西门子模块6ES7211-0BA23-0XB0保内产品
1 引言
传统的生活及生产供水的方法是通过建造水塔维持水压。建造水塔需要花费财力，水塔还会造成水的二次污染。那么，可不可以不借助水塔来实现恒压供水呢？当然可以，要解决水压随用水量的大小变化的问题，通常的办法是:用水量大时，增加水泵数量或提高水泵的转动速度以保持管网中的水压不变，用水量小时又需做出的调节。这就是恒压供水的基本思路。交流变频器的诞生和PLC的运用为水泵转速的平滑性连续调节提供了方便。
2 恒压供水控制系统的基本控制策略
采用电动机调速装置与可编程控制器(PLC)构成控制系统，进行优化控制泵组的调速运行，并自动调整泵组的运行台数，完成供水压力的闭环控制，在管网流量变化时达到稳定供水压力和节约电能的目的。系统的控制目标是泵站总管的出水压力，系统设定的给水压力值与反馈的总管压力实际值进行比较，其差值输入CPU运算处理后，发出控制指令，控制泵电动机的投运台数和运行变量泵电动机的转速，从而达到给水总管压力稳定在设定的压力值上。恒压供水就是利用变频器的PID或PI功能实现的工业过程的闭环控制。即将压力控制点测的压力信号(4－20mA)直接输入到变频器中，由变频器将其与用户设定的压力值进行比较，并通过变频器内置PID运算将结果转换为频率调节信号调整水泵电机的电源频率，从而实现控制水泵转速。
供水系统选用原则水泵扬程应大于实际供水高度，水泵流量总和应大于实际大供水量。
3 恒压供水系统的基本构成
恒压供水泵站一般需要设多台水泵及电机，这比设单台水泵电机节能而可靠。配单台电机及水泵时，它们的功率必须足够大，在用水量少时来开一台大电机肯定是浪费的，电机选小了用水量大时供水量则相应的会不足。水泵与电机维修的时候，备用泵是必要的。而恒压供水的主要目标是保持管网水压的恒定，水泵电机的转速要跟随用水量的变化而变化的，那么这就是要用变频器为水泵电机供电。在此这里有两种配置方案，一种是为每一台水泵电机配一台相应的变频器，从解决问题方案这个比较简单和方便，电机与变频器间不须切换，从经费的角度来看的话这样比较昂贵。另一种方案则是数台电机配一台变频器，变频器与电机间可以切换的，供水运行时，一台水泵变频运行，其余的水泵工频运行，以满足不同的水量需求。
如图为恒压供水泵的水的构成示意图1。图1中压力传感器用于检测管网中的水压，常装设在泵站的出水口。当用水量大时，水压降低;用水量小时，水压升高。水压传感器将水压的变化转变为电流或电压的变化送给调节器。
图1 恒压供水泵的构成
调节器是一种电子装置，它具有设定水管水压的给定值、接受传感器送来得管网水压的实测值、根据给定值与实测值的综合依一定的调接规律发出的系统调接信号等功能。调节器的输出信号一般是模拟信号，4-20mA变化的电流信号或0-10V间变化的电压信号。信号的量值与前边的提到的差值成正比例，用于驱动执行器设备工作。在变频器恒压供水系统中，执行设备就是变频器。
用PLC代替调节器，其控制性能和精度大大提高了，PLC作为恒压供水系统的主要控制器，其主要任务就是代替调节器实现水压给定值与反馈值的综合与调节工作，实现数字PID调节;它还控制水泵的运行与切换，在多泵组恒压供水泵站中，为了使设备均匀的磨损，水泵及电机是轮换的工作。如规定和变频器相连接的泵为主泵(主泵也是轮流担任的)，主泵在运行时达到高频时，须增加一台工频泵投入运行。PLC则是泵组管理的执行设备。PLC还是变频器的驱动控制。恒压供水泵站中变频器常常采用模拟量控制方式，这需采用PLC的模拟量控制模块，该模块的模拟量输入端子接受到传感器送来的模拟信号，输出端送出经给定值与反馈值比较并经PID处理后得出的模拟量信号，并依此信号的变化改变变频器的输出频率。泵站的其他控制逻辑也由PLC承担，如:手动、自动操作转换，泵站的工作状态指示，泵站的工作异常的报警，系统的自检等等。
4 PLC的模拟量扩展单元的配置和选型
4.1 PLC模拟量扩展单元的配置及应用
PLC的普通输入输出端口均为开关量处理端口，为了使PLC能完成模拟量的处理，常见的方法是为整体式PLC加配模拟量扩展单元。模拟量扩展单元可以将外部模拟量转换为PLC可处理的数字量及将PLC内部运算结果数字量转换为机外所需的模拟量。模拟量扩展单元有单独用于模/数转换的，单独用于数/模转换的，也有兼具模/数及数/模两种功能的。如用S7-200系列PLC的模拟量扩展模块EM235，它具有四路模拟量输入及一路模拟量输出，可以用于恒压供水控制中。
4.2 PLC系统的选型
系统共有开关量输入点6个、开关量输出点12个;模拟量输入点1个，模拟量输出点1个。如果选用CPU224的PLC，也需要扩展单元;如果选用CPU226的PLC，价格比较高，这样形成的浪费较大。参照西门子S7-200产品目录及市场价格可知选用的主机为CPU222一台，加上一台数字量扩展模块EM222，再扩展一个模拟量模块EM235。这样配置是为经济的。整个PLC系统的配置如图2所示:
图2 PLC系统的配置
5 电控系统的原理设计
电控系统的原理图包括主电路图、控制电路图及PLC的外围接线图。
5.1 主电路设计
如图3为电控系统的主电路图。三台电机分别为M1，M2，M3。接触器KM1，KM3，KM5分别控制电机M1，M2，M3的供频运行;接触器KM2，KM4，KM6分别控制电机M1，M2，M3的变频运行;FR1，FR2，FR3分别为三台水泵电机的过载保护的热继电器;QS1，QS2，QS3，QS4分别为变频器和三台水泵电机主电路的隔离开关;FU1为主电路的熔断器;VVVF为通用变频器。
图3 恒压供水系统主控电路
5.2 控制电路设计
图4为电控系统控制的电路图。SA为手动/自动转换开关，SA打在1的位置时候为手动控制状态;SA打在2的位置时候为自动控制状态;在手动运行时，可用按钮SB1~SB8控制三台电机的起/停和电磁阀YV2的通/断;自动运行时，系统在PLC程序控制下运行。
图4 控制电路图
图中的HL10为自动运行状态时的电源指示灯。对变频器的频率进行复位控制时只提供一个干触点信号，由于PLC为4个输出点为一组共用的一个COM端，而系统本身又没有剩下单独的COM端输出组，通过一个中间继电器KA的触点对变频器进行复位控制。
图4中的Q0.0－Q0.5及.Q1.0－Q1.5为PLC的输出继电器触点。在此可以看到在检修是的控制原理和水泵在正常运行是的控制原理一样的，终是通过控制接触器的通与断来控制水泵的启动与停泵。
在PLC控制时候与检修时的控制大的区别是，PLC可以通过变频器来控制水泵的转速从而达到对水压的压力控制，而检修的目的是对机器的维护而不是控制水压，不必通过对其转速控制。
6 电控程序设计
6.1 泵站软件的设计分析
(1) 由“恒压”要求出发的工作组数量的管理
为了恒定水压，那么在水压降低时，需要升高变频器的输出频率，并且在一台水泵工作是不能满足恒压要求时，这时需要启动第二台或第三台水泵。这样有一个判断标准来决定是否需要启动新泵即为变频器的输出频率是否达到所设定的频率上限值。这一功能可以通过比较指令来实现。为了判断变频器的工作频率达到上限的确定性，应滤去偶然因素所引起的频率波动所达到的频率上限值的情况，在程序中应考虑采取时间滤波情况。
(2) 台组泵站泵组的管理规范
由于变频器泵站希望每一次启动电动机均为软启动，有规定各台水泵必须交替使用，那么多台组泵站泵组的投入运行需要有一个管理规范。在本次设计中控制要求中规定任意的一台水泵连续运行不得超过3h，每次需要启动新泵或切换变频泵的时候，以新运行泵为变频是合理的。具体的操作时，将现运行的变频器从变频器上切除，并且接上工频电源加以运行，将变频器复位并且用于新运行泵的启动。泵组管理还有一个问题就是泵的工作循环控制，在本设计中所使用的是用泵号加1的方法来实现变频器的循环控制即3加上1等于0的逻辑，用工频泵的总数结合泵号来实现工频泵的轮换工作。
6.2 程序的结构及程序功能的实现
根据前面可知，PLC在恒压供水系统中的功能比较多，由于模拟量单元及PID调节都需要编制初始化及中断程序，本程序可以分为三个部分:主程序、子程序和中断程序。
(1)系统的初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可以节省扫描时间。利用定时器中断功能来实现PID控制的定时采样及输出控制。初始化子程序流程框图如图5。在初始化的子程序中仅仅在上电和故障结束时用，其主要的用途为节省大量的扫描时间加快整个程序的运行效率，提高了PID中断的jingque度。上电处理的作用是CPU进行清除内部继电器，复位所有的定时器，检查I/O单元的连接。
图5 初始化程序
(2)主程序流程图如图6。其功能多，如泵的切换信号的生成、泵组接触器逻辑控制信号的综合及报警处理等等都在主程序中。生活及消防双恒压的两个恒压值是采用数字式方式直接在程序中设定的。生活供水时系统设定为满量程的70%，消防供水时系统设定为满量程的90%。本系统中的增益和时间常数为:增益Kc=0.25，采样时间Ts=0.2s，积分时间Ti=30min。
图6 主控制程序
(3)中断程序如图7，其作用主要用于PID的相应计算，在PLC的常闭继电器SM0.0的作用下工作，它包括:设定回路输入及输出选项、设定回路参数、设定循环报警选项、为计算指定内存区域、指定初始化子程序及中断程序。
图7 中断程序
7 结束语
恒压供水技术因采用变频器改变电动机电源频率，而达到调节水泵转速改变水泵出口压力，比靠调节阀门的控制水泵出口压力的方式，具有降低管道阻力大大减少截流损失的效能。由于变量泵工作在变频工况，在其出口流量小于额定流量时，泵转速降低，减少了轴承的磨损和发热，延长泵和电动机的机械使用寿命。实现恒压自动控制，不需要操作人员频繁操作，降低了人员的劳动强度，节省了人力。
水泵电动机采用软启动方式，按设定的加速时间加速，避免电动机启动时的电流冲击，对电网电压造成波动的影响，也避免了电动机突然加速造成泵系统的喘振。
由于变量泵工作在变频工作状态，在其运行过程中其转速是由外供水量决定的，故系统在运行过程中可节约可观的电能，其经济效益是十分明显的。正因为此，系统具有收回投资快，而长期受益，其产生的社会效益也是非常巨大。
在实际应用中，采用PLC控制恒压供水，还能容易地随时修改控制程序，以改变各元件的工作时间和工作状况，满足不同情况要求。与继电器或硬件逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具有更大的灵活性和通用性。
1 引言
地铁的供电系统为地铁运营提供电能。无论地铁列车还是地铁中的辅助设施都依赖电能。地铁供电电源一般取自城市电网，通过城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，以适当的电压等级供给地铁各类设备。
地铁全面采用变电站自动化设计，由于变电站数量多、设备多，在加上其完善的综合功能，信息交换量大，要求信息传输速度快和准确无误。在变电站综合自动化系统中，监控系统至关重要，是确保整个系统可靠运行的关键。
变电站自动化系统，经过几代的发展，已经进入了分散式控制系统时代。遥测、遥信、遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成，并将这些信息通过通讯系统送至后台计算机系统。变电站自动化的综合功能均由后台计算机系统承担。
将变电站中的微机保护、微机监控等装置通过计算机网络和现代通信技术集成为一体化的自动化系统。它取消了传统的控制屏台、表计等常规设备，节省了控制电缆，缩小了控制室面积。
2 地铁变电站自动化系统组成
在本地铁变电站自动化系统设计中，采用分层分布式功能分割方案。系统纵向分三层，即变电站管理层、网络通讯层和间隔设备层。分层式设计有利于系统功能的划分，结构清晰明了。系统采用集中管理、分散布置的模式，各下位监控单元安装于各开关柜内，上位监控单元通过所内通信网络对其进行监视控制。变电站自动化系统需要对35kV交流微机保护测控装置、直流1500kV牵引系统微机保护测控装置、380/220V监测装置、变压器及整流器的温控装置、直流/交流电源屏等设备进行监控和数据采集。
由于可编程序控制器技术经过几十年的发展，已经相当成熟。其品种齐全，功能繁多，已被广泛应用于工业控制的各个领域。用PLC来实现地铁变电站自动化的RTU功能，能够很好地满足“三遥”的要求。本系统采用了ModiconQuantum系列PLC，来实现变电站自动化的RTU功能。Quantum具有模块化，可扩展的体系结构，用于工业和制造过程实时控制。对应于变电站的电压等级和点数的多少，可以选用大、中、小型不同容量的PLC产品。
随着当地保护装置功能的日益强大，可以通过与保护装置的通讯来实现遥控和遥信功能。一些特殊要求的情况下，采用DI、DO、AI模块来实现遥控和遥信。使用PLC的DI模块来实现遥信、用PLC的DO模块来实现遥控、用PLC的AI模块来实现遥测、用PLC的通信功来完成与微机保护单元的通讯。利用PLC的各种模块可以很方便的实现“三遥”基本功能。
3 地铁变电站自动化系统设计
3.1 系统结构
变电站管理单元内的主监控部分采用可编程控制器PLC。CPU模块采用80586处理器,主频66MHz，内存2M，并配有存放数据、可调参数和软件的RAM和FLASH MEMORY。能对CPU及I/O进行自诊断。
电源模块，采用冗余配置。电源采用冗余配置，系统输入两路直流电源，保证系统在1路电源失电时，系统仍可无扰动安全运行，提高系统的可靠性。通讯模块采用Modbus＋通讯模块。系统结构如图1所示:
图1 系统结构图
间隔层的微机保护装置经过RS-485总线分成几个组，连接到网桥的Modbus通讯口上，通过网桥收集数据并将这些数据通过MB+网络送到主监控单元PLC。
系统的主监控单元可通过可编程网桥编制不同的规约，满足与不同智能设备之间的接口需要。MODBUS网桥NW-BM85C002MB+网桥/多路转换器，每台网桥具有4个通讯口与间隔层的智能设备通讯，网桥将MODBUS协议的数据进行协议转化，通过MB+网络与PLC建立网络通讯;在中央信号屏中还配有可编程网桥NW-BM85C485，通过MB+网络与PLC连接，每个可编程网桥具有四个通讯协议可编程的RS-485口，在本方案中对其中的两个口进行编程，使之通过IEC-60870-7-101与中央控制中心通讯。
系统网络通讯层向上通过可编程网桥的RS-422接口采用IEC60870-5-101规约实现与控制中心通讯;向下网络通讯层通过网桥RS-422接口MODBUS标准规约实现与主变电站内的各开关柜或保护屏内的微机综合保护测控单元等智能装置通讯，满足变电所综合自动化系统控制、测量、保护的技术要求。通过网桥与智能设备及控制中心通讯，由网桥实现协议转换，降低PLC的CPU模块负荷率，提高系统的可靠性。
配置液晶显示器，用于变电所内监控、软件维护，设备调试，站控层操作等人机接口。带有液晶显示器实现站内数据的显示和控制。液晶显示以汉字实时显示所内所有事故、预告信号、所内各微机综合保护测控单元的运行状态。事件变位的内容、时间等。当多个事故信号发生时,液晶显示报警装置按新旧次序，在所内时间分辨率的范围内依次显示各种信息,并能存储。操作员通过按钮对显示进行选择,必要时操作员可通过该组操作按钮对开关进行所内集中控制。
“就地-远方”控制切换装置。为便于系统运行的需要，在中央信号屏内装有“就地-远方”切换开关，实现就地控制和远方控制之间的方式切换和闭锁。在变电站控制上，方便分层控制和管理。
系统的电源采用冗余配置，系统输入两路直流电源，保证系统在一路电源失电时，系统仍可无扰动安全运行，提高系统的可靠性。
3.2 开放式、宜扩展性设计
可以与满足相应标准规约(profibus, spabus,modbus等)的其它公司相关的(IED)互联进行信息交换。充分考虑到变电站扩建、改造等因素，间隔层设备基于模块式标准化设计，可根据要求随意配置，变电站层设备设置灵活。
网络通讯层设计考虑到工业以太网、CAN、422、modbus＋等现场总线的接口设计，能充分满足大流量实时数据传送的实时性和可靠性。
3.3 软件设计
PLC软件方面，由于PLC以循环扫描和中断两种方式来执行程序。为了完成所有RTU功能，PLC采用循环扫描方式，与各个间隔层保护单元进行通讯。通过Modbus总线，读取各个保护单元的遥测、遥信信息，通过总线通讯对各个智能保护装置进行设点操作，实现对开关的遥控功能。本系统采用了Quantum系列PLC配套的concept编程软件中的FBD方式，进行了PLC的组态，实现了变电站自动化的三遥功能。
如图2所示的遥控功能的组态。通过使用合适的功能块的组合，可以实现你所要的功能。其中的功能块有concept软件的FFBlibarary 提供的标准功能块，也可以自己定义，自己独特的功能块。
遥信的实现，有两种方式。一种是通讯方式，当变电站设备发生变位时，通过PLC与智能保护装置的通讯，读取变位的信息到PLC中，并将其上送给控制中心。另一种为DI模块方式，通过连接设备的位置继电器，PLC的DI模块能够感知设备的变位信息。
图2 遥控功能的组态
遥测的实现也包含两种方式。一种是通讯方式，PLC通过与智能保护装置的通讯，实时获取保护装置采集的遥测量信息，相当于由保护装置完成现场级的采集功能。另一种为AI模块方式，由PLC自己来完成现场的遥测量采集，并将采集到的数据存放在RAM中。网桥将RAM中的遥测量信息，作为二级数据，实时的与控制中心进行通讯。
网桥中的报文接收分析程序分析控制中心传来的报文，如果分析认为其是遥控报文，对其进行报文解析，将获取的遥控对象信息写入PLC，由PLC程序与智能保护装置通讯，来完成遥控功能。
3.4 系统功能及特点
变电站自动化实施对变电站各种设备进行实时控制和数据采集，实现对各种设备的微机控制、监视、逻辑闭锁、微机测量以及实现所间开关联跳功能。
变电站自动化系统的特点:
(1)完善的自检功能，除通过通信对各单元进行监控外，各单元中保护和监控模块都具有极强的自检功能，二者相互监视，一旦发生异常，及时报警，提高系统运行可靠性。
(2) 开关、刀闸状态信息采用常开及常闭双位置接点，通过软件判断其合法性。
(3) 监控系统采用PLC代替传统的RTU，各智能模块采集的数据通过现场总线上传到通讯控制器。
(4) 取消了常规光字牌，采用计算机模拟光字牌，并按不同电压等级的分层模式来显示。
(5)简化防误闭锁设计，重要设备之间用硬接线实现闭锁功能，综合自动化软件具备软件逻辑判别功能，但考虑到已有运行和检修经验，一般不在后台软件中进行闭锁。
(6) 对暂态变位信号，经软件处理，采用自保持方式，未经人工确认信号不会消失。
4 结束语
在实际运行中，网桥与控制中心的双通道设计，给运营和检修带来了很大的便利。因为是软件自动切换，克服了进口系统手动切换通道的缺点，通道的状态由软件来判断，大大提高了发现问题的及时性。双通道出现故障的概率并不是很高，实际运营中有在备用通道长时间运行的情况，这样就给检修人员预留了充足的时间来检查问题。
PLC硬件由于应用工业级可靠性设计，实际运行中非常可靠，绝少出现死机的情况，可靠性远高于采用bbbbbbs操作系统的通用计算机，很好的满足了供电监控的要求。从交付使用到现在PLC还没有出现过硬件故障，凸显了PLC对地铁的潮湿、高温环境的适应性。模块化的设计也使的系统的检修和更换更为便捷。
需要更改进的方面，就是对通信的改进。由于设计中没有采用光纤通讯模块，各设备对由绝缘检修和线缆破损窜进来的高压电，不能非常有效的隔离，会造成设备的高压击穿，造成不必要的损失，计划在今后的设计中对于高电压的隔离方面加以改进，就可以很好的避免这种问题。
1 引言
随着水电厂“无人值班”(少人值守)工作的不断开展，以及电力体制的改革，对水电厂的自动化技术提出了更高的要求。计算机技术、信息技术和现场总线技术的飞速发展给水电厂自动化系统无论在结构上还是功能上，都提供了一个广阔的发展空间。水电厂自动化系统应该成为一个集计算机、控制、网络以及多媒体为一体的综合系统。
当前，计算机监控系统一般采用全分布、开放式结构，设电厂级和现地控制单元级(注:Local ControlUnit，在本文中均以LCU表示),其系统结构原理如图1所示。
图1 水电站自动化系统原理与结构图
LCU主要是就地对机组运行实现监视和控制，一般布置在发电机附近，是计算机监控系统较底层的控制部分。原始数据在此进行采集，各种控制调节命令后都在此发出，LCU可以是整个监控系统中重要的、对可靠性要求很高的“一线”控制设备。LCU按照结构和配置来分，可分为单板机—总线型结构LCU、以可编程控制器为基础的LCU、智能I/O模件配工业实时网构成的LCU等三种，
本文以选用了功能优越、的MB80 PLC作为电站LCU控制核心。并以此对MB80 PLC的功能特点和MB80PLC在水电厂自动化系统中的系统结构、功能和应用作一些探讨。
2 MB80PLC功能及特点
MB80系列PLC是南京南瑞集团公司开发的MB系列可编程逻辑控制器家族中的中、产品。该产品采用了工业控制领域的一系列新成果和新思想，生产过程中采用先进电子生产工艺。
2.1 MP80PLC硬件主要特点
(1) 主控模块CPU MB80CPU采用486或Pentium等高性能工业微处理器，具有强大的数据处理能力、运算能力及通讯处理能力;软件采用实时多任务的嵌入操作系统;支持以太网。
(2)I/O模块全部智能化。模块自身具有数据处理及自诊断功能，模块运行出现故障时能够自动复位并重新启动;另一个突出优点是所有I/O模件均支持热插拨。
(3) CPU与I/O模件之间采用CAN现场总线网络，通讯速率快、抗干扰能力强，且易于扩展。
(4)串口通讯功能强大。MB80串口通讯模件，独立完成串口通讯任务，与CPU仅完成数据交换并单独使用一路CAN网，与I/O模块CAN网分离，大大减轻了CAN网的通讯负担，且不占用CPU资源;该模件大支持8个串口(RS-232/485)，每个串口均可独立编程。
(5)开出模件动作可靠，具有输出保护功能:每组输出都有保险丝保护，过载时能够自动保护模块;密码锁功能:每路输出均采用密码锁功能，确保不会误动及拒动。
(6) MB80 PLC具有灵活的配置,典型的配置一般包括:
●某一型号CPU;
●模块插箱(多可扩展7个);
● I/O模块;
●电源模块。
另可选配:
●以态网通讯模块;
●串口通讯模块;
●同期模块;
●其它特殊功能模块。
由以上的配置可组成:双机双网系统、单机双网系统、单机单网系统。
(7) MB80 PLC可方便地与其它设备或系统接口
●控制对象;
●监控软件、上位机系统;
●需串口通讯的智能设备;
●GPS时钟;
●触摸屏等人机界面。
2.2 MP80PLC编程软件主要特点
编程软件MBPRO为MB80PLC提供了方便、友好的编程环境。MBPRO为全中文操作菜单，符合bbbbbbs操作习惯，易学易懂。
(1) 项目管理采用树型结构，通过目录树可以迅速查看硬件配置，子程序及流程;
(2) 两种编程语言:梯形图和流程图;
(3) 直观的在线监视功能，支持在线修改;
(4) 方便的流程在线调试功能，流程图调试支持自动执行、调试执行及单步执行;
(5) 便捷的数据库在线查询功能，在线可查询及强制测点值，可查询SOE事件及流程报警信息;
(6) 支持中文注释;
(7)窗口交互编程软件直观方便。具体包括菜单栏、系统工具栏、梯形工具栏(或流程工具栏)、目录栏、信息栏、状态栏和编辑区，所有界面及操作均为全中文方式，简单、易学、易操作。
●菜单栏可实现编程软件的主要功能。参见附表。
●系统工具栏是把操作或编辑过程中经常用到的一些功能以图标的方式放置在编辑区的上方，便于操作起来方便。它们所实现的功能通过菜单栏操作都可以实现。梯形工具栏是将菜单栏“梯形”中的部分操作和功能模块以图标的形式放在编辑区的上方，便于编写梯形程序时使用。
●流程工具栏是将菜单栏“流程”中的部分操作和功能框以图标的形式放在编辑区的上方，便于编写流程时使用。
●目录栏是将整个文件以树型目录的形式进行管理。它分为三个部分:硬件配置、梯形图和流程图。
●信息栏可以查询或修改所有基本I/O测点和虚拟测点(寄存器、定时器、计数器、变量)的信息，包括其测值及各种属性，通过信息栏下排的按钮可以在各种测点之间切换。
●状态栏位于屏幕的下方。状态栏右侧依次为强制标记、PLC图标、在线/离线标记。状态栏左侧指示系统工具栏和作图工具栏的操作内容，例如，将鼠标指向系统工具栏的图标，状态栏会显示“建立新文档”，表示鼠标按下后执行的操作将是建立一个新的文件。
3 控制核心LCU系统实现及功能
3.1 配置与结构设计
本文以MB80PLC在四川洪坝水电站LCU的实现为工程背景进行讲述。该水电站位于四川省石棉县境内，电站装机为二台50MW的水轮发电机组，多年平均发电量5.088亿kW·h，保证出力22.22MW。此电站选用了性价比较高的MB80PLC作为电站现地控制级主控单元。LCU主要实现数据量采集(数字开关输入量、模拟输入量、温度输入量等)、设备控制(数字开出量等)、数据通讯(串口通讯、以太网通讯)、人机界面等功能。具体控制结构如图2:
图2 机组LCU系统结构图
在系统配置中，主控单元主要由智能CPU、智能开关量输入输出模件、温度量输入模件、模拟量输入模件、智能通讯模件组成。
主控单元配置方案如图3所示。
图3 MB80 PLC配置方案图
3.2 控制系统核心CPU611
该CPU自带100Mbps以态网口，支持TCP/IPMODBUS协议，可与后台计算机通讯，从而实现后台对对LCU的监控功能，它们之间的通讯选用光缆作为通讯介质，这样能提高系统的抗干扰能力和数据传输速度;配置高性能的32M电子硬盘，32M内存;提供大开入/开出点数为2048/2048，模拟量点数为1024点;除了能提供位、字寄存器外，突出优点是提供了变量寄存器V，在PLC编程中可以根据需要灵活地定义变量的个数(大1024)、维数、类型等;CPU提供两个串口，均支持MODBUS协议，在本工程中其中一个串口与触摸屏连接，使触摸屏可以监视PLC采集到的数据，也能控制操作现场设备。
3.3 为串口通讯模块CPM418
该模块独立完成串口通讯任务，与CPU仅完成数据交换且单独使用一路CAN网，不占用CPU资源，与I/O模块CAN网分离;共有8个RS-232口，每个串口均可单独编程，编程语言为C;能够根据实际需要灵活地与其它智能设备通讯。在本工程中，串口1采用MODBUS协议与交流采集装置通讯;串口2、3、4分别与调速器、励磁、机组油压装置通讯;这样PLC通过CPM418的各个串口获取各个装置的数据信息，也可以对相关装置发控制命令。针对水电厂被控制对象分散的特点采用串口通讯方式将分散在现场的智能I/O、智能控制器连成一体，提高了系统的自治性和可靠性，节省了大量的信号电缆和控制电缆。
3.4 SOE型32点中断开入量模件IIM214
模块每个测点都具有SOE事件顺序记录功能，输入信号发生变位时能自动交变位信息及动作时间送至CPU，事件分辩率可达1ms，能准确分辨出信号动作的先后次序，准确分析设备状态。DIM214、DOM214分别为32点开入量、开出量模件;TIM212、AIM212分别为温度量、模拟量输入模件。
所有输入模件均采用端配板，端配板与模件之间使用专用连接电缆，使连接更可靠，更简便，占用空间更少，减少了复杂的配线工作，方便维护及查找故障。
4 PLC软件设计
软件设计主要需完成数据处理、上位机及外部智能设备的通讯和.水轮机组及其辅助设备的控制两大功能。对于项可以用PLC传统语言—梯形图编写，对于第二项，若要用梯形图编写则是一项逻辑简单但编写复杂的事情，但MBPro编程软件的流程编程语言则很好地解决了这一问题:目前国内设计院或用户提供的顺序控制流程或设备操作闭锁条件都是用梯形图的形式来表示，MBPro编程软件的流程编程语言即是基于上述情况所开发的一种新型编程语言。它采用面向对象的方法，提供了直观的、交互的编程方式来生成顺序控制程序。对顺序控制来说，它是一个为自然的语言，只要用流程图组态出一个控制的全过程，那么相应的控制程序已完成。采用流程图与梯形图结合的编程方法则可以完成非顺序控制等复杂流程。编程界面见图4。