC强大的控制功能，通过软件编程在60～120s（可调）的轮巡周期内分别控制36、中间继电器KA的通断，因此，每组只需一个温度变送器和一个模拟量输入模块就可以采集所有温度值，从而实现了用软件处理减少硬件配置，降低了监控系统的费用，减少了设备的故障率。

2.3系统主要功能

（1）实现对压缩机、氨泵、风机、冲霜等制冷设备的全过程控制。
（2）实时显示制冷系统的主要工艺参数（如温度、压力、风机电流等）。
（3）动态模拟显示各设备运行情况（如压缩机的起停、低压循环桶液位的高低等）。
（4）可手动或自动巡检六个冷库的温度，并可以根据实际需要通过上位机键盘对温度、压力等进行参数设置和修改。
（5）温度、压力、电流等参数超限值的在线检测和报警。
（6）各种生产管理报表的自动生成、数据查询和打印。

3、软件设计

3.1PLC程序设计

STEP7软件采用模块化结构编程，整个冷库的控制程序由OB组织块、FC功能块和DB数据块构成。组织块OB是系统操作程序与用户应用程序在各种条件下的接口界面，用于控制程序的运行。不同的OB有不同的功能。本设计中组织块有OB1、OB82、OB84、OB86、OB87、OBl00、OBl22。OB1是用作主程序循环的，它用来设计主循环程序的结构；OB82是诊断中断程序，诊断接收来自有诊断能力的模块（如：模拟输入模块）；OB84是CPU硬件故障中断，OB86是机架错误中断，OB87通信错误中断；OBl00属于启动组织块，是暖启动用的；OBl22是访问错误组织块，属于故障处理组织块。OB1是主程序，主要完成系统初始化、初始参数设定、调用子程序。FC是自定义子程序块，包括压缩机控制、冷风机控制、低压循环桶液位控制、冲霜控制、故障处理、数据采集与处理等功能块。各功能子程序对相关事件的联系和处理靠主程序OBl调用，其程序结构如图3所示。