MANB&W公司的DieselA/S系列柴油机控制柜的通讯接口采用的是标准的MODBUSASCII协议，作为下位机(Slave)通信。它的通信电路接口标准是5线制RS-422接口(Rx+、Rx-、Tx+、Tx-、GND)。MODBUSASCII协议读取命令的所有数据字节都在协议转换时转换为2位十六进制的ASCII格式，或一个字转化为4位ASCII字符。数据通讯消息帧有如下格式：

　　[:][SLAVE][FCT][DATA][CHECKSUM][CR][LF];

　　包括1位开始位，2位从机地址位、2位功能码、2n位数据位、2位LRC校验位、1位数据停止位以及1位结束符。但在PLC发送请求和接收数据时的[DATA]位有所不同，发送请求的数据头包含要读取的数据存储地址，而接收到的数据头包含的是接收的数据位数。

　　当柴油机接收到来自PLC的发送请求命令时，先根据数据的起始地址计算出LRC校验码，然后再与接收到的LRC校验码相比较，如果一致，则向PLC发送数据，否则不作响应。

　　对于西门子S7-300与MANB&M柴油机通讯，对CP-340通讯模块参数设置如下：

　　a、接收帧结束方式;

　　b、通讯方式：9600baud，8databits，1stopbit，noparity;

　　c、接口方式：RS-422，其余的设置为默认方式。

　　CP-340有4个专用功能块：发送功能块FB3，接收功能块FB2，读RS-232C接口信号状态功能块FC5和接口信号状态设置功能块FC6。本系统中主要采用FB2和FB3接收、发送功能块。

　　首先要对CP-340起始地址，发送数据的背景数据块号、开始发送的字节号、字节长度、出错处理等属性进行设置，然后在主程序中循环中断调用这些命令，实现模块化的通讯目的。其中，可以通过对DONE，ERROR，STATUS等属性的设置，来监控数据交换的状态。最后，从数据存储区(DB块)中取出接收到的设备运行参数数据，进行字节处理后，通过PLC的模拟量、数字量输出模块(SM)将实时数据显示到机舱监控台上来。图2(a)(b)就是CP-340发送与接收数据的简单例子(本系统的程序设计采用功能块图(FBD)语言实现)。因此只需要一个发送数据DB块。对于不同的参数，只需要变换相应的地址和校验码即可。而接收数据的DB块，只需要定义成BYTE类型的数组，并且长度不小于39字节就可以了，对于每次从柴油机中读取的数据则放入到不同的DB块中。

　　(a)发送

　　(b)接收

　　图2 CP-340模块发送与接收程序

　　//REQ：为定时时钟脉冲;R：屏蔽发送/接收块位;LADDR：CP-340地址;DB_NO：数据块地址;

　　//DBB_NO：数据起始位;LEN：发送数据长度;

　　整个程序的设计采用主程序(OB1)顺序循环执行，PLC与柴油机的通讯通过调用循环中断组织块(OB35)来处理PLC的发送(FB3)和接收(FB2)通信功能块。由于PLC程序运行速度很快(OB35循环时间默认为100ms)，所以完全可以满足实时性的要求。

　　程序框图如图3所示：

　　图3 程序流程图

　　4 系统功能

　　4.1 故障报警功能

　　根据实际需要，在程序中可以对每一个监测数据量设置阈值，当监测到参数超过设定值时，则在监控台上立即发出铃声和灯光报警。

　　4.2 故障排除检测功能

　　当出现故障报警时，监控台上的相应项的指示灯不停闪烁，蜂鸣器发出报警声。当按下消音按钮后，报警声响停止，报警信号灯由闪烁变为常亮，只有在故障排除并恢复正常后，报警灯才熄灭不再指示报警，达到故障排除检测功能。

　　4.3 实时数据显示功能

　　系统在监控台上显示所有需要监测并显示的参数，并可将实时数据以模拟表、棒型图和变化曲线等形式在监控台上显示出来，使操作人员方便快捷的获取这些设备运行参数的变化情况。

　　5 结束语

　　该系统集实时性、稳定性、可操作性、安全性和经济性于一体，并在某公司4800吨油轮机舱内得到很好的实践与应用。经实际运行表明，该系统完全满足船舶航行的各项性能指标要求，极大的提高了机舱自动化水平，具有很广的应用范围和前景，并能为企业创造显著的经济效益。

　　参考文献

　　[1]宋建成.可编程序控制器原理及应用教程[M].北京：科学出版社,2004

　　[2]廖常初.大中型PLC应用教程[M].北京：机械工业出版社,2005

　　[3]西门子公司SIEMNSS7-300PLC梯形图(LAD)编程手册[Z].西门子公司,2002

　　[4]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京：机械工业出版社,2005

　　[5] 龚仲华.S7-200/300/400 PLC应用技术--提高篇[M].北京.人民邮电出版社,2008

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