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圖2－7：岸橋主要機構對應功能FC
這些功能FC的作用如下：
l FB22 起升/大車1#變頻器PROFIBUS總線數據傳輸
l FB23 起升/大車2#變頻器PROFIBUS總線數據傳輸
l FB24 小車/俯仰變頻器PROFIBUS總線數據傳輸
l FC31 起升運行控制
l FC41 大車運行控制
l FC51 小車運行控制
l FC61 俯仰運行控制
在岸橋上還有一些輔助機構需由PLC程序來控制。這些功能FC如下圖2-8所示：
圖2-8：輔助機構控制
這些功能FC的作用如下：
l FC12 投光燈，空調的啟動，停止控制。
l FC13 風速處理：當風速達到警報值時發出信號。
l FC16 指示燈顯示：控制各個操作站的指示燈。
l FC34 起升編碼器位置處理：判斷起升上下的停止，減速位置等。
l FC36 負載重量處理：判斷負載是否超過額定。
l FC54 小車編碼器位置處理：判斷小車前后的停止，減速位置等。
l FC63 俯仰編碼器位置處理：判斷俯仰上下的停止，減速位置等。
l FC71 吊具控制：吊具在起吊集裝箱時的控制，如吊具鎖頭的開閉功能
結合岸橋主要機構，輔助機構控制的功能FC，以及PROFIBUS總線通訊數據傳輸的功能塊FB等，完成了岸橋PLC程序的設計。
3 PLC程序統一性問題
3.1.1 PLC程序統一性問題的發現
在岸橋的PLC程序編寫完成后，我們隨即在岸橋上進行了調試，由此發現了程序的統一性問題，該問題是這樣的：我們所進行的這個項目有12臺岸橋，在岸橋上，有些數據的定義需根據現場的實際情況來定義，舉一簡單的例子：
比如小車機構位置編碼器的零位數據OFFSET，對于調試的第一臺岸橋，我們可以很容易加以這樣定義：將小車機構行駛到最后面的終點位置，讀出小車在該位置時位置編碼器的讀數，以此作為小車機構位置編碼器的零位數據OFFSET。但我們在調試第二臺岸橋時發現，由于機械安裝的誤差，第二臺小車機構行駛到最后面的終點位置時，讀出的小車位置編碼器讀數與第一臺岸橋的數值不相同。也就是說，我們必須將第二臺岸橋的小車機構位置編碼器的零位數據OFFSET設置成不一樣的數據。
與此有相同問題的數據還有諸如重量傳感器的比例系數，小車自動停車時停車位置點，俯仰機構的上升終點位置等等。這些問題都產生了一個后果，調試結束后每臺岸橋都有對應的PLC程序，彼此之間不統一。
分析這個問題，我們設想了以下解決問題的方法：
n 我們可以增加設計這樣一段解決問題的“岸橋編號識別”程序：首先, 讓各臺岸橋編號：比如岸橋1，岸橋2。。。。。。岸橋12，PLC程序運行“岸橋編號識別”程序來判定該岸橋的編號，如果是岸橋1，“岸橋編號識別”程序就執行將岸橋1的數據裝載到一“共用數據塊”。
“岸橋編號識別”執行完畢后，我們所需要的數據都在這“共用數據塊”中，之后PLC在程序運行時，如需要用到那些各臺岸橋有差異的數據，就可以從該“共用數據塊”中讀取所需要的數據。整個過程如圖3-1所示：
圖3-1：“岸橋編號識別”程序
有了以上的思路，接下來我們就著手開始解決這個PLC程序統一性問題：
l 第一步：對岸橋進行編號：
將岸橋定義為岸橋1# 至岸橋12# ，但是如果要讓PLC能夠識別這些編號，那么我們必須設置輸入信號送給PLC，我們利用了一個備用的輸入字節IB256來定義岸橋的編號，在PLC系統的硬件輸入上，我們按此定義對各臺岸橋接入高電平，每臺岸橋不同，如下圖3-2所示：
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位（BIT）
岸橋編號 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
岸橋1# |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
岸橋2# |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
岸橋3# |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
岸橋4# |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
岸橋5# |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
岸橋6# |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
岸橋7# |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
岸橋8# |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
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岸橋9# |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
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岸橋10# |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
岸橋11# |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
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岸橋12# |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
圖3-2：對岸橋進行編號
l 在程序中為每臺岸橋設置一個DB數據塊（DATABASE），分別為DB201~DB212，分別對應岸橋1~12的數據，如下圖3-3所示：
圖3-3：岸橋1~12數據塊
l 編寫“岸橋編號識別”程序：創建一功能FC74用于處理不同岸橋編號識別，然后將對應岸橋的數據塊DB20X數據傳輸給一共用數據塊DB74。如下圖3-4所示：當岸橋編號CRANEID是2的時候，將岸橋2的數據塊DB202的44個字節傳輸到共用數據塊DB74中。
圖3-4：“岸橋編號識別”程序
l PLC讀取共用數據塊中的數據：PLC可以任意讀取共用數據塊中的數據，該數據就是對應相應岸橋的數據，如下圖3-5所示程序：
圖3-5：讀取“共用數據塊DB74”數據程序
由此，我們通過程序的修改完全解決了PLC程序統一性的問題，使該PLC程序更加完善，可靠。
4.應用與結果分析
我們將該PLC程序應用于外高橋四期集裝箱碼頭前六臺岸橋設備（整個項目共十二臺）六臺岸橋開始投入使用并成功地使用至今，根據碼頭工程部工程師的反映，該程序運行得非常可靠，從未出現過由于程序原因造成的故障，而且整個程序運行速度快，思路清晰，易于理解，變量名通俗易記，對岸橋的監控，故障查詢方便。同時，由碼頭合資方馬士基船務公司聘請的外方咨詢公司對該程序也進行了鑒定并予以肯定。
在本程序的開發設計和實現中，我們也參考比較了GE，ABB等一些著名電控供應商的岸橋PLC程序：相比而言，我們的PLC程序有如下優點：
l 合理地采用主程序調用子程序的結構，這樣的好處是：
n 整個程序思路清晰：各個主要機構的控制，各個輔助機構的控制，都有相應的子程序，即功能FC來實現。最終這些功能FC在主程序OB1中調用。
n 對岸橋的監控方便，快捷：用戶如果想查找到監控的某一裝置，比如需查看指示燈，那只要找到“指示燈”這一功能FC，將其打開，不用花很多時間就能找到，大大縮短了查找時間。
l 整個程序的變量名采用縮寫，通俗易懂，加上變量附帶的注釋，方便了碼頭工程人員對程序的掌握，而且工程人員很容易記住一些常用的變量名，如起升上升允許的變量命是HUPPRM是HOIST UP PERMIT的縮寫，在熟悉了變量名后，可利用PLC軟件SIMATIC MANAGER自帶的查找功能（GO TO LOCATION），很快找到該變量對應的程序行，進一步縮短查找時間。
l 程序的編寫采用PLC特有的“梯形圖”語言，十分直觀。“梯形圖”語言是一種類型繼電器圖紙表示方法的語言，對電氣工程技術人員來說具有親切感，看程序就象查看原理圖一樣，更容易理解。
l 整個程序簡潔，實用，使用嵌套少。在程序編寫思想上較多地考慮利于用戶監控， 查找與理解，而不是單純從我們怎樣編寫方便的角度出發。
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