一种PLC过程控制通讯共享数据块在线修改方法与流程

本发明属于冶金设备自动化控制领域，尤其涉及一种plc过程控制通讯共享数据块在线修改方法。

背景技术：

通讯共享数据块即数据接口，存在于aod每一个主plc系统中，用于存储所有需要和level2进行通讯的数据，其拥有25000个字节数据空间，超过10种数据类型。制钢工厂plc程序编写方式包括三种：一、eaf为模块化编程方式，优点是设备信息集中，程序可读性好；二、aod为结构化编程方式，优点是程序结构性强，程序清晰，设备程序信息阅读、查询方便；三、ccp为复杂结构编程方式，程序调用集中，扩展性好。所有plc程序最终都会留有一个数据接口，用于和level2opctagserver进行数据对接，以便将生产过程中发生的各种数据准确的传送至服务器上，然后再由服务器将数据传送至已经编程好的intouchview上，并显示在计算机显示器上。同时，服务器也会接收来自intouchview上发生的数据请求，当数据到达服务器后，服务器将通过数据接口把数据传送至plc程序接口中的指定地址，从而改变plc程序中相应地址数据的值，达到控制plc程序，即达到控制现场冶金设备的效果，其结构图参考图1所示。

由于aod程序使用结构化方式编程，程序编程时多使用数据指针来定义数据地址，很少使用绝对地址进行数据控制，搭配设备参数控制算法，完成整个通讯共享数据块的构建，使得通讯共享数据块拥有复杂的数据结构和数据类型。aod有五大主plc系统：plc2.1转炉中央阀站系统、plc2.2转炉倾动系统、plc2.3转炉测温取样系统、plc2.4转炉原料控制系统、plc5.1转炉原料备料系统。db200共享数据块是aod五大主plc系统与level2进行数据通讯的接口，存储所有需要通讯的过程控制数据。但是db200共享数据块一旦完成编写，正式投入使用，其中的数据存储空间不可再作改变，否则将导致接口内部分或全部数据地址发生偏移，致使过程控制数据的值发生错误，严重时可能引起重大设备安全事故。在设施实际生产运行中遇到以下问题：

1.现有设备过程控制还有扩展空间，制钢工厂精炼炉hmi画面自投产以来，过程控制画面改善较少，大部没有过改善；现场新增设备控制数据不能完全加入到level2画面中，设备缺少完善的数据管理，完善的hmi画面将更有利于操业操作及整备检修；

2.当前db200结构无法满足现场日益多元化的控制要求，且在线运行期间无法对数据块进行修改，完全限制了现场设备改善及hmi画面改善的步伐；通讯共享数据块修改后，需要进行下载作业，且必须重启plccpu才能生效。

因此常见的plc过程控制通讯共享数据块修改方法有：1.使用备用点，在db200数据块中查找使用备用点使用；2.大修理停机修改，大修理期间停机修改数据块。这两种修改方法的优缺点如下表所示：

因此，plc通讯共享数据块无法满足现场工况，在线情况下无法修改，使用备用点无法满足设备控制数据连续性，且数据类型与实际需要使用的数据类型并不相同，在程序编写时将增加编程难度，阅读时难以理解。全年plc停机机会极少，由于制钢工艺强调连续性，即使发生停机故障，也会要求在最短的时间内恢复并投入生产。对于现场设备及画面的改善，工程人员没有充足的时间去改善，因此制钢工厂从投产以来，画面改善极少的重要原因之一，制约了制钢工厂在画面及现场设备增设改善的发展。

因此，如何设计一种方便快捷、不影响在线生产的plc过程控制通讯共享数据块在线修改方法是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种plc过程控制通讯共享数据块在线修改方法，方便快捷、不影响在线生产，能有效促进制钢工厂现场设备改善、hmi画面完善、过程控制数据全覆盖的改善活动。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种plc过程控制通讯共享数据块在线修改方法，原理是使用udt数据类型，即地址空间替换通讯共享数据块db200备用地址空间，实现db200通讯共享数据块在线修改，其特点是按照如下步骤进行：

步骤一准备工作，提前编辑好udt数据类型，地址空间应与通讯共享数据块db2000备用地址空间相等，并填入适当数量的备用变量，变量数据类型不受限制；

步骤二修改通讯共享数据块db200备用地址空间变量声名，将原变量声名替换为udt数据类型声名，保存；

步骤三检查通讯共享数据块db200整体空间数据是否为25000个，确认修改无误后对数据块进行下载作业，下载过程中会提示cpu重启，本次修改需要重启一次，以后只需要对udt进行修改，不需要plccpu重启，即实现在线修改通讯共享数据块功能；

步骤四重启后，查看plccpu是否有报警或者错误，如无报警或者错误即完成本次修改作业，设备可投入使用；如存在报警或错误，请确认本次修改的数据块整体空间数据是否为25000个，是否因数据块内数据错位导致数据、变量处理错误，plc程序触发中断程序，发生报警。

与现有技术相比，本发明的优点是：采用udt数据类型替换plc通讯共享数据块地址空间后，总体地址空间25000个保持不变，满足现场工况变量、数据类型多元化的需求；同时将不再受通讯共享数据块在线情况及修改数据块需要重启cpu的条件制约；能有效促进制钢工厂现场设备改善、hmi画面完善、过程控制数据全覆盖的改善活动，为制钢工厂升级、改造提供基础条件，有利于提高工厂设备数字化管理。

附图说明

下面将结合附图对本发明方法作进一步的描述。

图1是现有技术中精炼炉数据通讯网络整体结构示意图。

图2是本发明udt地址空间替换db200地址空间原理示意图。

图3是本发明实施例1之步骤一演示示意图。

图4是本发明实施例1之步骤二演示示意图。

图5是本发明实施例1之步骤三演示示意图。

图6是本发明实施例1之步骤四演示示意图。

图7是本发明实施例2之测试示意图。

图8是本发明实施例2之测试结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如图2-6所示，一种plc过程控制通讯共享数据块在线修改方法，原理是使用udt数据类型，即地址空间替换通讯共享数据块db200备用地址空间，实现db200通讯共享数据块在线修改，其特点是具体修改步骤如下：

1.创建udt数据类型，并输入适量的变量声名；

2.确保udt数据类型地址空间与需要替换的db200地址空间长度相同；

3.打开db200通讯共享数据块，查找需要替换的地址空间；

4.修改db200通讯共享数据块变量声名，将udt数据类型插入替换位置；

5.查看替换后的db200通讯共享数据块内容，检查数据长度是否一致；

6.通讯共享数据块替换结束，重启一次cpu即可正式投入使用；

7.需要增加通讯数据内容，可直接在udt数据类型中修改，不用每次去修改db200数据块，更不需要将在线的cpu进行重启。

实施例2

如图7所示对修改后的plc进行功能测试，测试方式是：在udt数据类型中修改变量信息。

如图8所示对修改后的plc进行功能测试的实验结果：通讯共享数据块内的变量信息自动跟随变化。

通过使用udt取代常规数据块编辑，有效提升系统扩展性，为工厂设备改善及hmi画面改善提供基础条件，有利于提高工厂设备数字化管理。