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O 引 言
    船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)是現(xiàn)代自動(dòng)化船舶中最基本和最重要的系統(tǒng)，目前船舶集中監(jiān)控系統(tǒng)大多采用分布式結(jié)構(gòu)，而集散式控制、分布式控制的船舶自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)將逐步被以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的集中監(jiān)控系統(tǒng)所取代，從而最大程度地實(shí)現(xiàn)船舶航行的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。相對(duì)于在傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境(VB，VC++，C等)下開(kāi)發(fā)機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)周期長(zhǎng)，運(yùn)行速度慢，調(diào)試和維護(hù)困難，系統(tǒng)采用LabVIEW作為編程語(yǔ)言，它編程高效、靈活、面向?qū)ο?，其?qiáng)大的圖形編程能力及可視化編程環(huán)境得到很多軟件開(kāi)發(fā)人員的青睞。PLC作為現(xiàn)代控制技術(shù)的重要支柱之一，以其可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，它能適應(yīng)船舶機(jī)艙的惡劣環(huán)境。把LabVIEW與PLC相結(jié)合應(yīng)用到船舶機(jī)艙系統(tǒng)，具有很好的應(yīng)用價(jià)值和前景。
    該系統(tǒng)運(yùn)用Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制，采用一種基于OPC的PC與SIEMENS PLC S7—300實(shí)時(shí)通訊的Lmb—VIEW實(shí)現(xiàn)方法，將虛擬儀器技術(shù)與PLC技術(shù)結(jié)合到一起開(kāi)發(fā)船舶機(jī)艙上位機(jī)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)界面與可靠的系統(tǒng)控制。實(shí)現(xiàn)LabVIEW與PLC S7—300的實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)交換，是該系統(tǒng)的關(guān)鍵與難點(diǎn)。

l 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
1．1 系統(tǒng)軟硬件條件
    軟件：LabVIEW 8．2，SIMATIC NET(OPCInclude)，Step7 v5．3 SQL數(shù)據(jù)庫(kù)。其中LabVIEW8．2用于上位機(jī)編程，SIMATIC NET用于對(duì)通信進(jìn)行組態(tài)并配置OPC Server，Step 7 v5．3用于對(duì)SIE—MENS PLC S7—300進(jìn)行編程。
    硬件：PC機(jī)，SIEMENS PLC S7—300(CPU315—2DP)，SIEMENS CP5611通訊卡，Profibus總線。Profibus總線是SIEMENS公司的一種用于工業(yè)控制的現(xiàn)場(chǎng)總線，在100 m范圍內(nèi)通信速率可達(dá)12 Mb／s。CP5611是一種PCI通訊卡，用于PC與Profibus連接。
1．2 系統(tǒng)流程圖
    系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用機(jī)艙報(bào)警和延伸報(bào)警互為補(bǔ)充。整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)共有84個(gè)工況參數(shù)，其中開(kāi)關(guān)量共71個(gè)，模擬量共13個(gè)。廢氣鍋爐綜合故障、應(yīng)急配電板DC24 V失電、1號(hào)左燃油艙高位等71個(gè)開(kāi)關(guān)量和所有如燃油進(jìn)機(jī)壓力、滑油進(jìn)主軸承壓力、汽缸冷卻高溫淡水出口溫度等13個(gè)模擬量均直接接人PLC的輸入輸出模塊，通過(guò)傳感器將信號(hào)實(shí)時(shí)地讀入PLC的數(shù)據(jù)映像區(qū)。用PPI電纜將PLC和PC(RS 232標(biāo)準(zhǔn)串口)相連，上位機(jī)PC監(jiān)控軟件采用LabVIEW程序進(jìn)行編寫(xiě)，通過(guò)LabVIEW與PLC的接口將所有開(kāi)關(guān)量和模擬量數(shù)據(jù)從PLC中取出，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示、報(bào)警、存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線分析，故障診斷等功能。該系統(tǒng)還可通過(guò)上位機(jī)程序向PLC發(fā)出指令，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程如圖1所示。

1．3 通信方案及實(shí)現(xiàn)
1．3．1 通信方案
    在以上硬件條件下，要在LabVIEW中實(shí)現(xiàn)PC與PLC的實(shí)時(shí)通信，關(guān)鍵在于如何在LabVIEW編程環(huán)境中驅(qū)動(dòng)SIEMENS CP5611通訊卡。CP5611被驅(qū)動(dòng)后，PC機(jī)即可通過(guò)CP5611與Profibus總線連接，從PLCS7—300地址塊中讀出數(shù)據(jù)或往地址塊中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。SIEMENS CP5611目前沒(méi)有LabVIEW的驅(qū)動(dòng)程序，如果要在LabVIEW環(huán)境中開(kāi)發(fā)SIEMENS PLC的上位控制系統(tǒng)，可以采取兩種方案：
    (1)開(kāi)發(fā)者自己開(kāi)發(fā)CP5611的驅(qū)動(dòng)程序，從底層的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)編起；
    (2)找到并安裝SIEMENS的OPC Server應(yīng)用程序，利用NI的OPC Client與之進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。