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摘要： 介紹了菲尼克斯電氣（PHOENIX）模擬量輸入IB IL_AI_8/SF-PAC模塊的功能，通過(guò)實(shí)例分析，闡述了PHOENIX的模擬量輸入模塊在本次項(xiàng)目中的成功應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：菲尼克斯（PHOENIX），ILC 200 UNI，PCWorX，IB IL_AI_8/SF , 模擬量輸入，
PHOENIX IB IL_AI_8/SF module in the application of ILC 200 UNI
MA XIN1, ZHANG ZHEN-FENG2, WANG HUAI-JIE2
(1.School of computer Nanhua University, Heng yang 421001 hunan；
2. Qingzhou Cigarette Factory Qingzhou 262500 shandong；
3.Sunny High Technology R&D Company of Nanhua University, hengyang 421001,hunan)
Abstract: This paper introduces the Function of the PHOENIX analog input module (IB IL_AI_8/SF-PAC),with the analysis of example, explained the application of PHOENIX analog input module in the project.
Key words: PHOENIX, ILC 200 UNI，PCWorX, IB IL_AI_8/SF, analog input
一、引言
在本次濟(jì)南卷煙廠卷接機(jī)組集中工藝風(fēng)力平衡及風(fēng)力送絲自動(dòng)控制系統(tǒng)項(xiàng)目中，主站（S7-400）與15個(gè)I/O子站數(shù)據(jù)通訊采用了PROFINET網(wǎng)絡(luò)。各I/O子站均采用了德國(guó)菲尼克斯公司（phoenix）的ILC 200 UNI PLC和INLINE模板做為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)風(fēng)力平衡控制。ILC 200 UNI是菲尼克斯公司PLC家族中性價(jià)比較高的一款模塊化緊湊型控制系統(tǒng)。并可以通過(guò)INTERBUS、PROFIBUS、DEVICENET、ETHERNET、PROFINET等耦合器向上級(jí)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。ILC 200 UNI PLC控制器更適合于小型的控制系統(tǒng)，開放的接口意味著它們能集成到幾乎所有的現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，使用該系統(tǒng)直接集成的擴(kuò)展性允許控制器以靈活的方式適合于許許多多的應(yīng)用場(chǎng)合，下圖為系統(tǒng)配置圖。
ILC 200 UNI PLC 的組態(tài)、編程及調(diào)試是在菲尼克斯公司的PCWORX軟件上實(shí)現(xiàn)的。PCWORX集成了三大功能：現(xiàn)場(chǎng)總線組態(tài)、編程和診斷功能。軟件編程符合IEC61131-3國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，支持語(yǔ)句表、結(jié)構(gòu)文本、梯形圖、功能塊圖和順序功能圖等5種編程語(yǔ)言。編程系統(tǒng)基于流行的32位WINDOWS技術(shù)，一改傳統(tǒng)的PLC編程方式，全面引入目前流行的高級(jí)語(yǔ)言的編程方法和思路，方便編程。采用Diag+或者Diag+ NetScan，通過(guò)在線診斷，進(jìn)行精確和快速的故障定位。
二、ILC 200 UNI組態(tài)及IB IL_AI_8/SF模板簡(jiǎn)介
本次項(xiàng)目I/O站的ILC 200 UNI PLC及其它模板配置組態(tài)見圖1。.IB IL_AI_8/SF模板即8通道模擬量輸入模板，該模板硬件接線端子上設(shè)有8路通道，但是其在PCWORX組態(tài)上的過(guò)程數(shù)據(jù)分配只占2個(gè)輸入字（AI1_IN0，AI1_IN1），2個(gè)輸出字（AI1_OUT0，AI1_OUT1）。由于該模板的這種物理特性，其性價(jià)比比較高，特別適用于模擬量檢測(cè)實(shí)時(shí)性要求不是太高的環(huán)境（采樣周期>300ms）。
AI1_OUT0和AI1_OUT1是模擬量通道命令字和參數(shù)化字，AI1_OUT0為模擬量通道選擇命令，AI1_OUT1為模擬量通道屬性（量程、范圍及精度選擇等）參數(shù)化的。AI1_IN0為命令字寫下去之后返回來(lái)的結(jié)果，如果AI1_IN0＝AI1_OUT0表示命令字和參數(shù)化已經(jīng)成功，AI1_IN1為模擬量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。可以通過(guò)編寫程序，采用循環(huán)功能分時(shí)檢測(cè)和讀取各個(gè)通道的模擬量的值。
圖1
AI1_OUT0命令字代碼表：
Bit10 ti bit8(通道數(shù)定義)：
AI1_OUT1通道參數(shù)化字定義：
Measuring Range值的范圍及含義：
Format值的范圍及含義：
Filter值的范圍及含義：
本文重點(diǎn)講述是在PC WORX編程環(huán)境里，通過(guò)功能塊IL _AI8_V2如何實(shí)現(xiàn)IB IL_AI_8/SF模板在ILC 200 UNI PLC控制系統(tǒng)上的應(yīng)用。
三、IL_AI_8_V2功能塊使用說(shuō)明
模擬量輸入功能塊IL_AI_8_V2版本為V2.1z，使用前需先給AI8功能塊的結(jié)構(gòu)化參數(shù)賦初值（參數(shù)化）。
模擬量輸入通道可以通過(guò)配置AI8_PARAMETER.Range.Filter（過(guò)濾）, AI8_PARAMETER.Range（范圍）, AI8_PARAMETER.Standardization（標(biāo)準(zhǔn)化）, AI8_PARAMETER.HighLimit（最高值）及AI8_PARAMETER.Lowlimit（最低值）參數(shù)來(lái)定義。AI8_PARAMETER.Standardization為布爾型變量 TRUE代表可用 賦值為TRUE（缺省為TRUE）；AI8_PARAMETER.Range為整型變量；AI8_PARAMETER.HighLimit 為實(shí)型變量；AI8_PARAMETER.Lowlimit最低值缺省為0.0。
使用PCWorX在本項(xiàng)目中所編制程序見圖2，本項(xiàng)目使用的風(fēng)速傳感器模擬量信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的4－20MA，查表知AI8_PARAMETER.Range確定為10；AI8_PARAMETER.HighLimit設(shè)為310.0（根據(jù)工藝要求風(fēng)速范圍為0到31，為了方便通過(guò)Profinet來(lái)和主站通訊，先乘以10即設(shè)定為0到310，數(shù)據(jù)到S7-400主站再除以10顯示真實(shí)值（數(shù)據(jù)保留小數(shù)點(diǎn)后1位），這樣方便兩端都以INT來(lái)定義格式）；AI8_PARAMETER.Lowlimit為0.0；AI8_PARAMETER.Standardization設(shè)為1，系統(tǒng)缺省為1，但是在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)缺省值不起作用，風(fēng)速數(shù)據(jù)沒(méi)有顯示，把標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置賦值為1之后正常顯示。
圖2.程序示例
下面就IL_AI_8_V2塊上管腳的功能作個(gè)說(shuō)明：
1．Active（BOOL）這里我們?cè)O(shè)置兩個(gè)變量與，都為真此模塊才運(yùn)行。第一個(gè)變量為PLC運(yùn)行系統(tǒng)變量，第二個(gè)初始值設(shè)置為1。
2．Select(BYTE)為選擇變量，其中第0位代表通道1，第7位代表通道8，可以改變Select里面的值實(shí)現(xiàn)通道有選擇的讀取，這可以跳過(guò)沒(méi)用的通道，直接讀取有用的通道值。
3．Parameter為賦值的結(jié)構(gòu)化參數(shù)。
4．InputAddress1（WORD）為AI8模塊組態(tài)分配的第一個(gè)輸入字地址。
5．InputAddress2（WORD）為AI8模塊組態(tài)分配的第二個(gè)輸入字地址。
6．Ready（BOOL）為該功能激活準(zhǔn)備狀態(tài)。
7．Error（BOOL）為功能調(diào)用出錯(cuò)狀態(tài)。
8．SelectValid（BOOL）為所選通道都毫無(wú)錯(cuò)誤的被讀取，該狀態(tài)才為真。
9．DiagCode（WORD）為診斷代碼狀態(tài)。
10．AddDiagCode（WORD）為功能擴(kuò)展診斷代碼狀態(tài)。
11．Data（結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)）為模擬量目標(biāo)數(shù)據(jù)輸出，接受數(shù)據(jù)也必須是一個(gè)同類型的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)AI8_DATA，則第一個(gè)模擬量通道的目標(biāo)數(shù)據(jù)為AI8_DATA[1].Value，第二個(gè)模擬量通道的目標(biāo)數(shù)據(jù)為AI8_DATA[2].Value，依次類推。
12．OutputAddress1（WORD）為模擬量通道命令字地址。
13．OutputAddress2（WORD）為模擬量通道參數(shù)化字地址
四、結(jié)論
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試表明功能塊IL _AI8_V2能夠很好實(shí)現(xiàn)IB IL_AI_8/SF模板在ILC 200 UNI PLC控制系統(tǒng)上的應(yīng)用，IB IL_AI_8/SF模板使用可靠性高，程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰。
作者簡(jiǎn)介：
馬新(1982－)，男，河南駐馬店人，湖南衡陽(yáng)南華大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 421001,南華大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院在讀碩士研究生，主要從事智能控制；
田振云:山東中煙青州卷煙廠，山東青州262500；
張振鋒，王懷杰:南華大學(xué)三力高科技開發(fā)公司, 湖南衡陽(yáng) 421001
參考文獻(xiàn)：
德國(guó)菲尼克斯（Phoenix）公司.IB_IL_AI_8手冊(cè),2001.11
北京市公安局海淀分局備案號(hào)：11010802023656號(hào)