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多重数据块是数据块的一种特殊形式，如在OB1中调用FB10，在FB10中又调用FB1和FB2，则只要FB10的背景数据块选择为多重背景数据块就可以了，FB1和FB2不需要建立背景数据块，其接口参数都保存在FB10的多重背景数据块中。建立多重背景数据块的方法是：在建立数据块只要在数据类型选项中选择“实例的DB”就可以了，见下例。
下面通过一例简单介绍一下多重背景数据块使用的一些注意事项和方法。
   例如，PLC控制两台电机，且控制两台电机的接口参数均相同。一般的作法，我们可以编写功能块FB1控制两台电机，当控制不同的电机时，分别使用不同的背景数据块就可以控制不同的电机了（如第一台电机的控制参数保存在DB1中，第二台电机的控制参数保存在DB2中，我们可以在控制第一台电机调用FB1时以DB1为背景数据就可以了，第二台同样以DB2为背景数据块）。这样就需要使用两个背景数据，如果控制的电机台数更多，则会使用更多的数据块。使用多重背景数据块就是为了减少数据块的数量。
    像这种情况，我们就可以利用多重背景数据块来减少数据块的使用量。拿本例来说，我们就可以在OB1中调用FB10，再在FB10中分别调用（每台电机各调用一次）FB1来控制两台电机的运转。对于每次调用，FB1都将它的数据存储在FB1的背景数据块DB1中。这样就无需再为FB1分配数据块，所有的功能块都指向FB10的数据块DB10。原理图如下：

闭环控制的变频节能系统用途很广，各种场合的变频节能系统的拖动方式及控制方式各有不同，具体应用时应根据实际情况选择设计。下面列举一些：

　　中央空调节能：冷冻泵、冷却泵、主机、却塔风机、风机盘管等。

　　恒压供水：水厂一、二级泵，供水管网增压泵、大厦供水水泵等

　　锅炉：引风机、送风机、给水泵等，变频节能系统的控制调节预处理信号由锅炉自动控制系统、DCS或多冲量控制系统给出。

　　汽轮机：循环泵、凝结泵等，其控制调节预处理信号由汽轮机自动控制系统及DCS给出。

　　纯水处理系统：软化水泵、增压泵等。

　　洁净室：增压风机、FFU等等。

　　整个闭环控制的变频节能系统的组成设备及其作用：

　　(1)PLC选用SIEMENS公司的S7-200系列：由CPU224XP、DI/DO模块、AI/AO模块组成。PLC作为控制单元，是整个系统的控制核心。其主要的作用要体现以下几方面：

　　①完成对系统各种数据的采集以及数字量与模拟量的相互转换。

　　②完成对整个系统的逻辑控制及PID调节的运算。

　　③向触摸屏提供所采集及处理的数据，并执行触摸屏发出的各种指令。

　　④将PID运算的数据结果转换成模拟信号，作为调节变频器的输出频率的控制信号。

　　⑤通过通信电缆及USS4协议完成对变频器内部参数读写及控制。

　　(2)触摸屏采用SIEMENS公司MP370，其主要作用如下：

　　①可实时显示设备和系统的运行状态。

　　②通过触摸向PLC发出指令和数据，再通过PLC完成对系统或设备的控制。

　　③可做成多幅多种监控画面，替代了传统的电气操作盘及显示记录仪表等，且功能更加强大。

　　(3)变频器：采用SIEMENS公司440系列，通过USS4协议可由触摸屏通过PLC设置其内部的部分参数，根据PLC发送过来的数据(模拟量)值调节水泵或风机的转速，并将其内部运行参数反馈到PLC。

　　(4)压力、温度等传感器：将被控制系统(水系统或风系统)的实际参数值转变成电信号上传至PLC。

　　(5)电气元件：给PLC、触摸屏、变频器及传感器等供电，完成各种操作及驱动等。

　　触摸屏画面设计

　　触摸屏画面由ProTool等专用软件进行设计，然后先通过编程电脑调试，合格后再下载到触摸屏。触摸屏画面总数应在其存储空间允许的范围内，各画面之间尽量做到可相互及强制切换。

　　(1)主画面的设计

　　一般的，可用欢迎画面或被控系统的主系统画面作为主画面，该画面可进入到各分画面。各分画面均能一步返回主画面。若是将被控主系统画面作为主画面，则应在画面中显示被控系统的一些住要参数，以便在此画面上对整个被控系统有大致的了结。

　　(2)控制画面的设计

该种画面主要用来控制被控设备的启停及显示变频器内部的参数，也可将变频器参数的设定做在其中。该种画面的数量在触摸屏画面中占的多，其具体画面数量由实际被控设备决定。

　　(3)参数设置页面的设计

　　该画面主要是对变频器的内部参数进行设定，同时还应显示参数设定完成的情况，实际制做时还应考虑加密的问题。

　　(4)实时趋势页面的设计

　　该画面住要是以曲线记录的形式来显示被控值、变频器的主要工作参数(如输出频率)等的实时状态。

　　(5)信息记录页面的设计

　　该画面主要是记录可能出现的设备损坏、过载、数值超范围和系统急停等故障。另外该画面还可记录各设备启停操作，作为凭证。

　　(6) 节能画面的设计

　　该画面主要是记录和显示变频器的累积用电数及实时节电状态，以便向用户展示变频节能的好处，也可用来与其它的节电测量作比较。

　　PLC程序设计

　　PLC程序由S7-200专用编程软件进行设计，然后通过编程电脑下载到PLC进行联机调试，合格后即可使用。PLC在编程前应先对各功能程序段的地址进行规划，以免重复使用同一地址，造成误动。

　　(1)逻辑功能的设计

　　这部分程序主要是完成各变频水泵(或风机)的启动停止、联动、联锁及自动投切等等功能，一般在离线状态下就能完成软件逻辑功能的测试。

　　(2)PID功能的设计

　　通过S7-200中的PID向导可完成PID调节程序，具体应用时需根据实际被控设备及采样设备决定其配置。

　　(3)采样程序的设计

　　采样元件使用标准配置时，应注意采样A/D转换后的具体数据是否与PID及显示等程序配套，实际制做时还应考虑采样是多路且相关联的情况。

　　(4)PLC与变频器通信程序的设计

　　SIEMENS S7-200PLC与SIEMENS 430等变频器的通信一般使用USS4协议程序来完成，该程序的主要目的是监控变频器的实时运行状态。

　　(5)其它辅助程序的设计

　　PLC程序在实际编程过程中，需考虑对一些程序进行修补，尽量减少程序漏洞，反复推敲，不断的总结完善。

　　结束语

　　在闭环控制的变频节能系统中采用触摸屏可以使用户简单直观监控整个中央空调变频节能系统及与其相关联的设备和系统，提高了整个被控系统以及企业的自动化程度和硬件档次。随着微电脑技术的不断发展，触摸屏本身的成本也在不断的降低，再与PLC在系统中使用，实现了整个被控系统自动化程度的质的飞跃，这必将使触摸屏与PLC被更多的应用在未来的各种生产系统中，并成为自动化控制发展的一个亮点。

四、控制系统硬件设计

控制器采用三菱AnS系列的PLC，它是专为顺序控制和数学运算而开发的控制器。AnS系列的PLC提供多种网络系统组合和特殊功能组件，使其更完美地适用于过程控制、定位控制和其它各种类型的控制。本系统中下位机PLC模块和各部件的功能：底板(A1S38B)、电源模块(A1S61PN)、控制单元(A2USH-CPU-S1)、输入模块：A1SX42(传感器和按钮输入信号)、输出模块(A1SY10—控制输出的信号)、网络通信模块(A1SJ71AP21—进行网络通信)、高速计数模块(A1SD62—编码器读数计数)、模拟量输入模块(A1S64AD—变频反馈信号)、模拟量输出模块(A1S62DA—变频输出信号)、串口通讯组件(A1SJ71UC24-R2—触摸屏连接的通讯接口);上位机PLC模块和功能：底板(A1S38B)、电源模块(A1S61PN)、控制单元(A2USH-CPU-S1)、输入模块(A1SX42-传感器和按钮输入信号)、输出模块(A1SY10—控制输出的信号)、网络模块(A1SJ71AP21—进行网络通信)、通讯组件(A1SJ71UC24-R2—操作界面连接的通讯接口)、通讯组件(A1SJ71UC24-R2—打印机连接的通讯接口)。

　　根据实际应用情况，现场传感器网络设计包括16路传感器输入点信号连接到4个TM-4NC输入单元，通过长距离通讯线连接到TM-S16通讯单元，然后连接到PLC的输入模块，注意配置正确的通讯单元参数。升降电机的变频器采用富士公司的矢量变频器FVRVG5S-2A-37?kW，铲车变频器采用三菱公司的FR-A520-5.5kW。

　　五、控制系统软件设计

　　软件部分的中心任务是上位PLC操作程序和下位PLC操作程序设计。上位PLC操作程序包括：操作显示数据程序、存取报表打印程序、数据维护程序。下位操作程序包括：自动存车操作子程序(P101)、自动取车操作子程序(P102)、自动存入空板子程序(P105)、自动取出空板子程序(P106)、维修手柄操作程序、手动操作存取程序、触摸屏操作程序。

存取车程序操作设计了自动、手动、检修、只存、只取操作方式。“只存”操作方式应用在上班高峰时，此时主要是存入车辆;“只取”操作方式应用在下班高峰时，此时主要是取出车辆。上位机的应用软件对系统的报警和实时工作状态进行处理分析使操作管理人员充分了解停车场车位的可用数量、具体位置及用户分类等，使操作管理人员合理调度，合理科学地对车场进行管理。

　　六、控制系统关键技术说明

　　1.升降机定位设计

　　升降机采用高速变频矢量控制。采用编码器(1200P/R)和定位地址芯片技术，应用输入中断处理，并根据不同的存取层调用不同的速度曲线数据，每层的定位精度可达到±5mm，平均存取车辆时间为98秒。低速定位时矢量变频的速度为50Hz～10Hz，矢量变频高速运行时的速度为700Hz，加减速时变频输出速度按PLC数据运算表输出，保证加减速平稳。

矢量变频控制符号说明：

　　FWD——PLC输出控制的变频正转指令(升降机上升);

　　REV——PLC输出控制的变频反转指令(升降机下降);

　　X1——PLC输出控制的变频预激磁指令;

　　X2——PLC输出控制的变频停止指令;

　　X3——PLC输出控制的负载补偿偏置(+)指令;

　　X4——PLC输出控制的负载补偿偏置(-)指令;

　　RYA——变频器运行有速度时，输出信号到PLC;

　　30B——变频器运行错误时，输出报警信号到PLC;

　　I2、I1——PLC特殊功能模块A1S62DA输出模拟信号(0～10V)控制矢量变频速度;

　　A0、N——变频负荷反馈信号(0～10V)输入到PLC特殊功能模块A1S64AD。

　　2.高速计数模块应用设计

　　选用高速计数特殊功能模块A1SD62。当接通电源或PLC复位时，初始值被写入缓存中，它有2个通道的高速计数，A1SD62共使用32点输入和32点输出信号，比如系统使用X20-X3F、Y20-Y3F，那么Y34是CH1计数允许命令，Y3B是CH2计数允许命令。CH1?的采样计数值缓存地址是4、5，CH2的采样计数值缓存地址是36、37。