1、系统组成

    　某电厂化学水处理系统基础设备具有良好的可控性，利用PLC和工业控制计算机对其进行实时监控管理，系统基本组成如图1所示。

图1 系统结构图

    　采用3台西门子公司的SIMATIC S5—115U可编程序控制器控制现场的一次设备，程控系统分为3套，依次为＃1补给水处理单元、＃2补给水处理单元、＃3凝结水处理单元。

    　操作员站选用两台研华586工控机，软件开发平台选用美国Intellution公司的FIX5.5组态软件。FIX5.5是一种能完成数据采集及控制、报警、图形数据显示等功能的完整工业自动化软件，该版本在WINDOWS或WINDOWSNT环境下运行，采用了图形用户界面，相应其内部的图形处理是基于第三代图形技术。

    　数据通信系统采用SINEC L2网CONTROL ENGINEERING China版权所有，它把SIMATIC系列可编程序控制器以及工控机连成网络。SNEC L2是令牌总线网，网络传输介质是双绞线或光缆。每个节点通过总线连接器连到总线网上，在本系统中，三台PLC之间以及与两台工控机之间都实现了数据通讯。

   　 该方案配置体现了分散控制系统的优点控制工程网版权所有，即控制功能分散，操作管理集中。控制功能分散意味着系统实时响应快和系统危险分散www.cechina.cn，操作管理集中便于集中管理，方案配置还具有冗余特性。

    2、PLC及其程序设计

    2.1 SIMATIC S5-115U硬件组成及编程概要

   　 可编程序控制器SIMATIC S5-115U采用标准的模块式结构，电源、CPU、各种I/O模件都插在一块母板上，并可以根据不同的I/O点数增加扩展母板，输入、输出模件和存储器的精细分级，使得这种装置具有较强的配置适应能力；通过通讯处理器和局部网，可方便地实现PLC之间及与计算机的通讯。

    　SIMATIC S5-115U的编程语言是STEP5，有3种表达方法www.cechina.cn，即控制系统流程图CSF，梯形图LAD和语句表STL。其中语句表STL最接近于机器内部的控制程序，功能也比前两种方法丰富得多，因此在本系统实际编程应用中全部采用语句表STL。

    　STEP5的最大特点是采用了结构化编程方法，并提供大量标准功能块如乘法功能块FB242、通讯功能块FB244等，使得编程工作大大简化，而且所编程序条理清晰CONTROL ENGINEERING China版权所有，易于读懂、修改和测试，这一优点尤其在编制大型复杂程序时更能显现出来。

    　要完成复杂任务，可以把整个程序分成一个个独立的程序块，STEP5有5种块类型，即组织块(OB)、程序块(PB)、顺序块(SB)、功能块(FB)和数据块(DB)，其中组织块(OB)用以管理用户程序，形成了操作系统和控制程序之间的接口，所有其它类型块在此被调用执行。功能块(FB)用于实现反复调用或者特别复杂的程序功能，这些功能块可以是系统以标准功能块的形式提供的，也可以由用户自己编制。例如标准功能块FB242就可以实现16位二进制乘法功能、FB244可以实现CPU与通讯处理器之间的数据传送，用到这些功能时可以直接调用这些功能块。

    2.2 SIMATIC S5-115U大型程序的设计

   　 以本系统＃1补给水处理单元的控制程序为例，在组织块OB1内主要有下面几条语句，完成各功能块的无条件调用。

   　 JU FB1 (定义PLC1向两台工控机传送的数据)
   　 JU FB2 (定义两台工控机向PLC1传送的数据)
   　 JU FB231 (完成PLC1与两台工控机之间通讯的基本设置)
   　 JU FB232 (完成PLC1与PLC2、PLC3之间通讯的基本设置)
   　 JU FB4 (实现自动控制及无扰切换功能)
   　 JU FB3 (气动门及电动门控制)
   　 JU FB10 (实现模拟量处理功能)
   　 JU FB11 (报警处理)

  　  在FB1、FB2内主要将需要通讯的数据分别写入某数据块如DB10的相应位，由此才能与通讯处