博图SCL编程——多种情况下的开关阀控制

博图Tia Portal学习教程目录

设备介绍

我们以普通电动开关阀为例，一般至少会有开启、关闭、开启到位反馈、关闭到位反馈4个信号，如下图。

也有一些会更加丰富一点，例如这款西门子的电动风阀执行器，除了正常的正反转和开/关到位信号，还有开/关到位的取反信号以及电位计位置反馈。

因为在不同的工况下，对同一个阀门，要求的控制逻辑不尽相同，多以我们从简单到复杂，来编写几个典型的范例。

案例1

简单粗暴型（适用于开关到位后能自行内部断电的执行器）
按一下HMI上的开启按钮，开启阀门；按一下关闭按钮，关闭阀门。加个开/关输出互锁和开/关信号互锁。

IF "Open_value1" THEN"DQ_Open_value1_RLY" := TRUE;"DQ_Close_value1_RLY" := FALSE;"Close_value1" := FALSE;
END_IF;
IF "Close_value1" THEN"DQ_Close_value1_RLY" := TRUE;"DQ_Open_value1_RLY" := FALSE;"Open_value1" := FALSE;
END_IF;

案例2

到位断电型
阀门运行到位，PLC接收到信号，即断开动力电源。

IF "Open_value1" THEN"DQ_Open_value1_RLY" := TRUE;
END_IF;
IF "DI_Value1_opened" OR "Close_value1" THEN"DQ_Open_value1_RLY" := FALSE;"Open_value1" := FALSE;
END_IF;IF "Close_value1" THEN"DQ_Close_value1_RLY" := TRUE;
END_IF;
IF "DI_Value1_closed" OR "Open_value1" THEN"DQ_Close_value1_RLY" := FALSE;"Close_value1" := FALSE;
END_IF;

案例3

上面的方案在实际使用中，如果执行器质量不是特别好的话，有可能会遇到一个比较尴尬的问题——执行器已经发出运动到位的信号了，然而实际上阀门离走到位还差那么点。例如开启旋转阀，旋转到85°了，旋转到位的信号就已经发出来了，那PLC立刻断电的话，阀门就停在85℃这儿了。要知道，阀门关不严或者开不完全会导致一系列的问题，我遇到过一次比较极端的情况，因为阀门处风速特别高，如果阀门板不能开到完全跟风向平行，运行过程中就会慢慢被风“强行扳回去”，导致风阀被关闭。
应对方法呢，可以在PLC接受到限位信号和断开执行器动力电源之间加一个小延时。

IF "Open_value1" THEN"DQ_Open_value1_RLY" := TRUE;
END_IF;
"Stop_opening_value1".TON(IN:="DI_Value1_opened",PT:=T#10s);
IF "Stop_opening_value1".Q OR "Close_value1" THEN"DQ_Open_value1_RLY" := FALSE;"Open_value1" := FALSE;
END_IF;IF "Close_value1" THEN"DQ_Close_value1_RLY" := TRUE;
END_IF;
"Stop_closing_value1".TON(IN := "DI_Value1_opened",PT := T#10s);
IF "Stop_closing_value1".Q OR "Open_value1" THEN"DQ_Close_value1_RLY" := FALSE;"Close_value1" := FALSE;
END_IF;

案例4

HMI上想要实时显示阀门状态，完全开启时显示绿色，完全关闭红色，中间状态灰色，信号错误红绿双色。
实现方案，用一个Byte变量代表阀门状态，0表示未知状态，1表示完全开启，2表示完全关闭，3代表信号错误。程序如下：

REGION Value1_HMIIF NOT #Value_opened AND NOT #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 0;END_IF;IF #Value_opened AND NOT #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 1;END_IF;IF NOT #Value_opened AND #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 2;END_IF;IF #Value_opened AND #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 3;END_IF;
END_REGION

HMI上先创建该种类阀门使用的图形列表。我是用Adobe Illustrator画的，建议长期画屏幕的同志还是要能熟用一款绘图软件，这样设计的界面会比较符合需求且美观。然后创建I/O域，赋值。

案例5

通过上面一顿猛如虎的操作，大家应该发现了，单独一个阀门就这么多行程序，那我一个设备十几个阀门的话，岂不是满屏幕哗啦啦的都是阀门控制程序，那还得了？所以最后我们需要把它做成一个函数块。
因为要用到好多TON定时器，所以创建一个FB块，在Static里面声明，这样每次调用该FB块都会在其DB块里面自动生成IEC_Timer数据。

程序如下：

REGION Open_valueIF #Open_value_HMI THEN#Open_value_RLY := TRUE;END_IF;#Stop_opening_value.TON(IN := #Value_opened,PT := T#10s);IF #Stop_opening_value.Q OR #Close_value_HMI THEN#Open_value_RLY := FALSE;#Open_value_HMI := FALSE;END_IF;
END_REGIONREGION Close_valueIF #Close_value_HMI THEN#Close_value_RLY := TRUE;END_IF;#Stop_closing_value.TON(IN := #Value_closed,PT := T#10s);IF #Stop_closing_value.Q OR #Open_value_HMI THEN#Close_value_RLY := FALSE;#Close_value_HMI := FALSE;END_IF;
END_REGIONREGION Value_HMIIF NOT #Value_opened AND NOT #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 0;END_IF;IF #Value_opened AND NOT #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 1;END_IF;IF NOT #Value_opened AND #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 2;END_IF;IF #Value_opened AND #Value_closed THEN#Value_state_HMI := 3;END_IF;
END_REGION

主函数里调用是这么个情况，然后添加变量就行了。

"Value_Control_SCL_DB"(Value_opened:="DI_Value1_opened",Value_closed:="DI_Value1_closed",Value_state_HMI=>"Value1_state_HMI",Open_value_RLY=>"DQ_Open_value1_RLY",Close_value_RLY=>"DQ_Close_value1_RLY",Open_value_HMI:="Open_value1",Close_value_HMI:="Close_value1");"Value_Control_SCL_DB"(Value_opened := "DI_Value2_opened",Value_closed := "DI_Value2_closed",Value_state_HMI => "Value2_state_HMI",Open_value_RLY => "DQ_Open_value2_RLY",Close_value_RLY => "DQ_Close_value2_RLY",Open_value_HMI := "Open_value2",Close_value_HMI := "Close_value2");