CN111158324B - 隧道机电设备自动化功能库及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道机电设备用自动化功能库，所述自动化功能库由多个功能块组成，所述功能块包括车道指示器功能块、防火卷帘门功能块、风机功能块、模拟量功能块和照明功能块，各功能块运行时相对独立，根据隧道机电设备的控制逻辑，制作稳定控制设备的统一规范的自动化功能库。对功能块进行封装，可以调用功能库的功能模块，内部逻辑进行加密处理，采用模块化设计理念，根据PLC控制器的关联设备，可以调用特定的功能块进行自定义组态设计，降低了对管理人员的编程能力的要求，具有较强的直观性，更加有利于故障追踪，增加了隧道设备的安全运行的可靠性。

Description

隧道机电设备自动化功能库及其使用方法
技术领域
本发明属于隧道机电设备技术领域，具体涉及一种隧道机电设备自动化功能库。
背景技术
现有隧道机电设备没有统一规范的自动化功能库。机电设备自动化控制系统搭建时，开发周期长、维护成本高。现有的隧道机电控制采集信息多采用编写代码的思路进行程序编写，简单的逻辑过于复杂，造成系统的不稳定。本项目建立通用的功能库，同类设备的逻辑控制可直接调取功能库进行引用，可实现对隧道机电设备的模块化管理及控制，缩短系统开发的周期。
隧道机电设备管理的整体结构为现场设备+PLC+中央控制计算机的方式，实现远程设备监控，保证隧道交通的安全。随着技术的不断发展，设备的管理趋向于智能化，中央控制计算机作为隧道机电设备管理系统的核心，需要具有极高的稳定性，然而根据不同隧道的实际情况，难免会面对一些突发的问题，从而对隧道安全带来一些潜在危险。
现有技术方案：现有的隧道机电设备采集信息多采用编写代码的思路进行程序编写，简单的逻辑过于复杂，造成系统的不稳定，现有隧道机电设备没有统一的规范。
发明内容
本发明为了消除中央控制计算机作为管理中心的潜在危险，将PLC与中央控制计算机安放在同等地位，中央控制计算机出现故障时，PLC可以具有独立控制现场设备的逻辑处理能力，研究出一种隧道机电设备用自动化功能库。
本发明采用的技术方案如下：一种隧道机电设备用自动化功能库，所述自动化功能库由多个功能块组成，所述功能块包括车道指示器功能块、防火卷帘门功能块、风机功能块、模拟量功能块和照明功能块，所述自动化功能库存放于控制器的内存中，所述控制器与功能库是硬件与程序的相结合，通过功能块与程序的逻辑控制，控制器执行逻辑指令下发到各模块，各功能块运行时相对独立。
进一步的，所述功能块外部设置有D组引脚、S组引脚、C组引脚、H组引脚、PLC 组引脚和FN组引脚，其中所述D组引脚与现场控制模块相关联，所述S组引脚与程序中的储存显示模块相关联，C组引脚与程序中的输出模块相关联，H组引脚和PLC组引脚与程序中的输入模块相关联，FN组引脚与程序中的内部处理模块相关联。
进一步的，所述车道指示功能块根据上位机或者其他功能块发送的信号，控制或者远程控制车道的通行状态；
所述防火卷帘门功能库根据上位机或者其他功能块发送的信号，控制车通卷帘门的运行停止、处理状态信息；
所述风机功能库根据上位机或者其他功能块发送的信号，控制或者远程控制风机的运行、处理状态信息；
所述模拟量功能库根据上位机发送的信号，读取现场模拟量数据，发出报警信号；
所述照明控制库根据上位机或者其他控制块的信号，控制或者远程控制控制隧道内灯光照明。
进一步的，所述风机包括混流风机、射流风机、轴流风机和增压风机。
进一步的，所述车道的通行状态为关闭、通行、转向、绿灯、黄灯和红灯的一种。
进一步的，所述报警信号包括高高报警信号、高报警信号、低报警信号和低低报警信号。
本发明还涉及一种隧道机电设备自动化功能库的使用方法。
进一步的，将所述隧道机电设备自动化功能块添加到程序中，并关联上输入引脚和输出引脚。
进一步的，所述输入引脚为H组、PLC组、FN组和D组引脚，所述输出引脚为C 组和S组引脚。
进一步的，所述功能块都设置有签名的功能。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果如下：
(1)凝练出具有自主知识产权的自动化功能库
根据隧道机电设备的控制逻辑，制作稳定控制设备的统一规范的自动化功能库。对功能库进行封装，可以调用功能库的子模块，内部逻辑进行加密处理，有效的保护自主知识产权。
(2)采用模块化设计理念，根据PLC控制器的关联设备，可以调用特定的功能库进行自定义组态设计，降低了对管理人员的编程能力的要求，较强的直观性，更加有利于故障追踪，增加了隧道设备的安全运行的可靠性。
(3)PLC控制器可以调用自动化功能库中的任何一种功能块，实现现场相应设备数据的采集上传及控制。
(4)监控操作人员只需考虑交通管控方案的执行，不用考虑自动化机电设备的逻辑控制。
(5)被PLC调用的功能块采集的数据，以结构体的形式上传至OPC服务器，实现与监控平台的结合，结构化的数据提供更直观、更准确、更人性化的信息展示，系统开发周期短，功能库具有可维护性。
通过以上五方面的改进，隧道机电设备自动化功能库，对隧道内机电设备的运行逻辑进行深度分析，根据分析结果进行开发，隧道机电设备基于模块化设计理念，采用模块化管理，支持组态导入导出功能，可重复使用，极大的提高了工作效率、减少生产人力成本，缩减开发周期。模块化的功能设计，为隧道机电设备系统的改造带来了极大的便利。
附图说明
图1为本发明所述功能块的程序控制流程图；
图2为本发明所述的车道指示器功能块的程序逻辑图；
图3为本发明所述的防火卷帘门功能块的程序逻辑图；
图4为本发明所述的混流风机功能块的程序逻辑图；
图5为本发明所述的射流风机功能块的程序逻辑图；
图6为本发明所述的轴流风机功能块的程序逻辑图；
图7为本发明所述的增压风机功能块的程序逻辑图；
图8为本发明所述的模拟量功能块的程序逻辑图；
图9为本发明所述的照明功能块的程序逻辑图；
图10为本发明添加功能块到页面空白处的界面示意图；
图11为本发明关联输入和输出引脚的界面示意图；
图12为本发明输入输出引脚连接到输入输出物理变量的界面示意图；
图13为本发明查看帮助文档的程序界面示意图；
图14为本发明功能库的签名功能界面示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，但它并不限制本发明的保护范围。
据隧道机电设备的不同功能，制作内部控制逻辑，经过测试成功后对功能块封装，隧道自动化功能库包含以下八个功能块：射流风机功能块、轴流风机功能块、混流风机功能块、增压风机功能块、车道指示器功能块、防火卷帘门功能块、照明功能块、模拟量功能块。每个功能块是独立运行的，各功能块封装了控制本类设备的完整逻辑与内容。通过现场判断，控制器的逻辑程序发送指令，各功能块按需各自执行各自的任务。在现场有联动(例如风机控制)需求时，程序将指令下发，各相关功能块协同工作，完成任务。因隧道内机电设备种类繁多、数量庞大，采用功能库控制，方便、准确，易于操作与维护，方便设备故障排查，大大提高了设备运营、检修人员的效率，提高了设备监控系统的可靠性与稳定性。控制器与功能库做为硬件与程序的一部分，协同工作。功能块存放于控制器的内存中，通过功能库与程序的逻辑控制，控制器执行逻辑指令下发到各模块，共同完成隧道综合监控系统的稳定运行。
功能块类似于计算机语言中的类库，可以重复实例化，非常适用于实际应用中有数量非常多的且功能基本相同的设备，可大大提高编程人员的工作效率；例如现场有100台泵类，只需要使用功能块写一遍相同的逻辑即可适用于所有的泵，实例化100个功能块即可。
引脚及引脚功能简述如下：
①以字母D开头的名称表示源于现场信号输入；
②以字符S开头的名称表示此引脚供上位机显示用；
③以字母C开头的名称表示此引脚连接到现场设备；
④以字母H开头的名称表示此控制信号来源于上位机(包含SE)指令下发；
⑤以字母PLC开头的名称表示此引脚来源于PLC其他功能块控制；
⑥以字母FN开头的名称表示此变量属于PLC程序内部使用变量；
下面结合实施例具体的对各功能块进行详细的说明。
实施例1、车道指示器功能块
车道指示器功能块的名称为LaneLED，主要是控制隧道内车指器的显示状态，所述功能块外部设置有D组引脚、S组引脚、C组引脚、H组引脚、PLC组引脚和FN组引脚，所述功能块的内部程序包括输入模块110、内部处理模块120、输出模块130、储存显示模块140和现场控制模块150，所述输入模块接收到程序指令后将信号传递给内部处理模块120，所述内部处理模块120经过内部的程序指令比较后将信号传递给输出模块130，所述内部处理模块120可以将现场控制模块150中的信号采集并储存在储存显示模块140中，具体控制流程如图1。
所述H组引脚和PLC组引脚与程序中的输入模块110相关联，H_Control为车道指示器控制，源于上位机，输入变量为SINT型；此值改变时，发送上升沿信号，控制车道指示器；上位机软件通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制，所述H_Control可接收BOOL变量信号，所述BOOL变量由H_EN_MulControl控制，所述 H_EN_MulControl为使能完全手动赋值给H_Control PLC控制，所述使能即功能启用，信号为1时，将完全手动配置的结果发送到H_Control显示，信号来源于上位机的引脚还包括H_MulControl，它主要是赋值当前车指器状态PLC控制，此信号为1时，将当前车指器的状态传递到寄存器S_SignalFeedback，所述S_SignalFeedback用作完全手动的预览和配置结果存储，变量类型为DINT，将完全手动界面的配置结果存储到此寄存器。
PLC_Control为车道指示器控制源于其他控制块，输入变量类型为SINT；此值改变时，发送上升沿信号，控制车道指示器；其他功能块直接向此引脚发送命令，来实现远程控制。
H_Control和PLC_Control发布指令，所述LaneLED根据指令，系统进行下一步操作，当指令为0时，关闭，当指令>0时，具体的，此值为1时，通行(正绿反红)；此值为2时，逆行(反绿正红)；此值为3时，禁止通行(正反红)；此值为4时，转向；此值为5时，绿灯；此值为6时，黄灯；此值为7时，红灯；此值为0时，关闭。
所述FN组引脚与程序中的内部处理模块120相关联，它包括Fn_PlanID、 Fn_Light_Count、Fn_Time_Rst和Fn_Light_Time_Invertal。其中，Fn_PlanID为车指控制信号源于预案控制源。此信号表示预案通道号的输入，预案功能控制本功能块时，将 Fn_PlanID赋值到S_PlanID并发送到上位机显示，所述S_PlanID的功能为：预案通道号至上位机显示，输出变量类型为SINT；显示此功能块的控制源于哪一个预案通道号。
所述C组引脚与程序中的输出模块130相关联，所述输出模块130将输出信号传递给现场控制模块150，所述现场控制模块150与D组引脚相关联，现场控制模块150主要控制现场设备，现场设备的显示由C组引脚控制。
所述C组引脚包括C_Pass_Pos，通行(正面)控制至现场设备。此值为1时，指示器正面亮绿色箭头。C_NoEntry_Pos，关闭(正面)控制至现场设备；此值为1时，指示器正面亮红色。C_Pass_Opp，通行(反面)控制至现场设备；此值为1时，指示器反面亮绿色箭头。C_NoEntry_Opp，关闭(反面)控制至现场设备；此值为1时，指示器反面亮红色。C_Turn，转向至现场设备；此值为1时，指示器亮转向箭头。C_Green，绿灯至现场设备；此值为1时，绿灯亮。C_Yellow，黄灯至现场设备；此值为1时，黄灯亮。C_Red，红灯至现场设备；此值为1时，红灯亮。
所述所述D组引脚与现场控制模块150相关联，D组引脚的输出变量为BOOL， BOOL值为1时表示灯亮起。它包括D_Pass_Pos，通行(正面)源于现场DI点。 D_NoEntry_Pos，关闭(正面)源于现场DI点。D_Pass_Opp，通行(反面)源于现场 DI点。D_NoEntry_Opp，关闭(反面)源于现场DI点。D_Turn，转向源于现场DI点。 D_Green，绿灯开启源于现场DI点D_Yellow，黄灯开启源于现场DI点。D_Red，红灯开启源于现场DI点。
所述S组引脚与程序中的储存显示模块140相关联，所述S组引脚主要包括 S_TimeAcc、S_TimeAccEveryDay和S_PlanID，所述S_TimeAcc累计运行时间至上位机显示，输出变量的类型为DINT；此引脚显示累计运行时间，单位为分钟，最大累计数值为2147483647分钟，当此功能块引脚C_Pass_Pos、C_NoEntry_Pos、C_Pass_Opp、 C_NoEntry_Opp、C_Turn、C_Green、C_Yellow、C_Red任何一个变量等于1时，开始累加运行时间；当此功能块引脚Fn_Time_Rst设置为1时，S_TimeAccEveryDay数值清零。所述S_TimeAccEveryDay，累计运行时间按天累计至上位机显示，输出变量类型为 DINT；此引脚显示累计运行时间，单位为分钟，最大累计数值为2147483647分钟，当此功能块源于现场设备亮灯信号为1时，开始累加运行时间；当此功能块引脚 Fn_Time_Rst设置为1时，S_TimeAccEveryDay数值清零，该车道指示器功能块的控制流程图如图1所示。
车指控制信号各引脚的功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000061
Figure RE-GDA0002437058400000071
Figure RE-GDA0002437058400000081
本发明还提供了一种隧道机电设备自动化功能库的使用方法
(1)将所述隧道机电设备自动化功能块添加到程序中，具体方法为：
使用鼠标将功能块拖到程序中，具体为按住鼠标左键，使其直接拖动到页面空白处如图10，并关联上输入和输出引脚，左侧为输入引脚，右侧为输出引脚，图中“LS1_01”代表实际的设备名称如图11，使用InputReference指令将输入物理变量连接到输入引脚，使用OutputWireConnector指令将输出引脚连接到输出物理变量如图12；若有需要查看帮助文档，可直接按下F1键，如图13。
所述功能块还设置有签名的功能，每个功能块都有唯一的签名，签名由序列号和时间戳组成，如果由任何修改了程序，签名序列号和时间戳将会改变；可防止现场维护人员修改程序名如图14。
实施例2、防火卷帘门功能块
与实施例1不同的是所述功能块的名称叫Shutter，主要是控制车通卷帘门的运行停止、处理状态信息。其中，所述H_Control车通卷帘门控制，源于上位机；此值改变时，发送上升沿信号，控制卷帘门的上升停止下降动作；此值为0时，卷帘门停止；此值为 1时，卷帘门上升；此值为2时，卷帘门下降；上位机软件通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制卷帘门的目的；所述PLC_Control车通卷帘门控制源于其他控制块，此值改变时，发送上升沿信号，控制卷帘门的上升停止下降动作；此值为0时，卷帘门停止；此值为1时，卷帘门上升；此值为2时，卷帘门下降；其他功能块通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制卷帘门的目的。
D组引脚中所述D_Opened为上升到位源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示卷帘门上升到位；D_Closed为下降到位源于现场 DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示卷帘门下降到位； D_Fault为故障源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1 时，表示卷帘门故障，忽略所有控制信号，需要排除故障。
在S组引脚中S_Opened为上升到位至上位机显示，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号发送到上位机显示，此信号为1时，表示卷帘门上升到位；S_Closed下降到位至上位机显示，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号发送到上位机显示，此信号为1 时，表示卷帘门下降到位；S_Opening正在上升至上位机显示，BOOL输入变量；当功能块输出的C_Opening＝1上升控制信号，此信号为1时，表示卷帘门正在上升；S_Closing 正在下降至上位机显示，BOOL输入变量；当功能块输出的C_Closing＝1下降控制信号，此信号为1时，表示卷帘门正在下降；S_SHUTTER_STOP停止至上位机显示，BOOL 输出变量；当功能块输出的S_SHUTTER_STOP＝1停止控制信号，此信号为1时，表示卷帘门停止；S_Fault故障至上位机显示，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号发送到上位机显示，此信号为1时，表示卷帘门故障；S_Fault_Code故障代码至上位机文字显示，SINT输出变量；此引脚显示功能块的故障代码；S_ID设备编号显示本功能块在本系统中的唯一识别码，发送到上位机显示。
在C组引脚中，C_Opening为上升至现场设备，BOOL输出变量；，发送运行电信号给到卷帘门控制柜。下降沿触发动作；C_Closing下降至现场设备，BOOL输出变量；发送运行电信号给到卷帘门控制柜。下降沿触发动作；C_Stopping停止至现场设备， BOOL输出变量；发送运行电信号给到卷帘门控制柜。下降沿触发动作。
除此之外，所述防火卷帘门功能块还涉及引脚EN_Run卷帘门动作先决条件,BOOL输入变量，当EN_Run＝1时，卷帘门才可以执行动作，该防火卷帘门功能块的控制流程图如图2所示。
防火卷帘门各引脚的功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000091
Figure RE-GDA0002437058400000101
实施例3、风机功能块
与实施例1不同的是所述功能块为风机功能块，主要根据上位机或者其他功能块发送的信号，控制或者远程控制风机的运行、处理状态信息，所述风机分为混流风机、射流风机、轴流风机和增压风机。其中，所述混流风机功能块的名称为MixFan在混流风机功能块终中，所述H_Control为混流风机控制，源于上位机，输入变量的类型SINT；此值改变时，发送上升沿信号，控制风机的启停；此值为0时，风机停止；此值为1时，风机运行；上位机软件通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制风机启停的目的。PLC_Control为混流风机控制源于其他控制块，输入变量的类型为SINT；此值改变时，发送上升沿信号，控制风机的启停；此值为0时，风机停止；此值为1时，风机运行；其他功能块通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制风机启停的目的。
该功能块还涉及E组引脚，其中引脚EN_Start为风机使能，BOOL输入变量；只有此值为0时，才能执行运转信号；如果风机正在运行，此值由0变成1，则风机立即停止；如果此值为1，则忽略一切控制信号；EN_Run为风机群控功能使能，BOOL输入变量；只有此值为1时，才能执行运转信号。
内部处理模块120的关联引脚中的Fn_PlanID为风机控制信号源于预案控制源。此信号表示预案号的输入，预案功能控制本功能块时，将Fn_PlanID赋值到S_PlanID并发送到上位机显示。
D组引脚中D_Remote_Local为远程/就地控制源于现场DI点，BOOL输入变量；现场按钮反馈回来的信号，当等于1时，风机的启停受风机功能块控制，当等于0时，风机受现场的按钮控制，但功能块仍可以监控风机的运行状态；D_Fault为故障源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示混流风机或者混流风机软启动器故障，混流风机停止运行；D_Stopped为停机源于现场DI点，BOOL 输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示风机已经停止；D_Running为运行信号源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示风机正在运行；D_Valve_OpenDown为阀开/关信号源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示混流风机防火阀打开，混流风机才可以启动。此信号为0时，表示风机防火阀关闭，风机不能启动。
S组引脚中S_Remote_Local为远程/就地控制至上位机显示，BOOL输出变量；上位机软件内混流风机中的远程就地图标与此引脚相关联，显示远程/就地控制模式； S_Fault故障至上位机显示，BOOL输出变量；上位机软件内混流风机中的故障图标与此引脚相关联，显示混流风机是否有故障；S_Stopped：停机至上位机显示，BOOL输出变量；上位机软件内风机中的停止图标与此引脚相关联，显示风机是否已经停止； S_CountAcc：风机启动次数至上位机显示，DINT输出变量；此引脚输出混流风机的累计运行次数，当风机启动时，S_CountAcc＝S_CountAcc+1，最大累计数值为2147483647。当此功能块引脚Fn_Count_Rst＝1时，S_CountAcc数值清零。
S_TimeAcc，风机累计运行时间至上位机显示，输出变量类型为DINT，此引脚显示风机累计运行时间，单位为分钟，最大累计数值为2147483647分钟，当此功能块引脚D_Running＝1时，开始累加运行时间；当此功能块引脚Fn_Time_Rst＝1时，S_TimeAcc 数值清零；S_Fault_Code：故障代码至上位机文字显示，输出变量类型为SINT；此引脚显示功能块的故障代码。根据程序运行情况，生产故障代码；S_PlanID：预案控制通道号至上位机显示，输出变量类型为SINT；显示此功能块的控制源于哪一个预案通道号；S_Valve_OpenDown，阀开/关信号至上位机显示，BOOL输入变量；此值为1时，表示风阀打开，此值为0时，表示风阀关闭。
C组引脚中C_Stop为停止至现场设备，BOOL输出变量；此引脚与输出模块相关联，发送停止信号给到风机控制柜，此信号为1时，发送停止信号至现场设备；C_Run：运行至现场设备，BOOL输出变量；此引脚与输出模块相关联，发送运行信号给到风机控制柜，此信号为1时，现场设备等待阀开到位后开启设备。
内部使用变量的引脚Fn_Time_Rst为风机累计运行时间复位PLC控制，BOOL输入变量；当此功能块引脚Fn_Time_Rst设置为1时，S_TimeAcc数值清零；Fn_Count_Rst：风机启动次数复位PLC控制，BOOL输入变量；当此功能块引脚Fn_Count_Rst设置为 1时，S_Run_Count数值清零；Fn_ENPulse：使能脉冲控制,BOOL输入变量；此功能快引脚用来控制使能脉冲信号，连续5s没脉冲信号且风机运行状态无变化则风机停止信号与启动信号同时清零，该混流风机功能块的控制流程图如图3所示。
混流风机功能块各引脚的具体功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000121
Figure RE-GDA0002437058400000131
Figure RE-GDA0002437058400000141
在射流风机功能块中，与混流风机不同的是，所述射流风机功能块的名称为JetFan，所述H_Control为射流风机控制，源于上位机，输入变量的类型为SINT；此值改变时，发送上升沿信号，控制风机的启停；此值为0时，风机停止；此值为1时，风机正向运行；此值为2时，风机反向运行；上位机软件通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制风机启停的目的。PLC_Control为射流风机控制，源于其他控制块控制， SINT输入变量；此值改变时，发送上升沿信号，控制风机的启停；此值为0时，风机停止；此值为1时，风机正向运行；此值为2时，风机反向运行；上位机软件通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制风机启停的目的。
在D组引脚中，D_Motor_PowerOn为电机通电源于现场DI点，BOOL输入变量；现场软启或者接触器反馈回来的信号，此信号为1时，射流风机的电机已经通电； D_Bypass为旁路源于现场DI点，BOOL输入变量，此信号为1时表示旁路通电； D_Running_Forward为正转信号源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示射流风机正在正向运行；D_Running_Reverse为反转信号源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈到功能块的信号，此信号为1时，表示射流风机正在反向运行。
在S组引脚中S_PowerOn为电机通电至上位机显示,BOOL输出变量；上位机软件内射流风机中的电机通电图标与此引脚相关联，显示射流风机是否通电。 S_Running_Reverse为反转信号至上位机显示，BOOL输出变量；上位机软件内射流风机中的电机反转图标与此引脚相关联，显示射流风机是否正在反向运行。S_Bypass为旁路至上位机显示，BOOL输出变量；上位机软件内射流风机中的旁路接通图标与此引脚相关联，显示射流风机是否处于旁路状态。S_Running_Forward为正转信号至上位机显示，BOOL输出变量；上位机软件内射流风机中的电机正转图标，显示射流风机是否处于正向运行状态。
在C组引脚中C_Running_Forward为正转至现场设备，BOOL输出变量；此引脚与输出模块相关联，发送启动信号1给到射流风机控制柜，风机执行正转。 C_Running_Reverse为反转至现场设备，BOOL输出变量；此引脚与输出模块相关联，发送反转信号1给到射流风机控制柜，风机执行反转。
含有H组引脚的H_Start_TimeInvertal为风机重复启动时滞时间设置，DINT输入变量；风机断电后，仍靠惯性旋转一段时间，为了保护风机，通过梯形图逻辑实现风机断电设定值之后，才能再次启动风机，在此期间接受到的所有控制信号将被忽略，该射流风机功能块的控制流程图如图4所示。
射流风机功能块各引脚的具体功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000151
Figure RE-GDA0002437058400000161
Figure RE-GDA0002437058400000171
在轴流风机功能块中，与射流风机不同的是，所述轴流风机功能块的名称为AxialFan，所述H_Control为轴流风机控制，源于上位机，输入变量类型SINT；此值改变时，发送上升沿信号，控制风机的启停；此值为0时，风机停止后关闭风阀；此值为 1时，风阀打开后，风机运行；上位机软件通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制风机启停的目的。其中H组引脚中H_Valve_CloseDelay为风阀关闭延时上位机设置，DINT输入变量。此参数的设定值为延时时间，当风机发送停止信号后，风阀必须等待本参数设置的时间才可以关闭。H_StartTime_Invertal为风机重复启动时滞时间设置上位机设置。当风机需要循环启动时，两次启动的最小时间间隔。
PLC_Control为轴流风机控制，源于其他控制块控制，SINT输入变量；此值改变时，发送上升沿信号，控制风机的启停；此值为0时，风机停止后关闭风阀；此值为1时，风阀打开后，风机运行；上位机软件通过控制按钮直接向此引脚发送命令，来实现远程控制风机启停的目的。其中PLC控制的引脚还包括PLC_UTemperature_Alarm，U相温度报警源于模拟量功能块，BOOL输入变量。PLC_VTemperature_Alarm，V相温度报警源于模拟量功能块，BOOL输入变量。PLC_WTemperature_Alarm，W相温度报警源于模拟量功能块，BOOL输入变量。PLC_DriveTemperature_Alarm，驱动温度报警源于模拟量功能块，BOOL输入变量。PLC_NonDriveTemperature_Alarm，非驱动温度报警源于模拟量功能块，BOOL输入变量。PLC_Vibration_Alarm，震动报警源于模拟量功能块，BOOL输入变量。
D组引脚中D_PowerOn为电机通电源于现场DI点，BOOL输入变量；现场软启或者接触器反馈回来的信号，此信号为1时，轴流风机的电机已经通电。D_Stemperature 轴温过高源于现场DI点，BOOL输入变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示轴流风机轴温过高。D_ContactorState，接触器状态源于现场DI点，接触器吸合，现场反馈信号为1。D_UTemperature，U相温度源于现场设备。读取温度传感器的数值到 PLC。D_VTemperature，V相温度源于现场设备。读取温度传感器的数值到PLC。 D_WTemperature，W相温度源于现场设备。读取温度传感器的数值到PLC。 D_DriveTemperature，驱动温度源于现场设备。读取温度传感器的数值到PLC。 D_NonDriveTemperature，非驱动温度源于现场设备。读取温度传感器的数值到PLC。 D_Vibration，震动源于现场设备。读取振动传感器的数值到PLC。D_AirValve_Opened，风阀开到位源于现场DI点。当风阀完全打开到位，数值为1，此时才允许风机启动。 D_AirValve_Closed，风阀关到位源于现场DI点。当风阀完全关闭到位，此数值为0。 D_AirValve_Remote_Local，风阀远程/就地源于现场DI点，BOOL输入变量；现场按钮反馈回来的信号，当此值＝1时，风阀的启停受上位机或风机功能块控制，当此值＝0时，风阀受现场的按钮控制，但功能块仍可以监控风阀的运行状态。
S组引脚中S_STemperature，轴温过高源于现场DI点，BOOL输出变量；现场反馈回来的信号，此信号为1时，表示轴流风机轴温过高。S_ContactorState，接触器状态至上位机显示。接触器吸合，信号为1发送到上位机显示。S_UTemperature，U相温度至上位机显示。发送采集到的温度传感器的数值到上位机显示。S_VTemperature，V相温度至上位机显示。发送采集到的温度传感器的数值到上位机显示。S_WTemperature，W相温度至上位机显示。发送采集到的温度传感器的数值到上位机显示。 S_DriveTemperature，驱动温度至上位机显示。发送采集到的温度传感器的数值到上位机显示。S_NonDriveTemperature，非驱动温度至上位机显示。发送采集到的温度传感器的数值到上位机显示。S_Vibration，震动源于现场设备。读取振动传感器的数值发送到上位机显示。S_AirValve_Opened，风阀开到位至上位机显示。当风阀完全打开到位，数值为1，此时才可以允许风机启动。S_AirValve_Closed，风阀关到位至上位机显示。当风阀完全关闭到位，此数值为0。S_AirValve_Remote_Local，远程/就地至上位机显示， BOOL输入变量；现场按钮反馈回来的信号，当此值＝1时，风阀的启停受上位机或风机功能块控制，当此值＝0时，风阀受现场的按钮控制，但功能块仍可以监控风阀的运行状态。S_AirValve_FaultCode，风阀故障代码至上位机显示。根据风阀故障的不同，生产不同的故障代码，发送到上位机显示。
C组引脚中C_AirValve_Open为开启至现场设备，BOOL输出变量；此引脚与物理 IO相关联，发送启动信号1给到风阀控制柜。C_AirValve_Close，关闭至现场设备，BOOL 输出变量；此引脚与物理IO相关联，发送停止信号1给到风阀控制柜，该轴流风机功能块的流程图，如图5所示。
轴流风机功能块各引脚的具体功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000191
Figure RE-GDA0002437058400000201
Figure RE-GDA0002437058400000211
Figure RE-GDA0002437058400000221
Figure RE-GDA0002437058400000231
增压风机功能块的名称为BoosterFan，，所述增压风机功能块的控制流程图如图6所示，其中，增加风机功能块各引脚的具体功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000232
Figure RE-GDA0002437058400000241
Figure RE-GDA0002437058400000251
实施例4、模拟量功能块
与实施例1不同的是所述功能块的名称为Ain，主要是为了读取现场模拟量数据，发出报警信号，具体的：
所述D_Analog_Values为模拟量输入数值源于现场AI点。H_HAlarm_Values和 S_HAlarm数值高报警设定值源于上位机。当D_Analog_Values>＝H_HAlarm_Values时， S_HAlarm＝1,产生报警信号。
H_HHAlarm_Values和S_HHAlarm数值高高报警设定值源于上位机。当 D_Analog_Values>＝H_HHAlarm_Values时，S_HHAlarm＝1,产生报警信号。 H_LAlarm_Values和S_LAlarm数值低报警设定值源于上位机。当D_Analog_Values≤ H_LAlarm_Values时，S_LAlarm＝1,产生报警信号。
H_LLAlarm_Values和S_LLAlarm数值低低报警设定值源于上位机。当 D_Analog_Values≤H_LLAlarm_Values时，S_LLAlarm＝1,产生报警信号。
S_Analog_Values，模拟量输出数值至上位机显示。将D_Analog_Values发送到上位机显示。
Fn_SimValues模拟量仿真PLC控制。设定模拟量数值，可以设定为一个常数。 Fn_Sim_Switch仿真开关PLC控制。此值为1时开启仿真功能。Fn_SimRange震荡范围，PLC控制。当开启仿真功能后，数值在Fn_SimRange到0.9*(Fn_SimValues+0.1) +Fn_SimRange范围内产生数值，发送到上位机显示。
Fn_MinDurationTime报警时间滞后，PLC控制,报警大于迟滞时间报警信号输出。
Fn_Deadband报警死区，PLC控制。当前数值D_Analog_Values>＝a，产生报警后，只有当D_Analog_Values<a-Fn_Deadband，取消报警；当前数值D_Analog_Values<＝a，产生报警后，只有当D_Analog_Values>a+Fn_Deadband，取消报警。
模拟量功能块通过比较产生高报警、高高报警、低报警、低低报警四个信号，任何一个触发后，报警信号持续Fn_MinDurationTime时间后输出报警信号。当产生高报警、高高报警时，只有在D_Analog_Values<S_Halarm+Fn_Deadband或者 D_Analog_Values<S_HHalarm+Fn_Deadband才可以消除报警；当产生低报警、低低报警时，只有在D_Analog_Values>S_Lalarm+Fn_Deadband或者 D_Analog_Values>S_LLalarm+Fn_Deadband才可以消除报警。
当Fn_Sim_Switch＝0时,将D_Analog_Values数值发送到上位机显示。
当Fn_Sim_Switch＝1时，生成Fn_SimValues＝<S_Analog_Values<＝Fn_SimValues+ 0.9*(Fn_SimRange+0.1)的数据发送到上位机显示。
模拟量功能块中各引脚的功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000261
Figure RE-GDA0002437058400000271
实施例5、照明功能块
与实施例1不同的是该功能块的名称为Light，主要控制隧道内灯光照明，照明功能块各引脚的功能图表如下：
Figure RE-GDA0002437058400000272
Figure RE-GDA0002437058400000281
以上所述，仅是本发明的实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求书保护的范围。

Claims (7)

1.一种隧道机电设备用自动化功能库，其特征在于：所述自动化功能库由多个功能块组成，所述功能块外部设置有D组引脚、S组引脚、C组引脚、H组引脚、PLC组引脚和FN组引脚，其中所述D组引脚与现场控制模块相关联，所述S组引脚与程序中的储存显示模块相关联，C组引脚与程序中的输出模块相关联，H组引脚和PLC组引脚与程序中的输入模块相关联，FN组引脚与程序中的内部处理模块相关联，所述功能块包括车道指示器功能块、防火卷帘门功能块、风机功能块、模拟量功能块和照明功能块；
所述车道指示器的控制信号来源于上位机的信号H_Control,现场PLC控制器的内部控制信号PLC_Control和第三方系统或者交通预案的信号Fn_PlanID三种信号，当所述三种信号进入到车道指示器功能块后，同时启动3选1优先级判断逻辑和设备类型判断逻辑，确定哪中设备的哪个信号源为可执行信号源，然后程序进入到可执行信号源解释算法，将信号解释成硬件可接受的硬件电路信号，进一步控制设备；
所述防火卷帘门功能块中防火卷帘门的受到手动常规操作H_Control，PLC控制器控制PLC_Control，以及消防预案的控制三种信号，所述三种信号进入功能块后，启动消防优先控制判定程序，确定卷帘门的升、降、停止三种执行动作，可执行信号解释后，并通过D组引脚控制现场卷帘门，同时，卷帘门的状态通过S组引脚的信号反应出来，为消防系统提供状态信号；
所述风机功能块中风机的主控信号来源于手动控制H_Control、PLC控制器内部控制PLC_Control和预案控制Fn_PlanID，三种信号进入功能块后，启动优先级算法，并对信号进行解释，确定如何控制设备；
所述模拟量功能块将隧道内仪器仪表设备传来的电气信号，通过D_Analog_Values引入模拟量功能块，对无纲量数据通过算法处理，结合H_HHAlarm_Values、H_LLAlarm_Values值修正，对数据进行规范化处理，变成有工程单位的数值，进一步处理，用于显示、数据库存储、预案触发信号，同时，集成Fn_SIM的仿真功能，用于系统调试，仿真仪表；
所述照明功能块中的照明控制含有手动信号H_Control、H_Bright_Control照明等级控制、PLC内部控制PLC_Control和照明预案控制Fn_PlanID四个信号来源，信号通过四选一控制判定后，将执行信号批量的发送到现场照明控制箱进行控制，同时集成了照明用电计量功能S_TimeAcc，对隧道内的能耗进行集中分析；
所述自动化功能库存放于控制器的内存中，所述控制器与功能库是硬件与程序的相结合，通过功能块与程序的逻辑控制，控制器执行逻辑指令下发到各模块，各功能块运行时相对独立。
2.根据权利要求1所述的自动化功能库，其特征在于：
所述车道指示功能块根据上位机或者其他功能块发送的信号，控制或者远程控制车道的通行状态；
所述防火卷帘门功能块根据上位机或者其他功能块发送的信号，控制车通卷帘门的运行停止、处理状态信息；
所述风机功能块根据上位机或者其他功能块发送的信号，控制或者远程控制风机的运行、处理状态信息；
所述模拟量功能块根据上位机发送的信号，读取现场模拟量数据，发出报警信号；
所述照明控制块根据上位机或者其他控制块的信号，控制或者远程控制控制隧道内灯光照明。
3.根据权利要求2所述的自动化功能库，其特征在于：所述风机包括混流风机、射流风机、轴流风机和增压风机。
4.根据权利要求2所述的自动化功能库，其特征在于：所述车道的通行状态为关闭、通行、转向、绿灯、黄灯和红灯的一种。
5.根据权利要求2所述的自动化功能库，其特征在于：所述报警信号包括高高报警信号、高报警信号、低报警信号和低低报警信号。
6.一种隧道机电设备自动化功能库的使用方法，其特征在于：将所述隧道机电设备自动化功能块添加到程序中，并关联上输入引脚和输出引脚，所述输入引脚为H组、PLC组、FN组和D组引脚，所述输出引脚为C组和S组引脚。
7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于：所述功能块都设置有签名的功能。
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