MB系列智能PLC编程软件MBPro

1引言

mb系列智能可编程控制器是南京南瑞集团在总结二十多年的自动控制方面的成功经验，研究当前国际上的主流plc产品的先进和不足之处，应用一系列的新技术与新元件，从而开发出的具有国际先进水平的新一代硬件平台，其组网的灵活性、系统平台的开放性、编程软件的标准性以及智能性可使复杂的控制系统得以轻松的实现。

针对不同的应用，mb系列智能可编程控制器有mb80型大型plc、mb60型中型plc、mb40型小型plc等3种不同类型。

mbpro编程软件是mb系列plc的重要组成部分，它主要完成硬件配置、测点定义、软件编程以及相关的调试工作。该编程软件为工程技术人员提供了一套简单实用的软件编程和联机调试的工具。

2 mb系列plc技术特点

2.1 通信网络

(1)以太网通信功能。mb系列plc提供了以太网通信模块，最多可扩展4个以太网通信模块。每个以太网通信模块可支持2个10m/100m以太网接口，支持modbus/tcp规约。cpu模件集成10m/100m以太网接口，支持modbus/tcp规约，支持双以太网冗余配置。

(2)串口通信功能。mb系列plc提供了串口通信模块，并可自由配置模块的数量。每个串口通信模块提供8个串口，每个串口均支持rs－232/rs-485接口标准，并且全部支持编程。

(3)现场总线网络。mb系列plc采用现场总线网络，具有通信速率快、抗干扰能力强、成本低、结构简单、实时性好等特点，并且具有很好的扩展性，易于实现模块的灵活配置，且对于现场环境及安装要求都不是很高，同时为系统扩展及远程控制都提供了方便。

2.2 可靠性设计[1]

(1) 全智能i/o设计和一系列安全性、可靠性设计为系统的安全可靠运行提供了保障。mb系列plc的io模件设计全部智能化，因此使io模件具有更强的处理能力。开入模件和soe模件的通道全部采用光电隔离，同时具有软件滤波功能。开关量输出模件采用开出回路密码锁设计，通过开出模件的反读、校核及执行继电器的联合控制保证在任何情况下不会发生误动。温度量模件设计突破了常规温度巡检装置所有通道公用一路恒流源的设计，采用了先进的每路独立恒流源设计，因此有效地避免了因一路信号干扰过大而其它各路产生串扰的问题，从而大大提高了采集速度和抗干扰性。模拟量采集采用了飞度电容的设计方法，保证了内部电路和外界干扰的绝对隔离，大大提高了采集精度，最大限度的降低了模拟量漂移。

(2) 双机热备冗余设计。mb系列plc提供了双机热备冗余配置方案。在双cpu热备系统中无需增加硬件资源和软件编程，主从cpu模块之间每个扫查周期可以实时进行所有数据的备份。当主cpu模块发生故障时，从cpu模块自动升主，完成所有功能。整个切换是无扰切换，即使在控制流程的执行过程中，也不会对控制系统产生任何扰动。

(3) 合理的机械结构。mb系列plc具有全模块式的插装结构，全部采用smt表贴工艺；模块无硬件设置，即插即用；对外可使用cablefast端配板接线方式，控制机柜内不再有凌乱的配线，维护更加方便。

(4) 满足一系列电磁兼容性国际标准。为了提高plc系统的可靠性，通过设计开发中的针对性设计，mb系列plc的电气技术指标及电磁兼容性在设计过程中遵循了电磁兼容国际标准。

2.3 mbpro软件功能设计

mbpro是mb系列智能可编程控制器的标准化编程软件，它主要完成硬件配置、测点组态、软件编程以及相关的调试下载工作，提供了梯形图、流程图等标准化编程语言。该编程软件为工程技术人员提供了一套简单实用的软件编程和联机调试的工具。mbpro软件功能设计如下：

(1)基于windows环境的vc开发，设计风格和windows保持一致，设计有标准的菜单操作、快捷键操作、工具栏操作、鼠标双键操作，文件管理采用树形结构，这样确保使用的方便性[2]。

(2) 基于iec61131-3标准的编程语言开发。mbpro完全符合iec61131-3的标准，因此使用mbpro可以减少对系统专家和工程人员的要求，并且plc程序员将更具灵活性。

(3) mbpro设计了完善的在线功能，在线功能包括梯形图在线监视、梯形图在线修改、流程图在线调试、数据库在线查询等等。在联机情况下，可以监视梯形的执行情况，连线为红色表示通流，绿色表示不通，非常直观，一目了然。同时，还可以对cpu进行对时、复位、主从切换等操作，给工程人员增添耳目。在联机情况下，可以直接修改梯形功能模块的参数，也可增删功能模块，通过信息栏可操作所有测点(强制、赋值、观测)；通过变量表可监测所有变量值；通过soe事件表可查看所有soe事件；通过流程报警表可查询所有流程报警信息。

(4) mbpro设计了丰富丰富的运算控制功能。mbpro编程软件内嵌多个标准模块，包括经典pid在内的各种标准操作符、控制功能模块、标准函数，此外还提供了脉冲型开出、主从切换、soe、串口通讯等实用性功能模块，让工程人员随心所欲，轻松解决复杂的过程控制要求，有效地缩短工程开发周期。

(5) mbpro设计了智能化的图形及文本编辑功能，允许编程人员以一种友好的方式编程，方便了用户，提高了效率。智能的图形化编辑器还具有所谓的“吸铁石”技术。

3 mbpro软件特点

3.1 支持可视化流程图编程语言[3]。

mbpro编程软件提供了独创的梯形图与流程图相结合的混合编程方式。这两种编程语言各有其长处，用户可根据习惯选取其中一种，亦可同时使用两种语言编程。两种语言编写的程序之间可互相调用，使得程序编写更加灵活方便，能满足多种复杂工况的要求。

采用“所见即所得”技术设计的流程图编程语言是一种可视化编程语言，非常适合复杂的顺序控制过程，它与设计院等单位设计的控制流程非常类似，当控制流程设计完成时，即意味着编程的结束，编程过程简单易学。

流程图有自动执行、监视执行、调试执行三种方式。在流程在线调试时，以三种颜色来区分各功能框的执行情况，未执行的为灰黑色，正在执行的为红色，已执行的为蓝色。可以进行断点设置，单步执行，还可以随时中止执行或重新开始执行。工程人员能够很容易地调试程序，查找错误。

流程图的其它特点还包括：流程图方式组态显示和操作；顺控流程调试图形化显示，支持单步执行方式；对流程可以加锁、解锁；支持流程执行异常陷阱处理；预编译顺控流程，确保流程正确执行。图1是一个局部的流程图示意图。图2是流程调试过程示意图，图中蓝色表示已经执行过，红色表示正在执行，灰黑色表示还未执行。



图1 流程图示意图



图2 流程图调试过程示意图


3.2 行业应用专用功能块

mb系列plc自投入市场以来已在电力、水利、泵站闸门、纺织、冶金、风电、楼宇自动化等领域得到了广泛应用，为了进一步拓展mbplc的应用领域，mbpro开发了一系列行业专用的功能块，比如dcs行业专用的功能块。

考虑到这些行业的应用特点，一个项目中可能需要使用到大量的同一类型的功能块，mbpro中放弃了传统可编程控制器的功能块，采用了iec61131-3编程标准的思想，用符号变量名来定义功能块，因此，编程人员可以使用具有相同类型的不同功能块，而不需要对其名称进行检查。

3.3 自定义功能块

自定义功能块是由标准功能块和标准函数导出的功能块。自定义功能块的重要性能是它可以调用。自定义功能块类似于一个子程序，当调用时，将有关的形式参数用实际参数代入，就能够获得这些参数下自定义功能块的输出。由于自定义功能块的可调用性，用户可对一些程序重复使用，缩短了程序开发时间。同样地，调用自定义功能块时，mbpro采用符号变量名来定义“自定义功能块”，因此，编程人员可以使用具有相同类型的不同的“自定义功能块”，而不需要对其名称进行检查。自定义功能块支持导入和导出功能，这样用户编制的专业性很强的自定义功能块就成了企业的知识积累。mbpro支持一个项目中定义多达64个自定义功能块，同时，对于某一个自定义功能块的调用的次数，mbpro软件是不作限制的。

4 结束语

mb系列plc是南瑞公司依靠在水电及工业控制领域几十年的研究和设计经验，精心开发研制的plc产品。mb系列plc充分吸收借鉴了国内外各种产品的优缺点，和国外plc相比，具有更强的性能，更高的可靠性，以及更高的性能价格比。mbpro编程软件是mb系列plc的重要组成部分，其可视化流程图语言、新颖的混合编程方式、丰富的运算控制功能、智能的图形及文本编辑功能、强大的自定义功能块得到了用户的广泛认可。

mbplc产品已在电力、水利、泵站闸门、纺织、冶金、风电、楼宇自动化等领域得到了广泛应用，也已在dcs、轨道交通等行业取得业绩，相信随着mbplc产品应用越来越广泛，将对树立民族品牌、振兴民族产业产生更大的社会效益。

作者简介

张红芳 女 高级工程师，研究方向为电力系统自动化。

参考文献

[1] 王善永. mb系列智能可编程逻辑控制器[j]. 电力系统自动化，2005,29(10)：82-84

[2] 陈思宁. mb系列智能可编程控制器的软件设计[j]. 水电厂自动化，2006，4

[3] mbpro编程软件使用手册