分享一个水泥余热发电PCS7（DCS）项目，利用SCL编程实现CFC(Continuous Function Chart，连续功能图)自定义跳闸首出（确定第一个引起汽轮机跳闸的首要条件）的程序。该功能块有20个DI输入信号（跳闸条件）、1个输出信号（YTripCH，跳闸首出DI通道号）、1个复位信号（Reset，Bool类型），可确定20个输入信号当中哪个是引起汽轮机跳闸的首要条件。首要条件确定后，必须通过复位信号且故障信号消失，才能将输出信号清零。

       控制系统选择西门子S7-417H冗余DCS系统，通过PCS7 V7.0 SP2进行编程，详细开发过程请见附录（1.硬件组态；2.网络组态；3.定义DI点；4.SCL编程；5.将SCL源文件编译为CFC可调用的功能块；6.CFC编程；7.总结）。

附录：

附录-SCL编程案例征集活动示例程序.pdf

1.  硬件组态

       该系统CPU选择417-4H冗余系统，主备CPU切换时间100ms至300ms之间，可实现余热发电系统控制系统无扰切换，确保控制不中断，过程状态不丢失。CPU主站有四个分布式EM200子站，分别是APL汽机子站、AQC子站、SP1&SP2子站、SP3&SP4&SP5子站。主站与子站通过Profibus-DP通讯协议连接，由于通讯距离较长，使用OLM模块进行光电转换以实现长距离通讯，如图1所示。

图1 硬件组态

2.  网络组态

       该系统有1个ES（工程师站）、5个OS（操作员站）。PCS7系统可以通过ES站将上位机程序便捷的下载到指定的OS站，避免了通过U盘或设置共享硬盘拷贝程序的繁杂操作，如图2所示。

图2 网络组态

3.  定义DI点

       利用导入/导出功能，快速将IO清单导入到DB块中，并设置变量在PCS系统是可见的(S7_m_c:='true' )，如图3所示。

图3 定义DI变量

4.  SCL编程

       通过PCS7 SCL编辑器根据应用场景及业务逻辑进行编程，如图4所示。

图4 SCL编程

主要源程序如下；

FUNCTION_BLOCK "TripFirst"

TITLE = 'TripFirst'

AUTHOR : YangHong

FAMILY : SBS_BLK

NAME   : FirstOut

KNOW_HOW_PROTECT

VERSION: '2.00'

VAR_INPUT 

   IN1{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN2{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN3{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN4{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN5{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN6{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN7{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN8{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN9{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN10{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN11{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN12{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN13{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN14{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN15{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN16{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN17{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN18{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN19{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   IN20{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   Reset:BOOL:=FALSE;  //Reset Sign:Pulse

END_VAR

VAR_OUTPUT

   OUT1{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT2{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT3{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT4{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT5{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT6{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT7{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT8{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT9{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT10{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT11{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT12{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT13{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT14{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT15{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT16{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT17{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT18{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT19{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   OUT20{S7_dynamic:='true';S7_m_c:='true'}:BOOL:=FALSE;

   YAlarm:BOOL:=FALSE;  //First:Alarm

   YTripCH:INT:=0;      //First:Channel Number

   YStep:INT:=0;  

END_VAR   

LABEL

  YAlarmFirst;//Jump Lable

END_LABEL

VAR_TEMP

//Here Define Temp Variable

END_VAR

BEGIN        

YStep:=8;         

          IF IN1 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=1;OUT1:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN2 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=2;OUT2:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN3 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=3;OUT3:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN4 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=4;OUT4:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN5 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=5;OUT5:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN6 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=6;OUT6:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN7 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=7;OUT7:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN8 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=8;OUT8:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN9 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=9;OUT9:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN10 = 1 AND Reset = 1  THEN YAlarm:=TRUE;YTripCH:=10;OUT10:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN11 = 1 AND Reset = 1  THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=11;OUT11:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN12 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=12;OUT12:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN13 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=13;OUT13:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN14 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=14;OUT14:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN15 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=15;OUT15:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN16 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=16;OUT16:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN17 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=17;OUT17:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN18 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=18;OUT18:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN19 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=19;OUT19:=TRUE;RETURN;END_IF;

          IF IN20 = 1 AND Reset = 1 THEN  YAlarm:=TRUE;YTripCH:=20;OUT20:=TRUE;RETURN;END_IF; 

          IF YAlarm = 0 AND Reset = 1 THEN 

             YAlarm :=FALSE;YTripCH :=0;YStep:=0;

             OUT1:=FALSE;OUT2:=FALSE;OUT3:=FALSE;OUT4:=FALSE;OUT5:=FALSE;OUT6:=FALSE;OUT7:=FALSE;OUT8:=FALSE;OUT9:=FALSE;OUT10:=FALSE; 

OUT11:=FALSE;OUT12:=FALSE;OUT13:=FALSE;OUT14:=FALSE;OUT15:=FALSE;OUT16:=FALSE;OUT17:=FALSE;OUT18:=FALSE;OUT19:=FALSE;OUT20:=FALSE; 

          END_IF;

          RETURN;     

END_FUNCTION_BLOCK

5.  将SCL源文件编译为CFC可调用的功能块

       SCL源文件编写完成后，将源文件编译，如图5所示。

图5 编译SCL源文件

       编译后可生成CFC跳闸首出功能块，可右键【属性】查看管脚的说明，如图6所示。

图6 生成跳闸首出功能块及管脚说明

6.  CFC编程

       在CFC编辑环境中，建立跳闸首出模块I1_1输入与DI.TPS1300_A点位的连接；I1_2输入与DI.TPS1300_B点位的连接；I1_3输入与DI.TPS1300_C点位的连接；I1_4输入与DI.TPS1300_D点位的连接；如图7所示。

图7 CFC编程

7.  总结

图8 水泥余热发电工艺流程

       基于SCL编程构建的核心控制系统自2010年8月正式投运至今，已连续安全稳定运行近15年。该系统依托SCL语言严谨的结构化特性、强数据类型校验及模块化设计优势，在长期高负荷运行中始终保持零重大事故记录，充分验证了SCL在工业关键控制场景中的超高可靠性与鲁棒性。其代码执行的确定性、异常处理机制的完备性，以及冗余架构下的无缝故障切换能力，为装置的长周期安全运行提供了坚实的技术保障，是工业自动化领域经得起时间考验的编程典范。