O 引 言
船舶機艙監(jiān)控系統(tǒng)是現代自動化船舶中最基本和最重要的系統(tǒng)，目前船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)大多采用分布式結構，而集散式控制、分布式控制的船舶自動化監(jiān)控系統(tǒng)將逐步被以現場總線為基礎的集中監(jiān)控系統(tǒng)所取代，從而最大程度地實現船舶航行的安全性、可靠性和經濟性。相對于在傳統(tǒng)開發(fā)環(huán)境(VB，VC++，C等)下開發(fā)機艙監(jiān)控系統(tǒng)周期長，運行速度慢，調試和維護困難，系統(tǒng)采用LabVIEW作為編程語言，它編程高效、靈活、面向對象，其強大的圖形編程能力及可視化編程環(huán)境得到很多軟件開發(fā)人員的青睞。PLC作為現代控制技術的重要支柱之一，以其可靠性高、抗干擾能力強等特點在現代控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用，它能適應船舶機艙的惡劣環(huán)境。把LabVIEW與PLC相結合應用到船舶機艙系統(tǒng)，具有很好的應用價值和前景。
該系統(tǒng)運用Profibus現場總線控制，采用一種基于OPC的PC與SIEMENS PLC S7—300實時通訊的Lmb—VIEW實現方法，將虛擬儀器技術與PLC技術結合到一起開發(fā)船舶機艙上位機控制系統(tǒng)，以實現良好的人機界面與可靠的系統(tǒng)控制。實現LabVIEW與PLC S7—300的實時、穩(wěn)定的數據交換，是該系統(tǒng)的關鍵與難點。
l 系統(tǒng)實現
1．1 系統(tǒng)軟硬件條件
軟件：LabVIEW 8．2，SIMATIC NET(OPCInclude)，Step7 v5．3 SQL數據庫。其中LabVIEW8．2用于上位機編程，SIMATIC NET用于對通信進行組態(tài)并配置OPC Server，Step 7 v5．3用于對SIE—MENS PLC S7—300進行編程。
硬件：PC機，SIEMENS PLC S7—300(CPU315—2DP)，SIEMENS CP5611通訊卡，Profibus總線。Profibus總線是SIEMENS公司的一種用于工業(yè)控制的現場總線，在100 m范圍內通信速率可達12 Mb／s。CP5611是一種PCI通訊卡，用于PC與Profibus連接。
1．2 系統(tǒng)流程圖
系統(tǒng)設計采用機艙報警和延伸報警互為補充。整個監(jiān)控系統(tǒng)共有84個工況參數，其中開關量共71個，模擬量共13個。廢氣鍋爐綜合故障、應急配電板DC24 V失電、1號左燃油艙高位等71個開關量和所有如燃油進機壓力、滑油進主軸承壓力、汽缸冷卻高溫淡水出口溫度等13個模擬量均直接接人PLC的輸入輸出模塊，通過傳感器將信號實時地讀入PLC的數據映像區(qū)。用PPI電纜將PLC和PC(RS 232標準串口)相連，上位機PC監(jiān)控軟件采用LabVIEW程序進行編寫，通過LabVIEW與PLC的接口將所有開關量和模擬量數據從PLC中取出，實現數據的顯示、報警、存儲、實時曲線和歷史曲線分析，故障診斷等功能。該系統(tǒng)還可通過上位機程序向PLC發(fā)出指令，以實現對設備的遠程控制，系統(tǒng)結構流程如圖1所示。
1．3 通信方案及實現
1．3．1 通信方案
在以上硬件條件下，要在LabVIEW中實現PC與PLC的實時通信，關鍵在于如何在LabVIEW編程環(huán)境中驅動SIEMENS CP5611通訊卡。CP5611被驅動后，PC機即可通過CP5611與Profibus總線連接，從PLCS7—300地址塊中讀出數據或往地址塊中寫入數據。SIEMENS CP5611目前沒有LabVIEW的驅動程序，如果要在LabVIEW環(huán)境中開發(fā)SIEMENS PLC的上位控制系統(tǒng)，可以采取兩種方案：
(1)開發(fā)者自己開發(fā)CP5611的驅動程序，從底層的動態(tài)鏈接庫編起；
(2)找到并安裝SIEMENS的OPC Server應用程序，利用NI的OPC Client與之進行數據交互。
：鞏經理
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：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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