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1、西門子PLC FB41中PID功能塊說明和調(diào)整方法時間:2010-01-19 01:01來源:未知 作者:admin 點擊: 268次FB41稱為連續(xù)控制的PID用于控制連續(xù)變化的模擬量，與FB42的差別在于后者是離散型的，用于控制開關量，其他二者的使用方法和許多參數(shù)都相同或相似。 PID的初始化可以通過在OB100中調(diào)用一次，將參數(shù)COM-RST置位，當然也可在別的地方初始化它，關鍵的是要控制COFB41稱為連續(xù)控制的PID用于控制連續(xù)變化的模擬量，與FB42的差別在于后者是離散型的，用于控制開關量，其他二者的使用方法和許多參數(shù)都相同或相似。PID的初始化可以通過在OB100中調(diào)用一次，將參

2、數(shù)COM-RST置位，當然也可在別的地方初始化它，關鍵的是要控制COM-RST；PID的調(diào)用可以在OB35中完成，一般設置時間為200MS，一定要結合幫助文檔中的PID框圖研究以下的參數(shù)，可以起到事半功倍的效果以下將重要參數(shù)用黑體標明.如果你比較懶一點，只需重點關注黑體字的參數(shù)就可以了。其他的可以使用默認參數(shù)。A：所有的輸入?yún)?shù)：COM_RST: BOOL: 重新啟動PID：當該位TURE時：PID執(zhí)行重啟動功能，復位PID內(nèi)部參數(shù)到默認值；通常在系統(tǒng)重啟動時執(zhí)行一個掃描周期，或在PID進入飽和狀態(tài)需要退出時用這個位；MAN_ON： BOOL：手動值ON；當該位為TURE時，PID功能塊直接將

3、MAN的值輸出到LMN，這可以在PID框圖中看到；也就是說，這個位是PID的手動/自動切換位；PEPER_ON： BOOL：過程變量外圍值ON：過程變量即反饋量，此PID可直接使用過程變量PIW（不推薦），也可使用 PIW規(guī)格化后的值（常用），因此，這個位為FALSE； 本文來自PLC資料網(wǎng)P_SEL： BOOL：比例選擇位：該位ON時，選擇P（比例）控制有效；一般選擇有效；I_SEL： BOOL：積分選擇位；該位ON時，選擇I（積分）控制有效；一般選擇有效；INT_HOLD BOOL：積分保持，不去設置它；I_ITL_ON BOOL：積分初值有效，I-ITLVAL（積分初值）變量和這個位對應

4、，當此位ON時，則使用I-ITLVAL變量積分初值。一般當發(fā)現(xiàn)PID功能的積分值增長比較慢或系統(tǒng)反應不夠時可以考慮使用積分初值；D_SEL ： BOOL：微分選擇位，該位ON時，選擇D（微分）控制有效；一般的控制系統(tǒng)不用；CYCLE ： TIME：PID采樣周期，一般設為200MS；SP_INT： REAL：PID的給定值；PV_IN ： REAL：PID的反饋值（也稱過程變量）；PV_PER： WORD：未經(jīng)規(guī)格化的反饋值，由PEPER-ON選擇有效；（不推薦）MAN ： REAL：手動值，由MAN-ON選擇有效；GAIN ： REAL：比例增益；TI ： TIME：積分時間；TD ： TI

5、ME：微分時間；TM_LAG： TIME：我也不知道，沒用過它，和微分有關；DEADB_W： REAL：死區(qū)寬度；如果輸出在平衡點附近微小幅度振蕩，可以考慮用死區(qū)來降低靈敏度； PLC資料網(wǎng) LMN_HLM： REAL：PID上極限，一般是100%；LMN_LLM： REAL：PID下極限；一般為0%，如果需要雙極性調(diào)節(jié)，則需設置為-100%；（正負10V輸出就是典型的雙極性輸出，此時需要設置-100%）；PV_FAC： REAL：過程變量比例因子PV_OFF： REAL：過程變量偏置值（OFFSET）LMN_FAC： REAL：PID輸出值比例因子；LMN_OFF： REAL：PID輸出值偏

6、置值（OFFSET）；I_ITLVAL：REAL：PID的積分初值；有I-ITL-ON選擇有效；DISV ：REAL：允許的擾動量，前饋控制加入，一般不設置；B：部分輸出參數(shù)說明：LMN ：REAL：PID輸出；LMN_P ：REAL：PID輸出中P的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）LMN_I ：REAL：PID輸出中I的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）LMN_D ：REAL：PID輸出中D的分量；（可用于在調(diào)試過程中觀察效果）C：規(guī)格化概念及方法：PID參數(shù)中重要的幾個變量，給定值，反饋值和輸出值都是用0.01.0之間的實數(shù)表示，而這幾個變量在實際中都是來自與模擬輸入，或者輸出控制模

7、擬量的 因此，需要將模擬輸出轉(zhuǎn)換為0.01.0的數(shù)據(jù)，或?qū)?.01.0的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬輸出，這個過程稱為規(guī)格化規(guī)格化的方法：（即變量相對所占整個值域范圍內(nèi)的百分比 對應與27648數(shù)字量范圍內(nèi)的量）對于輸入和反饋，執(zhí)行：變量*100/27648，然后將結果傳送到PV-IN和SP-INT對于輸出變量 ，執(zhí)行：LMN*27648/100，然后將結果取整傳送給PQW即可；D：PID的調(diào)整方法：一般不用D，除非一些大功率加熱控制等慣大的系統(tǒng)；僅使用PI即可， 一般先使I等于0，P從0開始往上加，直到系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩為止，記下此時振蕩的周期，然后設置I為振蕩周期的0.48倍,應該就可以滿足大多數(shù)的需求。

8、我記得網(wǎng)絡上有許多調(diào)整PID的方法，但不記得那么多了，先試試吧。附錄：PID的調(diào)整可以通過“開始SIMATIC-STEP7-PID調(diào)整”打開PID調(diào)整的控制面板，通過選擇不同的PID背景數(shù)據(jù)塊，調(diào)整不同回路的PID參數(shù)。一、在ob35里面插入FB41，方框頂上會有紅字，輸入一個類似“DB120”的，系統(tǒng)會問你要不要生成這個Db，yes就可以二、大部分參數(shù)不要填，默認就行，下面是常用參數(shù)，用變量連接：1、MAN_ON:用一個bool量，如m0.0，為true則手動，為false則自動；2、cycle： ，這個值與ob35默認的100ms一致；3、SP_INT：MD2,是hmi發(fā)下來的設定值，01

9、00.0的范圍，real型；4、PV_IN:md6，實際測量值，比如壓力，要從piw轉(zhuǎn)換為0100.0的量程；5、MAN:MD10,op值，也就是手動狀態(tài)下的閥門輸出，real型，0100.0的范圍；6、GAIN:md14，Pid的P啊，默認寫12吧（系統(tǒng)默認是2），調(diào)試的時候再改7、TI：MW20,pid的i啊.默認寫T#30S吧，調(diào)試的時候改；8、DEAD_W：md22,死區(qū)，就是sp和pv的偏差死區(qū)，0100.0的范圍，默認0，調(diào)試的時候改；輸出：9、LMN:MD26，0100。0，最終再用fc106轉(zhuǎn)換為word型move到pqw，如果pid運算結果不再有工藝條件其他限制可以用LMN_

10、PER更簡單就不用fc106了。三、用plcsim模擬1、手動man_ontrue，看輸出是否等于man；2、自動man_onfalse，調(diào)整pv或者sp，使得有偏差大于死區(qū)，看輸出變化，這里的模擬只能說明pid工作了，不能測試實際調(diào)節(jié)效果啊。 3、如果需要反作用，有三種方法：a、pv和sp顛倒輸入b、p值用負的c、輸出用100減1.用pid向?qū)гO置的pid模塊，輸出總是回路輸出的低限，如果低限為零，輸出也為零，是什么原因？-你的P值=1.0，這里P是正值，則當PV大于SV時，輸出變小，如果最小值設置為0，則PID輸出為0。pv是過程變量值，也就是你的AIW0，是模擬量輸入信號，但這是PID運

11、算值，你的設置范圍是：低限3200 高限16000，你輸入電壓是多少？如果按0-10V對應是0-32000時，你的輸入值應該是1V至5V,你輸入電壓是這個范圍嗎？上面說的是PV值，現(xiàn)在計論SV，其實，SV必須與PV一致，也就是PV值必須在低限3200 高限16000這個范圍，要不然PID工作不正常，現(xiàn)在你的SV=0-100，明顯是低于3200-16000這個值了。所以PID輸出為0，不足為怪。2.如果輸入信號時1-5V，回路輸入選項的過程變量范圍是不是應該寫6400-16000？-應該間3200-16000。3.pid模塊上的PV_I端口，是直接寫我的模擬量輸入寄存器名嗎？比如AIW0。這個數(shù)

12、值不需要轉(zhuǎn)換嗎？因為如果不用向?qū)е苯訉慞ID的話，過程變量，設定值似乎都是0-1之間-可以直接寫AIW0；其實PID解釋里所說的0-1，其實對應的是0%-100%，如果輸入是3200-16000，則16000是100%，也就是1，0 對應的是0。4.output端，結果是否需要轉(zhuǎn)換？直接發(fā)送給我的模擬量輸出端就行嗎？請高手不吝賜教-output端可以直接輸出，如果輸出的模擬量符合你的設計要求，可以不轉(zhuǎn)換，不符合可以轉(zhuǎn)換，當然可以間接輸出 。請大家都來談談西門子S7-200系列PLC的PID功能塊的應用問題，把實際經(jīng)驗都寫出來，讓大家都受益! PID參數(shù)的整定： 1、可以在軟件中進行自動整定；

13、2、自動整定的PID參數(shù)可能對于系統(tǒng)來說不是最好的，就需要手動憑經(jīng)驗來進行整定。P參數(shù)過小，達到動態(tài)平衡的時間就會太長；P參數(shù)過大，就容易產(chǎn)生超調(diào)。 PID功能塊在梯形圖（程序）中應當注意的問題： 1、最好采用PID向?qū)蒔ID功能塊； 2、我要說一個最簡單的也是最容易被人忽視的問題，那就是：PID功能塊的使能控制只能采用SM0.0或任何1個存儲器的常開觸點并聯(lián)該存儲器的常閉觸點這樣的永不斷開的觸點！ 筆者在以前的一個工程調(diào)試中就遇到這樣的問題：PID功能塊有時間動作正常，有時間動作不正常，而且不正常時發(fā)現(xiàn)PID功能塊都沒問題（PID參數(shù)正確、使能正確），就是沒有輸出。最后查了好久，突然意識

14、到可能是使能的問題我在使能端串聯(lián)了啟動/停止控制的保持繼電器，我把它改為SM0.0以后，一切正常！ 同時也明白了PID功能塊有時間動作正常，有時間動作不正常的原因：有時在灌入程序后保持繼電器處于動作的狀態(tài)才不會出現(xiàn)問題，一旦停止了設備就會出現(xiàn)問題PID功能塊使能一旦斷開，工作就不會正常！ 把這個給大家說說，以免出現(xiàn)同樣失誤。 下面是PID控制器參數(shù)整定的一般方法： PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型，經(jīng)過理論計

15、算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實際運行中進行最后調(diào)整與完善?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入

16、的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。 PID參數(shù)的設定：是靠經(jīng)驗及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設定值曲線，從而調(diào)整PID的大小。 比例I/微分D=2，具體值可根據(jù)儀表定，再調(diào)整比例帶P，P過頭，到達穩(wěn)定的時間長，P太短，會震蕩，永遠也打不到設定要求。 PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照： 溫度T：P=2060%，T=180600s，D=3-180s； 壓力P： P=3070%，T=24180s； 液位L： P=2080%，T=60300s； 流量L： P=40100%，T

17、=660s。 書上的常用口訣： 參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查； 先是比例后積分，最后再把微分加； 曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大； 曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳； 曲線偏離回復慢，積分時間往下降； 曲線波動周期長，積分時間再加長； 曲線振蕩頻率快，先把微分降下來； 動差大來波動慢。微分時間應加長； 理想曲線兩個波，前高后低4比1； 一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低。 經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗，我個人認為PID參數(shù)的設置的大小，一方面是要根據(jù)控制對象的具體情況而定；另一方面是經(jīng)驗。P是解決幅值震蕩，P大了會出現(xiàn)幅值震蕩的幅度大，但震蕩頻率小，系統(tǒng)達到穩(wěn)定時間長；I是解決動作響應的速度快慢的，I大了響

18、應速度慢，反之則快；D是消除靜態(tài)誤差的，一般D設置都比較小，而且對系統(tǒng)影響比較小。對于溫度控制系統(tǒng)P在5-10%之間；I在180-240s之間；D在30以下。對于壓力控制系統(tǒng)P在30-60%之間；I在30-90s之間；D在30以下。 這里介紹一種經(jīng)驗法。這種方法實質(zhì)上是一種試湊法，它是在生產(chǎn)實踐中總結出來的行之有效的方法，并在現(xiàn)場中得到了廣泛的應用。 這種方法的基本程序是先根據(jù)運行經(jīng)驗，確定一組調(diào)節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，然后人為地加入階躍擾動（如改變調(diào)節(jié)器的給定值），觀察被調(diào)量或調(diào)節(jié)器輸出的階躍響應曲線。若認為控制質(zhì)量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對控制過程的影響改變調(diào)節(jié)器參數(shù)。這樣反復試驗

19、，直到滿意為止。 經(jīng)驗法簡單可靠，但需要有一定現(xiàn)場運行經(jīng)驗，整定時易帶有主觀片面性。當采用PID調(diào)節(jié)器時，有多個整定參數(shù)，反復試湊的次數(shù)增多，不易得到最佳整定參數(shù)。 下面以PID調(diào)節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗法的整定步驟： A. 讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù)S0=0，實際微分系數(shù)k=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，由小到大改變比例系數(shù)S1，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。 B. 取比例系數(shù)S1為當前的值乘以0.83，由小到大增加積分系數(shù)S0，同樣讓擾動信號作階躍變化，直至求得滿意的控制過程。 C. 積分系數(shù)S0保持不變，改變比例系數(shù)S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼續(xù)調(diào)整，直

20、到滿意為止。否則，將原比例系數(shù)S1增大一些，再調(diào)整積分系數(shù)S0，力求改善控制過程。如此反復試湊，直到找到滿意的比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0為止。 D. 引入適當?shù)膶嶋H微分系數(shù)k和實際微分時間TD，此時可適當增大比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復調(diào)整，直到控制過程滿意為止。 PID參數(shù)是根據(jù)控制對象的慣量來確定的。大慣量如：大烘房的溫度控制，一般P可在10以上，I=3-10，D=1左右。小慣量如：一個小電機帶一臺水泵進行壓力閉環(huán)控制，一般只用PI控制。P=1-10，I=0.1-1，D=0，這些要在現(xiàn)場調(diào)試時進行修正的。 PID控制說明： 在工程實際中，應用最為廣泛的

21、調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結構和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。 比例（P）控制 ：比例控

22、制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。 積分（I）控制 ：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 微分（D）控制 ：在微分控制中，控制器

23、的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。 自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)

24、控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性?，F(xiàn)在我在學習ifix與s7-300的通訊。在網(wǎng)站www.I的技術文檔中有一篇Siemens S7與上位監(jiān)控軟件通訊文章，其中我有些不太明白，想要請教您。 1. 在文中作者提到：“CP5611與S7的Profibus DP通訊: A.WinCC,一般是在DP鏈路上走S7協(xié)議,驅(qū)動內(nèi)置,直接支持.可連接8個PLC B.iFix,iFix自己的IO Driver中沒有DP驅(qū)動,應該安裝OPC Server. 這個目前看來僅可以使用SimaticNet.”這時還需要SI7驅(qū)動嗎客服人員9999 回復：ifix與s7通訊 2008-8-15 10:02:02 1.

25、S7A 是一家德國公司做的，非GE的驅(qū)動，但是做的很好。 2.安裝SimaticNet后， 如果Net 配置為 OPC Server， 那末iFix用 OPC PowerTool做OPCClient就可以了。 如果Net配置為 Application，那末iFix可以用SI7.走的是S7API 你裝SI7 還是一樣要裝SimaticNet的，我說的是這個意思。CP5611與S7的MPI通訊:A.WinCC,這個不用講了,驅(qū)動內(nèi)置,直接支持.B.iFix,iFix自己的IO Driver中沒有MPI驅(qū)動,可以安裝S7A for iFix驅(qū)動.雖然不是GE-Intellution公司出品的,但是不

26、收費,而且很好用.C.Intouch,Intouch的IO Server中沒有MPI驅(qū)動,應該安裝OPC Server.用西門子SimaticNet.需要Profibus SoftNet-S7授權.6GK17045CW633AA0 RMB7845.50 5CW63中的63代表版本號V6.3,現(xiàn)在最新的該是5CW64了,因為好多人對訂貨號很暈點,所以提一下.以下相同,不再贅述了.其他廠家的沒有內(nèi)置MPI驅(qū)動的監(jiān)控軟件也類似.比如AB RSView等.D.Citect,Wizcon,力控,組態(tài)王,紫金橋等,驅(qū)動內(nèi)置,直接支持.其實這些軟件很多都是用Prodave寫的底層庫驅(qū)動.Tips:A.CP5

27、512和CP5611一樣,區(qū)別僅僅在于CP5512用于筆記本做現(xiàn)場調(diào)試,一般很少實際長時間用于工程現(xiàn)場而已.B.MPI方式組網(wǎng),站點數(shù)理論值最大只能是32,但是CP5611最多只能支持8個MPI連接.每臺電腦僅支持1塊CP5611卡.C.如果電腦要通過MPI連接的PLC數(shù)量多于8,而小于31,可以換用CP5613卡. PLC資料網(wǎng)D.CP5611最常用的速率是187.5K.在跟某些機型連接時,可以達到12M.某些機型是那些呢?是那些MPI/DP口,如400全系列的X1口,31X-2PN的X1口,318-2DP的X1口,319-3PN的X1口.當然了,19.2K的速度也是支持的,但是買了CP56

28、11而用19.2K的話,人家會認為我們腦子有問題,這樣還不如買跟PC Adtaper,還能省些銀子.E.用CP5611時,電腦可以有多臺,每個CPU能跟多少臺電腦進行通訊,取決于該機型的具體型號,S7-300參數(shù)可以在Step7中的硬件CPU通訊中有連接資源的設置.S7-400的應該在硬件CPU存儲器中有通訊資源的設置.2.CP5611與S7的Profibus DP通訊:A.WinCC,一般是在DP鏈路上走S7協(xié)議,驅(qū)動內(nèi)置,直接支持.可連接8個PLCB.iFix,iFix自己的IO Driver中沒有DP驅(qū)動,應該安裝OPC Server.西門子SimaticNet.需要Profibus S

29、oftNet-DP授權.6GK17045DW633AA0 RMB5868.50 (V6.3)這個目前看來僅可以使用SimaticNet.注意,當這樣做時,計算機算個2類DP主站,CP5611可以支持多于8個的PLC.走DP協(xié)議最多可以支持60個PLC做DP從站.PLC資料網(wǎng)即使是WinCC,要用CP5611連接超過8個以上的PLC時,也需要SimaticNet.不建議計算機和做DP主站的PLC來連接,即使要連接,數(shù)量最好不要超過1個PLCC.Intouch,同iFix。D.Citect,Wizcon,力控,組態(tài)王,紫金橋等,同iFix.備注: A.原來以為CP5611跟DP口通訊(比如315-

30、2DP的X2口),只能做DP主站,其實不是,也是可以做DP從站的,可以被1個DP主站來掛接,這個主站可以是PLC,也可以是計算機,但是在計算機監(jiān)控軟件和PLC通訊的方案中這樣做沒有任何意義.B.因為DP鏈路上可以走S7協(xié)議.所以理論上Profibus SoftNet-S7 可以替代Profibus SoftNet-DP. 3.CP5613與S7的Profibus DP通訊:A.WinCC,DP鏈路上走S7協(xié)議,驅(qū)動內(nèi)置,直接支持.可連接50個PLCB.iFix,iFix自己的IO Driver中沒有DP驅(qū)動,應該安裝OPC Server.需要西門子SimaticNet.跟CP5611的差異在于

31、不用Profibus SoftNet-DP授權.而需要Profibus DP-5613授權.6GK17135DB633AA0 RMB4611.50 (V6.3)這樣做2類DP主站,最多可以連接122個DP從站.即使是WinCC,要用CP5613連接超過50個以上的PLC時,也需要SimaticNet. PLC資料網(wǎng) 不建議計算機和做DP主站的PLC來連接,即使要連接,數(shù)量最好不要超過1個PLCC.Intouch,同iFix。D.Citect,Wizcon,力控,組態(tài)王,紫金橋等,同iFix.備注: A.CP5613跟CP5611一樣,都是可以做主,也可以做從的.做從的意義不大.B.因為DP鏈路

32、上可以走S7協(xié)議.所以理論上Profibus S7-5613可以替代Profibus DP-5613. C.每臺電腦最多支持4塊CP5613.InTouch與PLC連接和通訊InTouch與PLC連接心得按連接的物理媒介來分：可以分可以分為2大類，一類為專業(yè)級通訊卡，諸如Applicom卡這類，另一種就是普通網(wǎng)卡了。因此通信方式根據(jù)通訊卡有2大類，如果你使用APPLICOM卡你會發(fā)現(xiàn)與plc的連接非常簡單，只須你將PLC的IP地址添加的applicom卡中并為之定義好“topic”NAME就可以了，剩下的就是你使用一種協(xié)議建立起applicom卡與intouch的“通道”（path），大體又可

33、以分為3種，PCDDE，DASsever，OPC，其中，pcdde最簡單，DASsever最高效，支持的協(xié)議最多，而OPC則是傳統(tǒng)的通訊方式，設置還要與I/O Sever軟件包中的OPClink配合使用，對OPC不是很難理解的估計不容易成功， 雖然OPC效率不算高，可人家畢竟是國際標準，所以你會發(fā)現(xiàn)intouch 與wincc很容易對聯(lián)，通過這種方式，PLC與DCS之間的通訊也是容易實現(xiàn)的。令一類是使用普通網(wǎng)卡，你沒的選擇，還是使用DASSIDirect吧，還有一種方法不過設置復雜些，你可以使用SMATIC NET中的OPC功能配合INTOUCH的opclink來實現(xiàn)通訊，不過設置過多，而且還

34、要在plc中組態(tài)，本人試驗多次才成功。-intouch與PLC通訊問題一般情況下，通過InTouch自帶的I/O SERVER實現(xiàn)與不同的PLC連接。然后，InTouch與I/O SERVER以DDE的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。在InTouch中的IO SERVER 有相關的幫助文件，其中詳細說明了使用該I/O SERVER 時的地址配置。如果和AB系列的SLC500的PLC做NET通訊的話使用Allen-Bradley Ethernet Direct 這個I/O SERVER 不過一定要在主機里面的HOST中添加該PLC的IP地址。宇電OPC SERVER在IFIX 3.x中的配置應用 廈門宇電自動

35、化科技有限公司 技術部 摘要：介紹了OPC技術和發(fā)展，描述了如何把廈門宇電AI系列人工智能調(diào)節(jié)器中的實時數(shù)據(jù)及參數(shù)通過廈門宇電OPC Server軟件及IFIX內(nèi)置的OPC Client驅(qū)動互連到IFIX數(shù)據(jù)庫的具體過程和詳細配置。 關鍵詞：IFIX，OPC Server ，OPC Client，廈門宇電AI系列人工智能調(diào)節(jié)器 1 OPC的產(chǎn)生 OPC全稱OLE for Process Control，是隨過程控制的發(fā)展產(chǎn)生的一種工業(yè)標準?，F(xiàn)階段SCADA即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)已經(jīng)由集中控制逐步轉(zhuǎn)換成集散式控制，所以監(jiān)控系統(tǒng)、人機接口等應用程序需要通過硬件驅(qū)動程序的方式和現(xiàn)場的硬件設備通訊。

36、驅(qū)動程序一般是由監(jiān)控軟件的開發(fā)商根據(jù)硬件廠商的產(chǎn)品來制作的，不同的廠商，不同的設備需要不同的驅(qū)動程序，同一個硬件設備對于不同的監(jiān)控軟件也需要不同的驅(qū)動程序，這樣對軟件監(jiān)控工程的順利完成造成了很多麻煩，使現(xiàn)場硬件設備、遠程監(jiān)控軟件和驅(qū)動程序的兼容成為一個棘手的問題。雖然MODBUS協(xié)議的產(chǎn)生解決了一部分問題，但是并不是所有的現(xiàn)場設備都適用MODBUS協(xié)議，就算是勉強兼容也不能100的發(fā)揮遠程監(jiān)控軟件對現(xiàn)場設備的控制功能。由于實際需要軟件制造商和系統(tǒng)集成商以及硬件開發(fā)商急切需要一種高效，可靠，開放，互操作強的的驅(qū)動程序模式，于是OPC標準產(chǎn)生了。 OPC的產(chǎn)生解決了硬件、軟件廠商的矛盾，滿足了系統(tǒng)

37、集成中無縫訪問的條件，提高了整個系統(tǒng)的開放性和互交換的操作性，使組件多樣化的集散式監(jiān)控系統(tǒng)更為簡單。 2 OPC技術特點 OPC是以OLE/COM/DCOM機制作為應用程序級的通訊標準，采用了Client/Server模式，作為現(xiàn)場硬件和監(jiān)控軟件之間的一個中間環(huán)節(jié)，使不同的客戶端軟件可以任意訪問服務器器端的數(shù)據(jù)源，而不會像DLL驅(qū)動程序那樣受到限制。開發(fā)OPC服務器端訪問接口的任務由硬件生產(chǎn)廠家來完成，以OPC Server軟件的形式提供給軟件用戶，而監(jiān)控軟件制造商只要在軟件中加入OPC Client驅(qū)動就可以。OPC服務器訪問底層硬件，并將數(shù)據(jù)以OPC接口的方式提供到任何具有OPC客戶端接口

38、的軟件。 如圖1 OPC規(guī)范要求硬件生產(chǎn)商在提供新的硬件設備的同時也提供一款根據(jù)新設備的協(xié)議開發(fā)的可以和新設備通訊的符合OPC標準的服務器端軟件，為設備提供基本的協(xié)議接口，并具有OLE/COM連接，一般用來完成數(shù)據(jù)交互和數(shù)據(jù)前置處理。這樣任何標準的OPC客戶端都可以以標準方式訪問該OPC服務器。OPC規(guī)范還要求監(jiān)控軟件制造商必須提供符合OPC標準的客戶端驅(qū)動，客戶端驅(qū)動負責按標準的OPC接口函數(shù)對OPC服務器進行數(shù)據(jù)訪問，這樣不管現(xiàn)場設備是那種形式，客戶端都可以用統(tǒng)一的方式去訪問，方便了硬件和監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)間的交互。當OPC服務器里的數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，服務器端將向客戶端發(fā)出信息，客戶端得到信息后再

39、進行必要的處理，同樣當客戶端數(shù)據(jù)改變時，客戶向服務器端發(fā)出信息，服務器也會相應的處理數(shù)據(jù)，這樣就不需要花費大量時間來互相查詢數(shù)據(jù)。 OPC技術對工業(yè)控制系統(tǒng)的集成是革命性的，使不同的現(xiàn)場設備和系統(tǒng)軟件都可以互相兼容，OPC作為一種連接件，按標準的COM對象、方法屬性，提供了更為簡單的數(shù)據(jù)交互。無論是公司管理系統(tǒng)還是現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，無論是DCS還是FCS，無論是PLC還是智能儀表，都可以通過OPC快速交換數(shù)據(jù)。簡單來說OPC技術增強了整個監(jiān)控系統(tǒng)的功能，提高了系統(tǒng)內(nèi)各個組件的兼容性。 3 IFIX OPC Client與廈門宇電OPC Server的配置和使用 Intellutinon公司的IFI

40、X軟件在國內(nèi)非常通用，性能穩(wěn)定功能強大，界面友好，最重要的是一直都支持OPC功能，即可以作為OPC服務器，也可以作為OPC客戶端。廈門宇電自動化科技有限公司的產(chǎn)品AI系列人工智能調(diào)節(jié)器應用的范圍也非常廣，涉及到各個工業(yè)及科研領域。但是IFIX軟件中卻沒有廈門宇電儀表的驅(qū)動，實際上大多數(shù)國內(nèi)儀表，在IFIX軟件中都是沒有驅(qū)動的，畢竟IFIX是國外的組態(tài)軟件，這也使IFIX的用戶使用性價比高的國內(nèi)智能儀表成為一個難解決的問題，除非自己做驅(qū)動程序或恰好該儀表通訊協(xié)議符合MODBUS兼容協(xié)議。但廈門宇電OPC Server軟件的出現(xiàn)解決了該問題。下面將詳細解說將廈門宇電AI系列人工智能調(diào)節(jié)器上的數(shù)據(jù)通

41、過OPC讀取到IFIX數(shù)據(jù)庫中的過程。 31 廈門宇電OPC Server的配置和使用 宇電全系列儀表標準OPC2.0 SERVER軟件可以在廈門宇電網(wǎng)站資料下載區(qū)下載，按廈門宇電儀表OPC服務器幫助正確安裝后，運行該軟件會在桌面右下角任務欄中顯示，右擊恢復窗口按鈕后繼續(xù)按照幫助配置，添加1個COM口，5個宇電儀表（地址分別0，1，2，3，4）后保存設置，重新運行該軟件，在下位機宇電AI系列人工智能調(diào)節(jié)器和計算機串口通訊正常的情況下 見圖2 點擊com下的設備，右邊的參數(shù)數(shù)據(jù)會實時刷新，說明OPC Server與下位機儀表通訊成功。 *BIN設備為起始位置因為IFIX OPC Client的原

42、因需要閑置，后面會詳細說明。 32 IFIX OPC Client的配置和使用 安裝完IFIX,桌面上出現(xiàn)多個IFIX圖標，然后先安裝好“OPCDrv OLE for Process Control Client，Version 7.32c”驅(qū)動，如果沒有該驅(qū)動軟件可以向軟件銷售商索要。先進入SCU系統(tǒng)配置，在SCADA組態(tài)的I/O驅(qū)動器定義中加載OPC驅(qū)動，安裝完成后SCU里就出現(xiàn)了OPC這一項，雙擊進入“I/O Driver Server Connection”界面。 如圖3 在“I/O Driver Server Connection”界面請選擇“使用本地服務器”，服務器名稱是“opc.

43、yudian.1”然后點“下一步”進入PowerTool。 PowerTool是IFIX的OPC客戶端軟件，所有配置工作都在這里完成，它主要用來連接OPC服務器。 如圖4 該畫面為PowerTool出現(xiàn)的第一個界面不用設置，右面文字框內(nèi)的數(shù)字分別表示左面樹型結構的數(shù)目。左面OPC根目錄下有默認的一個服務器名稱，這里我改成了“yudianopc” “yudianopc”連接的服務器是OPC Server for Yudian Instruments，選擇opc.yudian.1。服務器位置還是選擇“本地”，同時需要在Enable打上勾表示啟用。左面樹型結構中的數(shù)據(jù)組名稱改成了“ai1” 如圖5

44、在數(shù)據(jù)組界面，I/O選項中的異步(Asynchronous)和同步(Synchronous)信號。異步為數(shù)據(jù)有變化時才更新，或看門狗超時才訪問OPC服務器；同步為定期訪問服務器。一般模擬量用異步，開關量用同步。數(shù)據(jù)組的Enable也要勾上。其他參數(shù)對通訊影響不大可以默認。 如圖6 在數(shù)據(jù)項界面如圖7，數(shù)據(jù)類型設置為“signed”，然后用”Browse Server”按鈕進入服務器數(shù)據(jù)項的選擇畫面如圖8。選擇完成后“OPC Item Settings”會相應的改變。數(shù)據(jù)項的Enable也要勾上。 圖7 圖8 *OPC.yudian.1的第一行“Branches：”數(shù)據(jù)項不可用，需要在宇電OPC

45、服務器實際連接的儀表驅(qū)動前加了一個空的驅(qū)動BIN設備。 在以上設置全部正確的情況下，先在左面的樹型結構中選擇一個數(shù)據(jù)項，然后點擊菜單“Display Mode”下的“數(shù)據(jù)狀態(tài)”按鈕，接著點擊菜單欄上的綠色箭頭，運行OPC Client。圖9中顯示的就是OPC Client與OPC Server通訊正常的情況，通訊正常的標志是“Data”項的顯示為GOOD。 圖9 33 IFIX數(shù)據(jù)庫于IFIX OPC Client的連接 如圖10，在數(shù)據(jù)庫管理器中建立一個模擬量輸入變量，I/O地址是不可以選擇的必須自己按照默認格式逐個填寫【server；group；item；access】四項缺一不可，否則報

46、錯。例子中填寫的是：yudianopc；ai1；com.518-1.HIAL；No Access Path。硬件選項選擇Signed。工程單位先確定好數(shù)字范圍010000，其他默認。點擊保存按鈕后變量添加到列表中，接著再次點擊存盤按鈕，保存列表，然后在表格上右擊選擇刷新，該變量的當前值就顯示出來了，如果當前量位置顯示“？”，說明連接或設置有錯。圖10 34常見問題處理 前面已經(jīng)說明了數(shù)據(jù)傳送的過程。廈門宇電OPC服務器軟件直接與儀表硬件通訊，IFIX OPC客戶端PowerTool從OPC服務器上讀取數(shù)據(jù)，提供給IFIX數(shù)據(jù)庫管理器使用。 341 數(shù)據(jù)庫的啟動順序： 1)啟動OPC服務器。在啟

47、動過程中，要連接控制器，可能會在連接的控制器上顯示紅X，提示找不到所要的OPC文件，這時就要從組態(tài)的那臺電腦上把工程文件DCSProj拷到本機，連接控制器時，手動指定DCSProj中OPC配置文件的位置。OPC配置文件包含了數(shù)據(jù)點名等的信息。 2)啟動OPC客戶端PowerTool。打開相應的導入文件，點擊綠三角，進入運行狀態(tài)。從停止到運行要等一段時間。如果很快得進入了運行狀態(tài)，要看一下SERVER的設置是否為LOCAL。OPC數(shù)據(jù)結構是樹形的，依次為SERVER，GROUP，ITEM，這三層都有使能端ENABLE，要將ENABLE勾上對應的數(shù)據(jù)項才會進行通訊。所以要保證所有的這三層的都ENA

48、BLE勾上。 342 畫面上數(shù)據(jù)點顯示問號： 如果在畫面上顯示問號，則在FIX數(shù)據(jù)庫中此數(shù)據(jù)點也會顯示問號，這表示數(shù)據(jù)還沒有讀上來，如果是剛啟動，則要等一會兒。如果問號一直存在，就要在PowerTool中找原因。對于某些輸出的點，如果一定時間(默認為五分鐘)沒有數(shù)據(jù)存取操作，則將數(shù)據(jù)狀態(tài)置為BAD?？梢韵葘?shù)據(jù)項ITEM置為DISABLE，然后再ENABLE，如果OPC中的確存在這個點，則數(shù)據(jù)狀態(tài)等一會兒就會變?yōu)镚OOD。另外一種辦法是將數(shù)據(jù)項ITEM的訪問時間設為Disabled，則PowerTool會一直更新這個數(shù)據(jù)項，不超時。如果數(shù)據(jù)項仍為BAD，則要打開OPC服務器，手動查找數(shù)據(jù)庫中是

49、否真的存在這個點。路徑設錯會出現(xiàn)這種情況。 IFIX數(shù)據(jù)庫對AI、DI會一直讀取數(shù)據(jù)，一般不存在訪問超時的情況。如果是AO、DO點，畫面不對這些點進行寫操作，IFIX數(shù)據(jù)庫會讓這些點超時，這時數(shù)據(jù)庫里顯示問號。例如，某個設備在畫面上的聯(lián)鎖投入和切除按鈕，它們的寫值與讀值連的是同一個變量，如果不將數(shù)據(jù)項ITEM的訪問時間設為Disabled，則一段時間之后，畫面上這兩個按鈕會顯示紅色，點任何一個按鈕則顏色恢復正常。這是因為點擊這個操作將這個變量激活，系統(tǒng)重新對這個點進行計時，直到下一次超時再將此變量退出活動狀態(tài)。 此外，當控制器發(fā)生故障時，也會出現(xiàn)這種情況。 343 有前景的畫面對象顯示紅色 紅

50、色是IFIX的系統(tǒng)報警色，如果此前景對應的數(shù)據(jù)點通訊故障，會出現(xiàn)這種情況。比如上一段提到的情況。 344 數(shù)據(jù)顯示不正確： 可能的原因： 1)檢查IFIX畫面數(shù)據(jù)連接是否連到了相應的數(shù)據(jù)庫點。 2)檢查CBM中對應測點的量程范圍是否設對。 3)檢查通道信號。 345 數(shù)據(jù)庫管理器中變量的I/O地址格式錯： 格式必須是：【server；group；item；access】 4 結束語 OPC既可以用于將現(xiàn)場設備的下位機數(shù)據(jù)采集到DCS或SCADA中來，也可以用于將數(shù)據(jù)從一種DCS或SCADA系統(tǒng)采集到另一種DCS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)或其他上位應用程序中，雖然在上文中沒有詳細敘述。在OPC的客戶端

51、/服務器結構中，同一個程序可以訪問多個服務器，同一個服務器也可以同時為多個客戶端服務。事實上帶有OPC驅(qū)動的應用軟件既可以是客戶端，又可以是服務器，IFIX OPC驅(qū)動同樣也可以作為OPC 服務器，提供數(shù)據(jù)給其他應用程序。甚至可以將OPC結合網(wǎng)絡計算機來采集數(shù)據(jù)，允許客戶從網(wǎng)絡上運行的OPC服務器中獲取需要的數(shù)據(jù)。 總之，把這一技術引進過程控制系統(tǒng)，使得成為自動化系統(tǒng)、現(xiàn)場設備與工廠辦公管理應用程序之間的有效聯(lián)絡工具，相互之間的數(shù)據(jù)交換得以簡捷化和標準化，極大的方便了硬件開發(fā)商、軟件開發(fā)商和最終用戶，目前已廣泛應用在國外的各類軟件，如：IFIX、WINCC、LABVIEW。今后必將在系統(tǒng)系統(tǒng)中發(fā)揮出極大的作用。 參考文獻：