【隧道监控】现在隧道PLC程序写的太直白？看看20年前的川藏318隧道PLC程序开发思路

“ 对MRON CS1D系列的PLC程序开发进行探讨，在工程实施过程中，发现部分PLC开发人员写的程序太直白，没有设计可言，本文可看作入门级PLC程序设计普及文章，了解PLC程序如何设计。”

OMRON CS1D系列的PLC在高速公路隧道的占有率较高。该设备通过数字量模块采集和控制风机、照明、车道标志、信号灯的状态；通过串行通信模块/模拟量模块采集CO/VI、风速风向的检测数据，通过以太网模块与中心控制系统通信。

下面从寄存器定义、程序流程两个核心部分进行举例说明（本文只是举例，每个集成商的设计各有特色）。

项目上常用的变址寄存器定义如下：

工作区地址功能的定义非常重要，一般作为主程序逻辑的控制判断，应该进行详细设计和仔细斟酌。

PLC内部的主要流程就是初始化、状态上报、设备控制及时空方案控制。

1.初始化程序流程

设备上电后，PLC第一个扫描周期对设备状态区写0，表示上位机未对设备进行控制，初始化IR0，将CIO0000.00的地址MOVR到 IR0，将DR0置为0。

2.状态上报程序流程

循环读取W000.00，如果为1表示某一设备状态发生过变化，调用SEND指令，将所有设备状态发送到上位机。

3.设备控制程序流程

以交通信号灯为例：

循环扫描交通信号灯的D00101~00164的状态控制地址（D00101是设计人员定义地址），判断状态，并读取D02101~02228相应设备的接线表配置，得到端子号，将偏移地址装入DR0寄存器， 用IR0加上DR0个偏移，得到端子号，根据状态对端子进行置位（1）或复位（0）。

对设备控制区与状态区D01101~01164内容比较，如果不相等，则将控制区内容写入状态区对应地址，并将W000.00置为1表示状态发生了变化，需要主动上报。

信号灯接入方式：连接PLC的三个DO端子，分别控制红、黄、绿:

控制为红灯，将红输出1、绿输出0、黄输出0;

控制为黄灯，将红输出0、绿输出0、黄输出1;

控制为绿灯，将红输出0、绿输出1、黄输出0;

4.时控方案程序流程

以照明控制系统为例。

取得系统时间，与起始时间的时和分比较，如果都相等，则将时控方案表的照明1~16状态写入到控制区对应的状态地址。

算法：

将A351高8位移到W006的低8位，将A352的低8位移到W006的高8位，将W006（BCD）转换为十六进制放入W007

当起始时间<W007<截止时间时，循环16次将方案表中的状态写入到对应控制区

注意：写控制区时，需要先判断照明时控启用标志(D00003)，为1时，可写入，为0时不能写入。

时间从A区取，见下表

上位机与PLC通讯协议为FINS/UDP ，PLC本地端口9600

上位机通过对PLC的DM区的读写完成设备状态查询与控制。

上位机启动后，10秒钟向PLC通讯标志位写1，PLC返回写正确，上位机判断通讯正常，同时PLC也能判断与上位机通讯正常。

当接入PLC的设备状态发生变化时，由PLC主动向上位机发送变化内容。

变化状态包括：车道标志工作状态，信号灯工作状态、风机、照明工作状态、CO/VI采集值、风速风向值、设备通讯状态、设备故障状态、现场手控状态等。

当上位机控制设备时直接用FINS命令写入指定的DM区，PLC回应DM区写正确，当PLC程序执行下一个周期时判断控制后结果，如果控制状态与原状态不同，PLC将主动发送变化后状态。

连接在PLC上的任何设备状态发生变化时，PLC都将发送所有设备的最新状态。

一看到PLC，大家都知道CPU模块、IO模块、串口模块等基本组成，通过模块的字面意思大概知道其模块功能。

现在看到一些隧道PLC程序太直白了，对着点位表，直接一通循环读取，指令解析设置。互换性之类的考虑根本没有，毫无维护性可言。

本文列举了一个小的隧道PLC程序设计案例，大家可以了解PLC内部工作过程。