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  该自动化系统控制方案已被国内几个大型水利工程信息自动化系统所采用。从系统日常运行情况来看，该系统运行稳定，能准确、实时地反映水利工程设备的运行状态和参数，能准确、可靠地控制现场设备;各项性能满足水利工程信息自动化系统的要求，且该系统维护简便，同时也为水利工程信息自动化系统的运行、 维护减少了工作量及生产成本，为实现水利工程信息自动化系统“无人值班”(少人值守)的运行管理模式创造了条件。 

　　1 引言

　　随着水库水利工程“无人值班”(少人值守)工作的不断开展，对水库水利工程的自动化技术提出了更高的要求。计算机技术、信息技术和现场总线技术的 飞速发展给水电厂自动化系统无论在结构上还是功能上，都提供了一个广阔的发展空间。水库水利工程应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统。

　　2 系统设计

　　该工程自大伙房水库引水，通过隧洞和管道，采取封闭供水方式，向抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦六城市供水。输水管道总长度为259.13km， 沿途设取水头部，鞍山加压泵站(含配水站)和抚顺、沈阳1、沈阳2、 辽阳、营盘共5座配水站。

　　当前，水利工程数据采集与监视控制系统(scada系统)一般采用开放式、全分布、分层式结构，设调度中心组、分中心级、和现场控制单元级(注：local control uNIt， 在本文中均以lcu表示)。

　　项目根据功能和性价比原则选用罗克韦尔 controllogix系列PLC作为水利工程信息自动化系统lcu控制核心。并以此对 controllogix系列 plc的系统组成、特点和 controllogix系列plc在水利工程信息自动化系统中的系统结构、功能和应用作一些探讨。其系统结构原理如图1所示。

　　2 基于controllogix plc的lcu

　　lcu主要完成对被监控设备的就地数据的采集及监控功能，采用触摸屏作为现地人机接口。其设计能保证当它与主站级系统脱离后仍然能在当地实现对有关设备的监视和控制功能。当其与主站级恢复联系后又能自动地服从主站级系统的控制和管理，是水利工程信息自动化系统较底层的控制部分。原始数据在此进行采 集，各种控制调节命令后都在此发出，因此lcu是整个监控系统中重要的和可靠性要求很高的基础级控制设备。

　　controllogix系列 plc在某水利工程信息自动化系统的实现进行讲述。lcu主要实现以下功能：数据量采集(数字开关输入量、模拟输 入量、温度输入量等)、设备控制(数字开出量等)、数据通讯(串口通讯、以太网通讯)、人机界面等。lcu系统结构如图2所示。

　　为了提高系统的可靠性，保证系统在恶劣环境下安全运行，lcu主控部分采用controllogix热备系统，采用1756-l63冗余系 统。lcu各远程i/o单元采用contrlnet总线接入冗余cpu主控制器，为了提高可靠性，contrlnet总线采用冗余介质。主控单元主要由 cpu 1756-l63、contrlnet总线模件cnbr、以太网模件enbr、智能通信管理装置等组成。远程i/o单元主要由contrlnet 总线模件cnbr、开关量输入模件、开关量输出模件、模拟量输入模件、模拟量输出模件等组成。

　　在上述配置中，1756-l63是控制系统的核心，controllogix在简单易于使用的环境下，实现了zhuoyue的性能，堪称业内。 controllogix控制器大存储容量可达8兆，支持过程密集型的应用和快速运动控制应用。可以根据应用要求，选用不同存储容量的控制器。 comPACtflash卡可做程序的移动存储。多种处理器、多种通讯模块和i/o可以混合使用，不受限制。不需要处理器执行i/o的桥接和路由，随着系 统的增大，可用网络把控制分布到另外的机架。

　　3 结束语

　　该自动化系统控制方案已被国内几个大型水利工程信息自动化系统所采用。从系统日常运行情况来看，该系统运行稳定，能准确、实时地反映水利工程设备的运行状态和参数，能准确、可靠地控制现场设备;各项性能满足水利工程信息自动化系统的要求，且该系统维护简便，同时也为水利工程信息自动化系统的运行、 维护减少了工作量及生产成本，为实现水利工程信息自动化系统“无人值班”(少人值守)的运行管理模式创造了条件。

 工作小时累计是工程机械设备一个必备的功能。随着科学技术的不断发展，plc(可编程序控制器)在工程机械设备上被广泛应用。三一重工股份有限公司在所有的产品中全部使用了siemens公司的S7-200PLC，使产品的可靠性、控制精度、智能化程度、扩展性都有了很大的提高。S7-200功能强大、资源丰富，用它来实现工作小时累计是可行的,传统的小时计可以省掉。 

　　一、前言

　　工作小时累计是工程机械设备一个必备的功能。一方面它是企业与客户之间履行保修条款的重要的数字证据;另一方面也是用户施工结算的有效工作数据。传统的小时计大都是电磁机械式的，也有用液晶式的。随着科学技术的不断发展，PLC(可编程序控制器)在工程机械设备上被广泛应用。三一重工股份有限公司在所有的产品中全部使用了siemens公司的S7-200PLC，使产品的可靠性、控制精度、智能化程度、扩展性都有了很大的提高。S7-200功能强大、资源丰富，用它来实现工作小时累计是可行的,传统的小时计可以省掉。

　　硬件组成

　　在现有的S7-200PLC电气系统中，不需要增加任何资源。在外部计时条件满足的情况下，CPU开始计时，同时，计时数据通过PPI电缆传到人机界面显示。

　　软件设计

　　计时器：利用系统的特殊寄存器标志位SM0.5作为计时脉冲，接通一次(或断开一次)为1秒，用计数器累计时间，满60向前进位。

　　时间累计：实时的小时计是前一次的累计时间加本次的工作时间。H=h0+h1。

　　时间存储：用存储的方式存储时间数据到EEPROM存储器。

　　存储周期：存储周期长，EEPR

　　OM存储器使用的时间长，但计时精度低;存储周期短，计时精度高，但EEPROM存储器使用的时间短。这是一个矛盾的统一，设计时要根据系统的实际情况确定合适的存储周期，一般设计为3-5分钟。进行一次存储的操作，扫描时间会增加15-20ms。

　　小时计编辑功能。考虑到CPU有可能损坏的原因，更换CPU后小时计的数据会清零，所以，小时计要有编辑的功能才更完善，当更换CPU后，通过界面可以把以前的工作数据输入到系统并存储，在这项操作时，为了使编辑的数据能够成功存储到存储区，必须在数据编辑完后，让CPU再运行一个大于存储周期的时间。当然，为了使工作数据的严谨性，小时计的编辑一定要密码进入。

　　存储地址更换。为了小时计的实时性和准确性，存储周期不能设计得太长，一般设计为3-5分钟。EEPROM存储器操作的安全次数为10万次，那么一个EEPROM存储器安全计时时间为100000×3/60=5000小时，一般机器的工作寿命是大于这个时间。解决这个问题的办法是在计时次数超过100000次时，更换存储地址。为了存储地址更换的方便，小时计的寻址方式采用间接寻址。

　　存储次数存储。为了小时计存储地址更换的需要，存储次数也要与小时计一样进行存储，并到100000次后更换地址。

　　地址更换的次数存储。为了小时计存储地址更换的需要，地址更换的次数也要与小时计一样进行存储，由于次数不多，所以，不要更换地址。

　　程序流程简图

　　误差分析

　　小计时产生误差的原因有两方面，一个是计时误差，另一个是存储误差。

　　计时误差：本小时计的计时器是用系统特殊寄存器标志位SM0.5，它的状态变化周期是500ms，如果程序运行时捕捉不到状态的变化就产生误差。通过长期的监控实验，这个计时误差很小，1小时的误差不到1秒，可以忽略不计。

　　存储误差：机器在关机时，后一次存储还没来得及执行，产生存储误差。这个误差是一个负差，计时时间比实际的工作时间表小。每次关机的大误差是一个存储周期的时间3分钟。

　　总结

　　经过500台机器三年时间的现场施工运行，小时计工作稳定可靠，没有出现任何故障。大的计时时间已达8000小时。

　　小时计计时范围宽，可达10万小时以上，可满足机器终身的计时要求。

　　时间数据存在EEPROM上，更可靠、更安全。

　　小时计数据可以密码进入进行编辑，消除了CPU损坏的后顾之忧。

　　可以节省一个电磁机械式的小时计，节约了一定的生产成本。

　　唯一的缺陷是存在一个存储误差，这个问题是可以通过程序的改进使误差减到小。