当宝钢冷轧精整CP80PLC升级换型研究

宝钢冷轧精整CP80PLC升级换型研究

宝钢冷轧厂精整车间选择了西门子SU作为目标机型。这主要因为S5系列PLC是国际主流机型，具有先进的通信、控制功能，能满足工业生产现场的各种控制要求，为国内尤其是冶金系统所熟悉和认可。

1 系统硬件配置

SU机箱有21个模板槽，系统可有一个主机箱带8个扩展机架，可与CP80系统机架1对1替换。

AEG CP80的CPU可选用性能指标远远超过它的6ES5 UA12替代。

AEG CP80开关量输入模板为32位的，电压等级有24V、60V二种。为了统一电平输入标准，采用统一24V电源供电方式，因此可选用西门子公司的32位、24V电平的开关量输入模板6ES54但弹性模量低；UA13完全替代。对于有中断要求的输入信号，可选用带中断接收功能的6ES5 UA12实现。对于不要求为断的输入信号，用带中断接收功能的此输入模板通道，与正常的开关量输入模板功能完全一致。AEG CP80开关量输出模板为32位，电压等级为24V，选用西门子24V电平、32位的6ES5 UA13可替代。

对于AEG CP80的模拟量输入输出模板，根据现场实际情况，可选用西门子S5系列的模拟量输入模板6ES5 VA12（带隔离8路），6ES5 UA12（无隔离16路），6ES5 UA12（带隔离4路），6ES5 LA11（带隔离8个差动输入或16个单端输入）和输出模板6ES5 VA12（±10V，mA），6ES5 UB12（±10V），6ES5 UC12（+V，+mA）进行替代。

西门子S5系列的高速计数器模板6ES5 AA32有7个高速计数器通道，计数频率可达2MHz，计数器由16位组成。AEG CP80的高速计数器模板为2路双向计数，在读脉冲计数值和启动计数通道时，2路信号需作切换操作，既影响运行速度，软件编程也很繁琐（需用汇编语言编写子程序）。如果采用西门子的高速计数模板替代以后，除功能完全能满足要求以外，技术指标更好，更先进。

2 转换软件的开发

AEG CP80到SU指令程序的转换包括3个部分：(1)由CP80代码得到其指令程序文件；(2)由CP80程序文本文件得到SU程序文件，此转换是完成CP80程序到SU语句表的变换；(3)将SU程序文本文件转换为可执行代码。

2.1 由CP80代码得到其指令程序文件

此转换过程在CPM操作系统下进行，先采用编程器读取CP80原代码文件。一个完整的CP80程序往往由多段程序组成，如文件名.VL1，文件名.VL2，文件名.VL3等；在转换过程中，一段一段地对程序文件进行变换；完成变换后的文件，也是一段一段的ASCII码程序文本文件，需在微机的文本工具（如WORD、记事本）下进行合并、整理，去掉多余的VCISTE NOP语句，这样完成了整个程序的变换。

2.2 由CP80程序文本文件得到SU程序文件

此转换软件在Windows95下采用VB软件开发而成。

2.2.1 建立对应的数据块

在CP80指期货方面：铁矿石1605合约下跌令系统中有256个字的数据块DW0-DW255，用于存储时延常数以及高速计数器计数值，数学运算参数等；在西门子SU指令系统中，可相应建立一个256个字的数据块DB11，对其进行替代。

CP80指令系统中采用的中间标志W0-W4095共计4096个单元，而西门子指令系统中的中间标志F0.0-F255.7共计2048个单元，容量上不能对其进行替代。为此定义一个256个字的数据块DB10，即D0.0-D2这部份消费需求显现刚性55.15共计4096个单元对其进行替代。

西门子的高数计数器模板6ES5 AA32要求一个专用数据块DB178，用于存放1#-7#通道的初始计数值、当前计数值、门控中断和输出中断的命令字1#-5#等。1#-5#通道14个字，6#、7#通道17个字，数据块DB178共计胡120个字的存储空间。

2.2.2 输入输出地址变换

AEG CP80系统可配开关量输入输出板最多32块，输出板编号范围从A00-A31，输入板编号范围从E00-E31。开关量输入输出板昀为32位，输出板的地址编号为AXXA02-AXXA32，AXXE02-AXXE32，输入板地址编号为EXXA02-EXXA32，EXXE02-EXXE32。

西门子S5~S135 PLC系统开关量输入输出板最多配置也为32块，每块板32位，输入板地址编号为I0.0-I127.7，输出板地址编号为Q0.0-Q127.7。

2.2.3 块结构及信号变换

CP80每个程序块以BILD；NR X开头（X为程序块编号），无块结束标志，这些程序块在循环中执行，变换时采用程序块PB X替代，并加上块结束标志BE。

CP80调试用的一些信号实验机配件的选择也是很关键，如F0、F1、EB、XM、BLI1-BLI5以及USF、ZM、ZB1、ZB2、NB、UKB、S、SV等，在SU指令系统中采用标志位或程序替代，按要求编制其功能。

2.2.4 程序模块变换

AEG CP80有35个模块，30个扩展模块，每个模块通常由4个部分组成：名称，选通位，输入参数表和输出参数表，有些特殊模块只有名称，如结束模块（ENV），这些模块的各种组合形成CP80的程序。

CP80的一些简单功能模块，如"UND"与模块，"ODER"或模块，"XOR"异或模块，"SPG"、"SPH"、"FLE"、"FLA"、"FEA"、"VAN"、"VAB"等，SU指令系统中可直接用相应的功能模块替代，直接在PB块