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图6 现场智慧型电动阀监控系统的结构框图站控系统採用美国AB公司的Controllogix双重热备型PLC系统,通过PLC控制汇流排型电动阀门(IQ actuator)的开停闭 。上位监控站可监视各个智慧型阀的阀位状态、阀位值以及报警信号,并可执行开阀、停阀和关阀操作 。Pakscan IIE主站控制器与站控系统之间採用Modbus协定通信,以Port1的RS-485接口连线 。正常运行情况下,主PLC和主控制器工作,从PLC和热备控制器分别与主PLC和主控制器保持同步 。智慧型阀将数据传送给主控制器,主PLC通过RS-485接口从主控制器中读取数据,并向其发布命令,主控制器再执行命令,驱动智慧型阀按命令运转 。当主PLC或主控制器出现故障时,系统能分别自动切换到从PLC或热备控制器 。由于系统中採用的是Modbus通信协定,1台PLC可以连线多台Pakscan IIE主站控制器,因此,若现场智慧型阀较多,系统可以很方便地扩展而且连线简单 。2、监控系统的通信站控系统选用Modbus RTU主通信模组(master) 。Pakscan IIE主站控制器是一个远程终端单元,做为Modbus从设备(slave) 。PLC的CPU通过Modbus RTU主通信模组控制Pakscan IIE主站控制器的读写,被称为Modbus host 。系统採用单Modbus host两线通信方式,该方式最多可以连线32个Pakscan IIE主站控制器 。主通信模组的程式设计有三部分内容:初始化通信模组、读写Modbus/RTU数据、监测通信状态 。通信模组的初始化工作主要是配置三个初始化控制块的参数:Slave控制块(SCB)、信息控制块(MCB)和通信要求参数块(COM_REQ) 。SCB是个15个暂存器长的数据块,功能是定义与其通信的Slave的型号、个数、状态等参数,每一个Slave需要定义一个SCB块 。MCB是由6个暂存器长的数据块组成,功能是定义Master要求每个Slave执行的命令信息,包括命令类型、RTU引用地址偏移、PLC引用地址偏移、主机号等参数,每一种命令需要定义一个MCB块 。COM_REQ是由17个暂存器长的数据块组成,功能是定义通信方式、连线埠控制字及监测SCB和MCB的状态参数等,每一连线埠需要定义一个COM_REQ块 。所有这些初始化参数在PLC上电或冷启动初始化的第一个扫描周期内载入到RTU主通信模组,此后RTU主通信模组负责与Pakscan IIE主站控制器通信,而PLC则与RTU主通信模组交换数据 。读写Modbus/RTU数据和监测通信状态的编程相对简单,只要读写初始化时定义的相应PLC参数地址即可 。