Excel在PLC程序开发方面的应用.pdf

宴 DOI 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 6 0 3 0 2 4 E x c e l 在P L C程序开发方面的应用 陈优 明 深圳达实智能股份有限公司 广东深圳 5 1 8 0 0 0 摘要 地铁环境与设备监控系统系统 B A S 中涉及诸多接1 1 多功能要求 需要处理大量的数据 以传统方式进行P L C 编程需 花费大量时间 运用 E x c e l 强大的数据处理能力和V B A功能进行数据统计分析 数据生成以及开发程序代码 极大地提高程序 开发效率和准确率 同时对系统的数据处理奠定基础 关键词 P L C 程序 V B A 通风模式 数据库 中图分类 号 T P 3 9 1 1 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 9 9 4 9 2 2 0 1 6 0 3 0 0 9 3 0 4 Ap p l i c a t i o n o f Ex c e l i n PLC P r o g r a m De v e l o p me n t CHEN Yo u mi n g S h e n z h e n D A S I n t e l l i t e c h C o L t d S h e n z h e n 5 1 8 0 0 0 C h i n a Ab s t r a c t T h e me t r o b u i l d i n g a u t o ma t i c s y s t e m B A S i s i n v o l v e d i n ma n y i n t e rf a c e s ma n y f u n c t i o n a l r e q u i r e me n t s a n d n e e d s t o d e a l wi t h a l a r g e a mo u n t o f d a t a P LC p r o gra mmi n g i n t h e t r a d i t i o n a l wa y n e e d s t o s p e n d a l o t o f t i me u s i n g Ex c e l p o we rfu l da t a p r o c e s s i n g c a p a b i l i t i e s a n d VBA c a p a b i l i t i e s f o r d a t a a n a l y s i s d a t a g e n e r a t i o n a n d d e v e l o pme n t p r o g r a m c o d e g r e a t l y i mp r o v i n g t he e ff i c i e n c y an d a c c u r a c y o f t h e p r o gra m d e v e l o p me n t b ut als o l a y i n g t h e f o u n d a t i o n for t h e s y s t e m d a t a p r o c e s s i n g Ke y wo r ds P LC p r o gra m VBA v e nt i l a t i o n mo d e d a t a ba s e 0引言 地铁环境与设备监控系统B A S 除提供车站良 好 的乘 车环境外 还起 到至关重要 的防灾功能 其主要包含系统和设备如下 1 通风 空调与供暖系统 2 给水与排水系统管 3 应急 电源 E P S 及不间断电源 U P S 4 照明系统 5 乘客导向标识 系统 6 自动扶梯 电梯设备 7 站台门 防淹门系统等 8 温 湿度等环境参数监测等 完善的P L C控制系统是各子系统以及整体应 用功能得以实现的前提条件 要完成以上的设备监控及功能要求 采用传 统的P L C 编程方法 往往会使内容不清晰 层次 不明确 工作冗余繁琐 容易出错 E x c e l 在协助P L C 程序开发方面起到了数据分 析 数据处理 P L C 编程 数据库原始记录等功 能 同时通过对B A S 系统的核心功能通风系统的 P L C 代码的生成介绍 更加体现E x c e l 所带来的便 利操作t l 2 1 数据分析 与处理 1 1 数据统计分析 B A S 系统监控设备以设计院提供的设计蓝图 为依据 对蓝图中其各节点控制箱柜的控制要求 进行分析 实现方式上区分硬接线与通讯数据 数据类型上 区分数字量 模拟量等 通过 E x c e l 函 数功能对 以上数据量的统计 对优化配置提供 比 较依据 同时分析I O 余量 模块电源总体功耗 总体安装尺寸 以解决配点不足 不合理 电源供 电不足 安装空间不够等可能带来的一系列问题 1 2 设备及功能分类 在监控对 象方面命名规则采用 系统 设备代 收稿 日期 2 0 1 5 0 9 2 1 羹 码 设备编号 功能 见表 1 每个设备类的监控要求进行归类 以隧道风 机T V F为例 见表 2 表 1 设备代码表 表 2变量类表 在实际工程实施 中根据要求不同 功能会有 所不同 需考虑以下几方面 1 P L C址址方式 绝对地址编程 绝对地址 和虚拟地址结合 名称地址 表 3中内存地址是 针对绝对地址而设置的相对点位地址 2 监控要求 并非所有功能都需用到 如隧 道风机只存在高速正反转无需低速的情况 3 报警点 如设备的报警点 故障代码等 4 报警 级别定义和报警 阀值 报警 级别分 l 一 3 级 如火灾工况定义为 1 级报警 报警阀值 根据各设备而定 如变频设备的故障代码 非零 值 5 报警时的描述信息 表3 为变量地址及报警表 通过 以上 3个表 可 以构造完整的设备变 量 以及报警信息 1 3设备及变量数据生成 E x c e l 自带的V B A功能 可以快速生成 P L C所 需的I O与设备变量的链接 功能块的调用 上下 位的传输数据程序 1 通过对设备 的分类可以生成设备清单表 即系统 设备代码 设备编号 2 通过对设备类 的功能定义可以生成设备变 量表 P L C的变量结构体 3 结合设备清单表和设备功能表可以生成可 导入 P L C的设备变量表 完成了 P L C对设备变量 的创 建 4 通过对设备变量 的要求定 义可 以生成接 口连 接表 上位与下 位 的通 讯点位 上位 的报 警表等 E x c e l 的快速编辑功能 以及结合 V B A的快速 生成功 能 使 P L C创建变量不再是繁琐 的工作 结合 E x c e l 的函数及 V B A查错功能 大大减少传 统创建 P L C变量方式而引起 的错误 率高 排列不 合理 结构不规范等现象 表 3 变量地址及报警 表 1 4 功能块生成 每类设备往往需要有 自己的功能块来实现控 制功能 传统方式上会逐个调用功能块 除工作 量大 以外也极易引起设备缺漏 通过对 P L C编程 语法 的理解 通过设备表可生成相应的设备功能 块调用程序 以 G E P A C 3 i P L C编程为例f 后面举 例都是以P A C 3 i 的P L C 编程代码 H W I RE Z0 2一BAS 0 2 0 CO2 BAS CO2 X2 01 01 G Z0 2 一BAS 0 2 0一CO2 BAS CO2 X2 01 02 C END RUNG 以上代码 为两个 二 氧化碳设 备 的功 能块调 用 在功能块测试方面 P L C编程软件 自带 了强 大的指令集以及功能说明 在其内部结构内完成 组态和测试更为有效 而将大量的数据处理工作 交给E x c e l 更为合理 至此完成 了大部分 P L C的基础结构 在完成 各设备 功能块测试后 即可实现 P L C的单控 功能 二 嘿忱明 E x c e l 肛P L C 程序开发方面的 协助 3 业 趔 这也是整个 系统调试的基础 2 通 风控制 系统 的解 析与生成 B A S系统 的重心 内容 为通风 系统 通风 系统 的核心功能为模式控制 模式控制对其 步骤进行 解析可分为工况分析 工况赋值 关联设备 2 1 工况 分析 首先对通 风工况做个简要说明 以大系统通 风为例 见表4 表 4 大 系统通风模 式表 小新风空调 T o 全新风空调 D 2 正常运行 过渡季节 T w ot o 小新 风空调 E N D R U NG H WI R E E Q I N T B A S P V S S 0 1 AI MOD G 2 0 1 R C 1 C 1 H WI RE MOVE I NT 1 0 BAS P VS S 0 1 AI T RI M G E ND RUNG 导入 P L C 程序后显示效果如图 1 图1 模式工况判断 2 2工况赋值 每一种模式工况对应的设备动作并不一致 模式表中通过不同的符号表示不同动作 见表 6 表 6 模式设备动作表 在 P L C中使 用数 字类 型 易于 数据 处理 简 化 编程 因此对 各设 备 动作 需 进行 数 字定 义 见表 7 为节省模式控制中对P L C 变量使用 采用 l 6 进制编码方式 以4 个 b it 位为一个设备控制对 表 7设备动作值表 象 最多可执行1 6 种设备动作 可满足所有设备 的动作要求 同时 1 6 进制数据在运算方面更易于 数据处理 结合表 6 表 7 两表可生成对应模式 的 工况动作说明以及表达式 Dl 动作说明 XF一1 一A XF l B K1 KT一1 一 A KT一1 一B K1 HPF 1 一A HPF 一1 一B爿 K1 PY l A PY l B G D 2 A D 2 B K D 3 A D 3 B K D 6 A D 6 B K DY一1 一 A DY一1 一 B G l D一1 一A D一1 一B G D 5 A D一 5 一 B G冲 D一 4 一 A D一 4 一 B K D T l A DT l B K1 DT 2 A DT 2 B K1 用于 间隔表 6中各列设备动作 用 于间隔表6 中同列下设备相同动作 表达式 D1 3 3 1 0 0 0 1 1 1 0 3 3 3 为了便于 P L C代码 的生成 表达式对应 的设 备动作 由右至左 采用双整字型 需将 D 1 设备动 作值用两个整型存储 对应生成的设备动作表达 式为 BAS PVS S 01 DI NT0 1 6 01 1 1 0 3 3 3 B AS PVS S O 1 DI NT1 1 6 3 3 l O O 2 3关联设备 完成工况的判断以及工况中设备的动作值 后 将该工况下的设备动作值赋给相应设备成为 实质性 的一 步 通 过设备在该 工况 下 的排 序方 式 可生生成各设备所 占用的 1 6 进制位 如表 8 所示 表8 设备动作 占位表 设备列表 设备H e x 占位 B 2 01 XF 一 1 一 A X F 一1 B B 2 0 1 K T 一 1 一 A K T一 1 一 B B 2 0 1 HPF 一1 一 A HP F l B B 2 0 1 P Y l A P Y一 1 一 B P VS 0l He x 0 0 P VS 01 lq e x 0 1 P V S O 1 He x 0 2 P V S 0 1 He x 0 3 P V S 大 系统 0 1 1 号系 统 H e x 1 6进制 0 0 第 0 个整型的第 0 位 后面表述 内容为依次递 增 当超过一个双整字 则双整字加 1 对上述数据进一步解析 生成设备在模式工 况下 的控制动作命令 以设备 X F 一 1 一 A举例代码 如 下 N O C O N B A S P VS S 0 1 D I N T 0 0 I x o 1 G H WI RE COI L BAS XXF l A MODBI T 0 G END RUNG NOC ON B AS P V S S 0 1 D I N T O 0 X 1 G H WI R E H WI R E C O I L B A S X XF 一 1 A MODBI T1 G END RUNG NOCON BAS PVS S 0 1 D I N T 0 0 X 2 1 G H WI R E C O I L B A S X X F 1 A MODBI T2 G END RUNG NOCON BAS PVS S O1 D I N T O 0 X 3 G H WI R E C O I L B A S X X F 一 1 A MODBI T3 G END RUNG 通过 4 个 b i t 位的编码确定该模式下 的设备动 作工况 2 4 模式综述 以上 为大系统模式举列 在模式控制 中还有 隧道系统模式 小系统模式 照明模式 水系统 模式等 隧道系统需要考虑左右区间 将其区段 值分成 3 段 小 系统 R V S 模式需考虑各个子小系 统 S O 1 S 0 2 在代码生成上 首先以小系统模 式的各子小系统为单元生成如大系统