圖1 燃機循環系統
圖2 循泵控制系統
PLC1和PLC2分別為兩個GE FANUC 90－30系列PLC，通過Genius總線控制器利用Genius總線網連接，以實現雙機熱冗余�？紤]到系統成本，在遠程I/O中，選用了versamax通用擴展式I/O結構，利用Genius網絡接口單元，掛到整個Genius總線網中，為遠程控制提供靈活的I/O結構。由于90－30系列PLC支持以太網通訊，在系統中增加一個8口以太網HUB,PLC和上位機分別將以太網線接入HUB，實現上位機與現場的高速通訊。
3 系統的實現
在改造中，通過以下幾點實現了系統的PLC控制。
3.1 雙機熱冗余的實現
GE FANUC系列90－30系列的PLC實現雙機熱冗余由GE Fanuc系列90-30PLC硬件與熱備軟件max_on構成的，90-30 Max-ON系統的冗余硬件部分是由兩套90-30PLC CPU控制器組成，主控制器通過Genius網絡總線與其備用控制器和I/O系統的通訊實現其熱備冗余功能，一旦主PLC控制器或通訊出現故障；所有控制功能將平穩地切換至備用控制器以確保工藝裝置正常運行。系統同時具有參數同步化，I/O總線冗余和系統診斷等功能。軟件上90-30 Max-ON提供方便靈活的組態方式。組態軟件基于Windows平臺，采用對話框方式對系統進行組態，例如：網絡結構，同步參數以及模擬量輸入轉換等。完成雙機配置后,可在系統的程控組態軟件versapro中引入其配置文件,使兩個PLC都置于運行模式,這樣其冗余特性就揮發生作用，其主從切換的標志位在PLC的存儲器中可以看到。
a. %M1017 CPUA標志位；
b. %M1018 CPUB標志位；
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c. %M1019 CPU處于運行模式標志位；
d. %M1020 CPU為主機標志位；
e. %M1021 所有數據同步標志位。
這樣,可以方便的在程序中通過對PLC存儲器位操作來判斷其冗余工作狀態,從而判斷控制器所處的主從地位,主控制器參與設備的控制,從控制器同樣進行數據的采集,運算,并監視主控制器的運行狀況,如有異常,立刻平穩的切換為主控制器。
3.2 PLC遠程I/O結構的實現
鎮海燃機循泵系統的就地信號的采集和設備的控制采用高通訊速率的versamax遠程I/O結構。VersaMax是唯一具有“三合一功能的系列產品，它既可以作為單獨的PLC控制機，具有可接受的價格和優越的性能；又可以作為I/O子站，通過現場總線受控于其它主控設備。具有以下特點：
（1）I/O模塊和通訊模塊都可帶電插拔；
（2）真正的即插即用；
（3）模塊安裝、擴展不需要任何工具；
（4）模塊化結構，構成系統可大可�。�
（5）安裝費用低，減少工程成本。
基于上面的特點，系統中采取帶有genius總線接口單元的versamax I/O通過genius現場總線受控于上層的PLC。每塊總線接口單元都可下掛8塊I/O模塊，與就地設備相連。
根據現場的實際運行情況，整個PLC系統設置了4個遠程I/O機架。
＃1遠程I/O站主要用于采集＃1循泵系統的各設備的反饋信號，輸出＃1循泵系統各設備的啟停指令。
＃2遠程I/O站主要用于采集＃2循泵系統的各設備的反饋信號，輸出＃2循泵系統各設備的啟停指令。
＃3，＃4遠程I/O站主要用于采集公用系統包括循泵液壓油泵，二次濾網前后壓力，二次濾網進出口電動門，排水泵，軸流風機，冷卻水泵等設備的反饋信號，輸出各設備的啟停指令。
3.3 上位機畫面與操作的實現
在系統中，采用了以PLC為控制設備，工控機作為上位機，通過以太網連接的結構形式。這種結構充分發揮了PLC和計算機的優點。PLC可靠性高，抗干擾能力強，對設備的控制有其獨立完成。計算機完成圖形、實時數據的顯示，故障報警等功能。
系統中采用ifix軟件作為上位機的監控軟件。Ifix作為一種多方面的監控軟件，提供了與多種PLC通訊的I/O驅動程序，可方便的與PLC連接，在工業控制領域有著廣泛的應用。監控系統包括SCADA系統和 HMI圖形系統。SCADA系統通過與 PLC建立通訊關系通過軟件接口I/O驅動程序與PLC直接建立通訊來讀取數據，并形成實時數據庫。HMI圖形系統顯示實時數據和報警信息，記錄歷史數據，打印報表，修改設定參數以及實現軟手動控制等。
3.4 邏輯完善
在原有的設備運行中及新設備投運后系統邏輯需要完善的主要有以下幾點：
3.4.1 現場和CRT上的操作
以循泵為例，在就地動力柜上設計“就地/檢修/遠方” 控制轉換開關，及“啟動”，“停止”控制按鈕。在CRT上設計循泵的“連鎖/解除”，“程控/解除”軟轉換開關，及 “啟動”，“停止”軟控制按鈕。當就地動力柜上的“就地/檢修/遠方” 控制轉換開關打在就地時，CRT上只監視其狀態，對其操作無效，面板上“啟動”，“停止” 按鈕用于簡單的啟動，停止循泵，不參加系統連鎖功能。當就地動力柜上的“就地/檢修/遠方” 控制轉換開關打在遠方時，面板上的按鈕對其操作無效，此時，CRT上的軟按鈕對其操作啟動，停止循泵，并且根據要求在停泵時自動投入加熱，在啟泵時自動投入軸流風機。當CRT上的“連鎖/解除” 軟轉換開關置“連鎖”時，兩臺循泵互為聯鎖，一臺循泵處于備用，當另一臺跳閘后，此循泵自動啟動。否則，當軟轉換開關置“解除”時，此循泵不自動啟動。當CRT上的程控/解除”軟轉換開關置于“程控”時，此循泵與循泵出口蝶閥程控聯動狀態。否則，當軟轉換開關置“解除”時，循泵的啟停與蝶閥的開度無關。
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3.4.2 循泵與出口蝶閥的控制邏輯改進
循泵與出口蝶閥處于相關的連鎖狀態。為防止循泵的空轉，倒轉引起泵的損壞，循泵的啟停由出口蝶閥決定，并且考慮到系統有沒充水的條件。
啟動時，根據運行狀況選擇循環水管是否充水，當完全充水時（如一臺已運行，開第二臺泵），先啟動出口蝶閥置15％，然后啟動循泵，同時，蝶閥繼續開啟置全開。當未充水時（如水管放空后啟泵），先啟動出口蝶閥置15％，然后啟動循泵，這時，出口蝶閥在15％處停留20min，使進行循環水管充分充水，再繼續開啟置全開。
停止時，正常順控停泵時，先使出口蝶閥關置15％，然后停循泵，同時出口蝶閥繼續關閉置關死。當發生循泵跳泵時，聯鎖關閉出口蝶閥。
3.4.3 循泵運行與冷卻水壓力保護的控制邏輯改進
在系統中，每臺循泵的冷卻水管路上分別設置兩個冷卻水壓力低Ⅱ值和一個冷卻水壓力低Ⅰ值。冷卻水壓力低Ⅰ值作為啟動備用冷卻水泵的條件。冷卻水壓力低Ⅱ值作為啟動循泵的閉鎖條件，當循泵未運行時，兩個冷卻水壓力低Ⅱ值都動作，不允許啟泵，當循泵運行時，兩個冷卻水壓力低Ⅱ值都動作后，延時20s，跳閘循泵。冷卻水壓力低Ⅱ值的閉鎖條件可CRT上選擇是否投入，當發生冷卻水壓力開關故障時可屏蔽，便于檢修工作。
程序框圖如圖3。
圖3 控制邏輯的改進