DCS组态课件完整

DCS的软件体系软件体系应用软件系统软件通信管理软件组态生成软件诊断软件系统软件与应用对象无关，是一组支持开发、生成、测试、运行和程序维护的工具软件。现场控制站应用软件操作员站应用软件现场控制站应用软件包括过程数据的输入输出、实时数据库、连续控制调节、顺序控制和混合控制等多种类型的控制软件操作员站应用软件包括历史数据存储、过程画面显示和管理、报警信息的管理、生产记录报表的管理和打印、人机接口控制等。现场控制站软件模块控制算法模块数据巡检模块控制输出模块网络通信模块实时数据库现场控制单元的RAM是一个实时数据库，起到中心环节的作用，在这里进行数据共享，各执行代码都与它交换数据，用来存储现场采集的数据、控制输出以及某些计算的中间结果和控制算法结构等方面的信息。操作员站配置应用软件操作系统工具软件编程语言实时多任务操作系统编程语言包括汇编、宏汇编以及FORTRAN、COBOL、BASIC等高级语言加载程序、仿真器、编辑器、调试程序和链路程序诊断软件在线测试、离线测试和软件维护操作员站运行应用软件实时/历史数据库管理

图形管理网络管理

历史数据趋势管理记录报表生成与打印人机接口控制控制回路调节参数列表串行通信DCS的组态组态就是多种工具模块的组合。它的含义是使用工具软件对计算机及软件的各种资源进行配置，使计算机或软件按照预先设置的指令，自动执行指定任务，满足使用者的要求。所谓组态，就是根据控制功能的需要，选择ROM功能库中的功能块，用填表格的方法（用键盘输入）确定功能块的参数和地址，进行功能块的连接。这一组态过程的信息记入电可改写的只读存贮器EEPROM中，组态可随意改变，新的组态信息可以很方便地取代原组态信息，因而使用这种方法改变控制方案十分灵活。DCS的硬件组态硬件组态是根据系统规模及控制要求选择硬件，包括通信系统、人机接口、过程接口和电源系统的选择，DCS与下位设备及上位机通信接口的选择，上位机及分布式控制系统控制单元的选择（现场控制站的个数、分布、其中各种模块的确定）等。．DCS的软件组态

DCS的应用软件组态是在系统硬件和系统软件的基础上，用软件组态方式将系统提供的功能块连接起来达到过程控制的要求。操作员站运行应用软件实时/历史数据库管理

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历史数据趋势管理记录报表生成与打印人机接口控制控制回路调节参数列表串行通信操作员站运行应用软件实时/历史数据库管理

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历史数据趋势管理记录报表生成与打印人机接口控制控制回路调节参数列表串行通信MACSV系统软件

组态软件－－－安装在工程师站上的，它包括数据库总控、设备组态、服务器算法组态、控制器算法组态、报表组态、图形组态、工程师在线下装等组成部分，完成用户对于测点、控制方案、人机界面等的组态。服务器软件－－是安装在服务器上的，它完成对系统实时、历史数据的集中管理和监控，并为各站的数据请求提供服务。操作员站软件－－－安装在操作员站上的，它完成用户对于人机交互界面的监控，包括流程图、趋势、参数列表、报警、日志的显示及控制调节、参数整定等操作功能。控制站软件－－控制站软件是安装在现场控制站中的主控单元中的，它完成数据采集、转换、控制运算等。1、新建工程（数据库总控）新建工程步骤是：打开数据库总控－打开新建工程对话框－键入工程名－打开工程－域组号组态－关闭数据库总控。2、设备组态（硬件配置设备组态是在工程中定义应用系统的硬件配置。设备组态分为系统设备组态（编辑、编译）和IO设备组态（编辑、编译）两部分。设备组态的步骤：打开设备组态工具－打开工程－系统设备组态（编辑、编译）－IO设备组态（编辑、编译）－关闭设备组态工具－生成系统设备状态图形。A、设备组态服务器：站号为0现场控制站：站号为10～49操作员站：站号为50～79B、I/O设备组态IO设备组态是以现场控制站为单位来完成每个站的IO单元配置。3、数据库组态（数据库总控）数据库组态就是定义和编辑系统各站的点信息，这是形成整个应用系统的基础。数据库组态用以生成整个系统的核心数据环境―――数据库。数据库组态的步骤：打开数据库总控－打开工程－进入编辑数据库画面进行数据编辑（AI、AO、DI、DO、AM、DM等）－保存（数据库更新）－数据库工程基本编译―关闭数据库组态工具。需通过数据库组态工具生成的数据有以下几类（1）物理量点组态数据：即实际IO点、包括通过现场控制站等进行采集、输出的所有外部物理点，如AI、AO、DI、DO、PI等，此类点需要手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。（2）中间量点组态数据：指通过计算后所得到的新的数据库点，同实际物理测点相比，差别在于没有与物理位置相关的信息，可在控制算法组态和图形组态中使用。如内部模拟量点（AM）、内部开关量点（DM）等，此类点如果是服务器中的点可以手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。如果是现场控制站中的点需要在控制站算法组态中添加到全局变量表中，通过基本编译后自动加入到数据库中。各类点常选择的项（选择的顺序不限，以下只是经常选择的项，可参考选择，具体选择要视组态需要而定。）特别注意：点名是所有类型点都必须要组态的项，它是由数字、字母和下划线组成，最多12个字符。不能以数字、下划线开头。通常点名的前四个字母代表一类工艺系统。每个工程可定义1000种工艺系统，每种工艺系统可定义1000点。物理量点：AI类点：PN点名、DS点说明、SN站号、DN设备号、CN通道号、MD量程下限、MU量程上限、UT量纲、SA信号范围（2：4-20mA,3：0-5V,4：1-5V,12：PT100_RTD,14：Cu50_RTD,53：E_TC,55：K_TC,64：0-10V)、CL是否冷端补偿、CC补偿点名、HH报警上上限、AH报警上限、AL报警下限、LL报警下下限、H1上上限报警级(0:不报警，1：红，2：黄，3：白，4：绿）、H2上限报警级、L1下限报警级、L2下下限报警级、CP采集周期、OF输出格式；AO类点:PN点名、DS点说明、SN站号、DN设备号、CN通道号、MD量程下限、MU量程上限、UT量纲、CP采集周期、AV当前值、OF输出格式；

第四讲数据库组态（3）－数据库各类点选项和命名规则DI类点：PN点名、DS点说明、SN站号、DN设备号、CN通道号、E0置0说明、E1置1说明、AF报警属性、AT报警级；

DO类点：PN点名、DS点说明、SN站号、DN设备号、CN通道号、E0置0说明、E1置1说明、DV当前值；中间量点（内部点）AM类点:PN点名:FUHE0、DS点说明:服务器负荷、SN站号:0、MD量程下限:0、MU量程上限:100、UT量纲:%；DM类点：PN点名、DS点说明、SN站号、E0置0说明、E1置1说明、AF报警属性、AT报警级、DV当前值、OR操作记录。SYSNAME类点（其中点名和站号必须按照系统指定内容编写）PN点名：必须为1SYSTEM1SN站号：为0DS点说明：为工程名描述。第四讲数据库组态（3）－数据库各类点常选项导入、导出：1.导入：可以在EXCEL中编辑保存为一个文本文件（以制表符分隔），在这个文件中将各点的项信息填写清楚，然后将此文件导入到数据库编辑中。注意：此文件不能带表头，而且列的排列顺序必须与数据库编辑画面中所选择的项的顺序一致。信号范围一项要参考组态手册44页填入信号代码如下图所示。2.导出：在数据库编辑画面组态好的数据库可以导出到EXCEL中，导出的文件没有表头，文件中列的顺序与数据库编辑画面中所选择的项的顺序一致。第四讲数据库组态（3）－与工程有关的其他操作第四讲数据库组态（3）－与工程有关的其他操作导出：在组态界面上选择导出按钮—保存为文件—在EXCEL中打开此文件即可。第四讲数据库组态（3）－操作步骤STEP5:数据库基本编译：在设备组态编译成功的基础上，数据库编辑（即数据库相关类型点）完成后可以进行数据库基本编译。它是针对硬件配置及数据库所作的基础性编译，只有基本编译成功后才能进行工程项目的其他组态工作。数据库基本编译的具体操作步骤为：在数据库总控画面中打开工程后选择数据库编译中的基本编译或单击基本编译的快捷按钮，可进行基本编译。在编译信息栏中将显示是否编译成功。特别注意此编译信息，只有编译成功才可以保证组态后续工作的顺利进行。④服务器算法组态服务器算法组态是由来编制服务器算法程序的，它用树型结构表现工程、服务站和控制方案之间的关系。服务器算法组态的步骤：打开服务器算法组态－打开工程－新建站－新建方案－设置方案属性－编辑方案（方案中用到的中间变量要添加到数据库中）－编译方案－编译站－编译工程－保存服务器算法工程－关闭服务器算法组态工具。STEP1:点击『开始』『程序』『MACSⅤ组态软件』『服务器算法组态』，弹出如下窗口：STEP2:选择文件菜单中的”打开工程”或点击打开工程快捷按钮，将弹出选择工程对话框。STEP2:在此对话框中选择要组态的工程后，点击“确定”按钮。第五讲服务器算法组态（4）－操作步骤操作演示STEP3:选择工程后左边的工程窗口中出现了工程名称，这是前面所说的树型结构的第一层。然后选择文件菜单中的新建站或点击新建站快捷按钮。在弹出的菜单中选择站文件存放的路径后点击确定。第五讲服务器算法组态（4）－操作步骤STEP4:新建站后在左边的工程窗中工程名称的下方出现了服务器，这是树型结构的第二层。选择服务器后在选择文件菜单中的新建方案或点击新建方案的快捷按钮，将弹出新建方案的对话框。第五讲服务器算法组态（4）－操作步骤STEP4:在新建方案对话框中填入方案名称，然后选择FM语言，在弹出的对话框中选择方案文件存放的路径后点击保存按钮。将生成方案。第五讲服务器算法组态（4）－操作步骤第五讲服务器算法组态（4）－操作步骤STEP5:在公式中填入求负荷的函数GETSYSPER(_FUHE0)，调用数据库组态中的AM点FUHE0。特别强调：为了能在上层画面上能显示服务器的负荷，需要在数据库中定义AM类点，名称为FUHE0。注意：1、为非中文输入法状态下的小括号()；

2、FUHE0前下划线自动生成，需要在非中文输入下。服务器负荷第五讲服务器算法组态（4）－操作步骤STEP6:在工程名上点右键，选择编译，出现右方提示，点是继续。观察画面下方出现编译信息。出现错误（0），警告（0）时表示编译正确，工程编译成功。STEP7:最后单击保存工程快捷按钮。服务器算法组态组态完毕，关闭组态软件。⑤生成控制器算法组态（数据库总控）在设备组态编译成功的基础上，数据库编辑完成后可以进行基本编译。在服务器算法工程编译和基本编译成功之后可以进行联编。数据库总控画面打开工程后，选择数据库编译中的联编或单击联编的快捷按钮。在编译信息栏中将显示是否编译成功。联编成功后可以生成控制器算法工程。数据库总控画面打开工程后，选择数据库下装。在编译信息栏中将显示是否成功生成控制器算法工程。⑥控制器算法组态控制器算法组态软件是针对底层控制器的软件。软件安装在工程师站上，作为控制方案的开发平台，包括控制方案编辑器和仿真调试器两部分。控制器算法组态软件主要功能：完成用户控制方案的组态（用不同的算法语言编写用户控制方案）、仿真调试、登录控制器，把程序下装到主控单元；运行并在线调试程序。控制器算法组态具有丰富的控制算法库（算术运算函数、紧急事件函数、连续控制函数、类型转换函数、文件操作函数、定时器、计时器、触发器函数）。到底需要将哪些函数库添加到你的工程中，是由这个工程的实际控制要求决定的。要做哪些运算、实现哪些控制功能，往往可以利用软件提供的具备相应功能的函数或功能块来实现；而这些函数或功能块已经事先按照分类，存放在指定的函数库中；只要在库管理器中添加某个函数或功能块所处的函数库，就可以在你的工程中随处使用这些资源了。库管理器分为4个区域，绑定在工程上的库位于左上区域，左下区域显示上面选中库中的功能块/函数，右上区是选中功能块/函数的声明区，右下区是选中功能块/函数的外观。在库函数中给出了一些该函数的非常重要的信息，如该函数中哪些输入变量、输出变量及中间变量，它们的数据类型，有哪些中间变量必须赋初值的，变量的注释等。使用一个功能块/函数资源前可以查看库管理器中的说明，获得更多信息。POU语言即算法编程语言，控制器算法组态软件共提供如下六种语言：FBD（功能块图）语言LD(梯形图)ST(结构化文本)SFC(顺序功能表图)IL(指令表)CFC(连续功能图)1.FBD语言FBD（功能块图）语言利用系统预先构造的功能块完成控制回路的编程,其方法是把一系列功能块串接起来,前一个模块的输出作为后一个模块的输入,每个算法模块完成一种特定的计算,从而完成对一个完整回路的控制.由于功能块语言的编程是以图形交互方式进行的,因此控制回路组态又被称为功能块图组态。标准算法模块按其完成的运算功能，分为以下几组：A、四则运算;加法、减法、乘法、除法、开平方、绝对值、指数、对数B、逻辑运算：逻辑与、逻辑或、异或、逻辑非、触发器C、比较选择：高选择、低选择、最大值、最小值、信号选择；D、折线积算：定时器、流量积算、计数器、斜坡函数、折线函数、时间运算、时间判定、事件驱动。E、报警限制：幅值报警、开关报警、偏差报警、速率报警、幅值限制、速率限制F、控制算法：手操器、PID调节、超前滞后、一阶滞后、二阶滞后、微分、一阶惯性、二阶惯性、无扰切换。控制方案组态完成之后，要进行编译，以检查控制方案组态是否存在错误，并在“信息”窗口中显示编译结果。编译后会生成两个文件：“*.SDB和符号表文件*.SYM。编译时选择“工程/编译”或“工程/全部再编译”。如果是第一次进行控制方案编译，上两种选项都会编译整个控制方案内容。上次编译基础上，如果只修改了POU和全局变量部分，再选择“编译”则只编译修改部分。如果修改了MACS配置、目标设置、任务设置，或执行过“全部编译”命令，再选择“编译”，则是整个工程内容的全部编译。选择“全部再编译”，编译全部工程内容。控制器算法组态软件提供在本地计算机中仿真调试的功能。经仿真调试初步检查组态后，便可登录主控下装，在主控中运行程序，再次进行全面的调试；这时用户无需连接现场设备，就能在试运行之前测试逻辑的正确性，极大地方便了使用。下装是把控制方案文件从工程师站传送到主控单元的过程，这要借助以太网连接来实现。所以在下装前，需要建立工程师站和主控单元间的通信参数，即【在线】→【通讯参数】来设置。每个控制器算法工程都是针对一个现场控制站组态的，所以每个控制器算法工程都要建立四个通信参数。⑦报表组态――制作报表用来制作反映现场工艺数据的报表。而工程中的报表分为定时报表、实时报表两种。定时报表：一般用来在规定的时刻打印生产过程的操作记录和统计，通过在线组态触发打印。实时报表：用来随机打印某个时刻的报表或者历史报表，由人工触发。在MACS系统中报表生成软件和EXCEL报表工具共同为用户提供了强大的报表组态系统。组态分为离线组态和在线组态两部分。离线组态静态编辑利用EXCEL报表工具绘制报表静态部分内容动态点编辑和数据库中的点创建关联，从系统历史库中读取不同时刻的数据。动态点编辑分为历史点（打印触发时刻以前的数据库点的值）、实时点（打印触发时刻数据库点的值）和时间点（打印时间）。编译使用此命令可将编辑完的报表生成可在线打印的报表文件，同时可以对报表中动态点描述的正确性、点名或项名的数据有效性进行检查。报表在线组态：主要是定义报表触发打印的时间。报表离线组态完成后必须经过工程师在线下装软件下装到操作员站后才能进行在线组态。报表组态步骤如下：离线组态：打开报表组态工具――打开工程―――绘制静态表格――添加动态点――编译报表――保存报表文件――关闭报表组态工具。工程师在线下装到操作员站。在线组态：进入操作员在线――登录到工程师站级别――打印设置――报表打印组态――编辑调度――编辑事件。⑧图形组态―――绘制图形用来绘制工艺流程图