OMRON PLC間接尋址在數據記錄保存的應用

摘 要PLC系統得到廣泛的運用，傳統上位機系統采集的歷史曲線的記錄是以秒級為單位，或采用專用的高速采集系統進行采集和儲存。本文闡述利用OMRON的間接尋址保存故障發生時的數據的記錄的一種運用。

【關鍵詞】PLC 間接尋址 故障 記錄

在非常多的場合，需要記錄故障發生時刻的相關數據的變化值是怎么變化的，不僅需要發生故障后的數據值，而且需要故障前的數據的變化值，但傳統上位機系統采集的歷史曲線的記錄都是以秒級為單位，達不到細致分析故障發生時的數據變化的要求，需采用專用的高速采集系統進行采集和儲存增加了成本。本例運用現有的PLC系統，以0.2S采集頻率進行采集數據和保存，滿足了分析故障的要求，節約了成本。

1 概述

PLC系統在各行各業得到廣泛，我們經常碰到需要分析數據，此時運用的方法是采用上位機進行歷史曲線的記錄和保存，需要分析數據時再調出來，這些平時都滿足了監控的需求，但若發生故障時分析故障的原因和這一時刻數據的變化，由于上位機的組態軟件的因素，其采集的頻率是以秒為單位的，這時數據如壓力變化到多低，如何變化的，由于精確度不夠而無法細致判斷原因所在。

本例通過判斷工藝水在發生故障時，采集發生故障時是由哪個因素引起的，將壓力記錄保存到PLC內存中，故障發生前18S的數據記錄以及故障發生后80S的數據到PLC中。通過間接尋址的功能，保存了10次故障記錄，循環記錄。

2 OMRON間接尋址介紹

本例采用的PLC系統為CS1J-H CPU42。

OMRON的間接尋址同樣也可以分為存儲器尋址和寄存器尋址，比較方便的是它不需要你有匯編的技巧，像SIEMENS可以用STL編寫但不能用LAD，而OMRON可以使用LAD編寫，以下介紹下存儲器間接尋址。

支持存儲器尋址的主要有DM和E，下面主要介紹的是DM。在DM區中不僅可以存儲數據還可以存儲地址，但這里地址并不是各存儲單元的絕對地址，而是DM區自己的一個順序地址。比如說DM0里存放的數據是4在普通編程時它里面所指的就是常數4而使用間接尋址時（@DM或者*DM）它指的就是DM4。

MOV #4 DO<--運算后D0為4；MOV #4 D0，MOV #FFFF @D0<--運算結果為D0為4，D4為FFFF。@后面的存儲器它里面的值其實是指D區的存儲器編號，1就是D1，2就是D2等等。在這里值得注意的是@D0和*D0的區別，前者為2進制的尋址后者為BCD的尋址。舉個例子，MOV #10 D0，MOV #FFFF @D0這里的意思是把FFFF放到D16里；MOV #10 D0，MOV #FFFF *D0這里的意思是吧FFFF放到D10里，注意不要混淆哦。如果你做的是MOV #A D0，MOV #FFFF *DO這樣將不能正確尋址。

3 系統說明

3.1 功能需求的提出

長飛拉伸塔的工藝水系統采用二用一備的水泵控制，有應急補水、應急排水系統、壓差開關動作、控制泵的切換。工藝水系統對壓力的波動非常敏感，波動太大了會照成廢品，工藝水系統有監控系統IFIX，能記錄工藝水各個設備的監視和設備報警和記錄、供水壓力的數據歷史曲線的監控和記錄，監控系統采集的頻率為秒，第一動作是何原因引起系統的切換，通過監控系統報警保存的信息查找無法判斷引起故障發生的第一原因，供水壓力最低下降到了多少，其歷史記錄的曲線的精度不夠。平時沒必要關心故障發生，但發生了故障后同樣的故障不能出現第二次，找到故障原因完善系統是根本。

根據長飛的要求研制開發了本程序，利用PLC的掃描時間快，可保存第一引起切換的點號，以0.2S采樣頻率進行采集供水壓力數據，比上位機的采樣速度快了5倍且采樣精確。若需分析再將相關的數據從OMRON PLC DM數據區中讀入到EXCEL中，形成圖表進行分析。該程序多次分析了故障原因，對完善工藝水系統提供了幫助，滿足了現場的實際要求。

記錄包括故障觸發時刻的年月，日時，分秒，觸發點的點號，故障發生前18S共計90個數據，后80秒共計400個數據，合計一次故障記錄共占用了DM區500個字，同時便于在DM區查找。0-9 記錄為觸發的年月，觸發的日時，觸發的分秒，觸發點，10-99 為故障發生前18S共計90個數據壓力記錄，100-499為故障發生后80秒共計400個數據壓力記錄。

本例中DM7988～ DM7999為指針和記錄內容，OMRON DM8000～ DM12999為10次故障記錄區域。

3.2 相關指令和指針說明

（1）取時間A353為年月 ，A352為日時，A351為分秒；

（2）指針的描述見表1；

（3）注意：間接尋址必須給出初始化，同時指針范圍要限定，不能出現超出范圍，否則會引起內存混亂不可預見的錯誤。大家要注意該區域只能用于數據的采集保存，不要用于其他；以下為本例間接尋址時的初始化。

' 初始化

LD P_First_Cycle

OR>（320） D7998 &10

MOV（021） &8003 D7988

MOV（021） &8003 D7988

MOV（021） &8000 D7990

MOV（021） &8001 D7991

MOV（021） &8002 D7992

MOV（021） &8099 D7993

MOV（021） &8011 D7994

MOV（021） &8010 D7995

MOV（021） &8100 D7996

MOV（021） &1 D7997

MOV（021） &1 D7998

MOV（021） &8009 D7999

初始化第一次上電，和次數>10次指針都進行了復位。

（4）在這里最主要的是前18S的記錄如何得到同時又和后面的故障記錄連在一起，在本例中用到了XFER（070）的功能塊。

塊傳送指令XFER（70）/@ XFER（70）的功能是將從S開始的N個連續通道中的數據傳送至從D開始的N個連續通道中。S、D和N的取值范圍為IR、HR、AR、LR、TC、DM和*DM，其中N還可以從SR或立即數取值，要求N必須是BCD嗎數據，S、D可以為同一數據區。

下面為故障發生前18S共計90個數據的程序。下面程序為采集故障前18S數據。

LD P_0_2s

ANDNOT 工藝水故障

OUT 工藝水故障前數據

@LD 工藝水故障前數據

MOV（021） D7989 @D7993

XFER（070） &89 @D7994 @D7995 '說明：所有記錄向前移動一個

該段指令的運用建立了一個先進先出隊列，保存18S故障前的壓力記錄。靈活運用該指令可求平均的溫度、壓力等值和其他的功能，采用0.2S的觸發頻率是正好可以滿足塊移動所占用的時間，若采樣的時間太快，XFER移動數據指令還沒完成，下一個觸發到來會造成數據準確度，大家在實際運用看提高采樣頻率最高多少，這與CPU的掃描周期有關。在SIEMENS PLC 1200中該指令為MOVE-BLK 功能塊。

3.3 故障發生后的數據記錄

' 故障發生時間

@LD 工藝水故障

MOV（021） A353 @D7990

MOV（021） A352 @D7991

MOV（021） A351 @D7992

MOV（021） D7998 @D7999

' 數據采集--> 2 故障?。?！

LD 工藝水故障

@AND P_0_2s

MOV（021） D7989 @D7996

++（590） D7996

++（590） D7997

AND>（320） D7997 &400

RSET 工藝水故障

工藝水故障當為1時，一直進行記錄，記錄400個點共計80秒后工藝水故障復位為0。

3.4 記錄結束后的相關指針的變化

工藝水故障復位為0后允許下一次的記錄，同時相關指針的指到下一次的記錄區域。

+（400） D7990 &500 D7990

+（400） D7991 &500 D7991

+（400） D7992 &500 D7992

+（400） D7993 &500 D7993

+（400） D7994 &500 D7994

+（400） D7995 &500 D7995

+（400） D7990 &100 D7996

+（400） D7990 &9 D7999

MOV（021） &1 D7997

++（590） D7998

+（400） D7988 &500 D7988

大家注意下PLC的時間和上位監控的時間需同步一下，否則記錄的時間會有偏差。

4 結論

本文詳細介紹了在OMRON PLC中循環保存10次故障記錄的程序，對OMRON的間接尋址的指令給出了詳細的運用，在其他的PLC中進行使用對應轉換一下指令即可。若只循環記錄一次故障稍修改一下可記錄更長的時間的數據。本程序開發后已運用在現場工藝水的壓力監控有近2年多，它可細致分析引起壓力波動產生的原因，完全滿足了現場的監控要求；其后廠家其他相關工藝水設備的程序中都加入了該程序部分，配合上位機實時監控能夠更好查找和分析故障原因。在碰到重要參數需要進行監控時大家可參考上述程序的思路，本文不足之處歡迎大家探討指正。

參考文獻

[1]王衛兵，高俊山等。可編程序控制器原理及應用[M].北京：機械工業出版社，2002.

[2]徐世許，宮淑貞，彭濤.可編程序控制器應用指南[M].北京：電子工業出版社，2007.

[3]公利濱.歐姆龍PLC培訓教程[M].北京：中國電力出版社，2012.

[4]OMRON SYSMAC CS/SJ Series Programming Consoles Operation Manual，2005.

[5]http：//www.fa.omron.com.cn

作者簡介

汪金榮（1966-），男，湖北省武漢市人。大學本科學歷。現為武鋼自動化有限責任公司工程師，從事自動化領域及通訊技術。

作者單位

武漢鋼鐵工程技術集團自動化有限責任公司 湖北省武漢市 430080