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本講首先向大家介紹基于PC-based設備的策略生成工具——控制策略生成器的基礎理論和概念，為您提供一種新型的自動化控制解決方案，希望能夠在自控學習或工程實踐中給您一些啟發。 <BR> <BR> <BR> 在監控系統中，監控硬件設備是必不可少的，這些設備可以是PLC、DCS、智能儀表或基于PC的工業計算機（以下簡稱PC-Based設備）。在傳統的控制系統中這些設備是參與控制的主角，本章討論的控制功能，固然也不會離開這些設備。過程信號的輸入和輸出必須經由這些硬件設備與現場設備相連，組態軟件的控制功能表現在彌補傳統設備控制能力的不足，擴大PC-Based設備在控制系統中所占比例等方面。<BR> <BR> <BR> PLC、DCS、智能儀表的內部都具有現成的控制算法，通過組態就可以實現預定的控制方案和策略，但它們還有不足之處。首先，這些控制設備內部的控制策略修改起來很不方便，有些控制策略在系統運行期間甚至是不允許修改的；其次，這些控制設備的控制能力一般只適用于某些領域，例如DCS過程控制功能較強，但是邏輯操作速度不高，而PLC的過程控制算法種類則偏少。這些缺陷嚴重制約著設備性能的發揮。<BR> <BR> <BR> 這些控制設備與PC間都提供了便利的通訊手段，借助PC上組態軟件提供的策略控制器的豐富算法，就可以彌補這些設備在運算、控制能力上的不足，充分發揮其作用。<BR> <BR> 另外，PC-Based設備已經實現了標準化、模塊化，例如工業PC具有完整的A/I、A/O、D/I、D/O、計數器等I/O卡件，這些PC-Based設備在電氣性能指標上完全符合工業要求，在可靠性、穩定性、甚至冗余設計等方面都能夠滿足工廠需要，而且因系統在成本、開放性、靈活性、界面等方面的優勢而日益受到用戶的青睞，將給工業控制系統帶來巨變。<BR> <BR> <BR> PC-Based系統是監控組態軟件發揮作用的重要舞臺，這是因為：<BR> <BR> 1. PC-Based控制系統的出現將改變計算機控制系統的格局。<BR> <BR> PC和現場總線技術是目前影響工業控制領域發展的最重要因素，而PC和現場總線又是緊密地結合在一起的，PC和現場總線促進了控制系統走向開放，也使PC走進了工業控制領域。開放使應用規�？梢宰杂缮炜s，擴展應用變得極為方便，同時降低了安裝維護費用，最終使用戶受益。PC-Based控制系統既可以單獨存在，也可以與其它系統混合使用，目前PC-Based控制系統正在向各個領域滲透，由于它具有多種優越性，它必將取代傳統的控制系統。<BR> <BR> 2.在組態軟件上就可以直接組態PC-Based控制系統的控制策略，經編譯后下裝到每個控制器后即可進入運行，這種PC-Based控制系統采用工業PC的CPU，與普通商用PC的處理能力相當，因此處理能力強，運算速度快，與傳統的控制系統相比具有很大的優越性，在控制能力上已超過了傳統的PLC等控制系統。<BR> <BR> 3.PC-Based控制系統可以運行嵌入式操作系統，若干個這種控制系統可以聯成大規模的控制網絡，每個獨立系統的顯示器、鍵盤等設備都可以卸掉，硬盤改用電子盤。在這種情況下，每個獨立系統在形式上無異于一套PLC或DCS，而處理和控制能力又大大強過它們。PC-Based控制系統在系統聯網能力、聯網成本方面比傳統控制系統具有更為明顯的優勢。<BR> <BR> 4. PC-Based控制系統編程工具采用圖形化編程語言，只需用鼠標“點擊、拖動”就可以建立一個可重復使用的控制方案，大大減少工程時間和人力。<BR> <BR> 一．監控組態軟件控制功能模塊的基本概念<BR> <BR> <BR> 目前有關基于PC-based的成熟的控制功能軟件模塊還很少，有的組態軟件將控制功能模塊稱為“軟PLC或SoftPLC”，也有的稱“軟邏輯”，但這些叫法都不能準確地反映監控組態軟件基于PC-based的控制功能模塊的含義。在此，我們引入“策略（Strategy）”的概念來描述組態軟件的控制功能。策略相當于計算機語言中的函數，是在編譯后可以解釋執行的功能體。力控的控制策略生成器StrategyBuilder是一個可以運行于Windows98/2000/NT環境，而策略運行器既可以運行于Windows98/2000/NT，也可運行于WindowsCE、DOS，Unix，Linux操作系統。它采用功能框圖的方式為編程者提供編程界面，并且可以和力控的其它組件無縫結合。<BR> <BR> 在力控的StrategyBuilder中，一個應用程序中可以有很多控制策略，但是有且只能有一個主策略。主策略被首先執行，主策略可以調用或間接調用其它策略。策略嵌套最多不應超過4級（不包括主策略），即0-3級，否則容易造成混亂。在這4級中，0級最高，3級最低，高級策略可以調用低級策略，而低級策略不可以調用高級策略，3級不能有子策略，2級最多可以有127個子策略，主策略、0級和1級可以有255個子策略。<BR> <BR> 控制策略由一些基本功能塊組成，一個功能塊代表一種操作、算法或變量，它是策略的基本執行元素，類似一個集成電路塊，有若干輸入和輸出，每個輸入和輸出管腳都有唯一的名稱，不同種類的功能塊其每個管腳的意義、取值范圍也不相同。<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> 力控的控制策略是在控制策略生成器StrategyBuilder中編輯生成的，在控制策略存盤時自動對策略進行編譯，同時檢查語法錯誤，編譯也可以隨時手動進行。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20047912473655381.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20047912473655381.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 如果策略A被策略B調用，則稱A是B的子策略。零級策略是主策略的子策略，零級策略的子策略是一級策略，依此類推。<BR> <BR> 1. 編輯控制策略時的幾條基本準則 <BR> <BR> 策略只能調用其子策略，不能跨級調用，如不允許主策略調用二級策略。<BR> <BR> 一個功能塊的輸出可以輸出到多個基功能塊的輸入上。一個功能塊的輸入只能來自一個輸出。功能塊的輸出不能來自另一個塊的輸出。<BR> <BR> 執行的順序先執行0級策略，其它策略的執行都是由該策略調用或間接調用。<BR> <BR> 在同一策略中，功能塊的執行順序是先上后下，先左后右。 <BR> <BR> 2. 使用策略編輯器生成控制策略的基本步驟 <BR> <BR> �、� 根據生產控制要求編寫控制邏輯圖。<BR> <BR> ⑵ 根據生產過程的控制要求配置I/O設備。<BR> <BR> �、� 根據邏輯圖創建策略及子策略，建立I/O通道與基本功能塊的連接。<BR> <BR> ⑷ 對創建的控制策略進行編譯和排錯。<BR> <BR> �、� 利用控制策略編輯器的各種調試工具對編輯的策略首先進行分段離線調試，再進行總調試，最后進行在線調試。<BR> <BR> ⑹ 如果控制策略在本地運行，則將經過調試的策略投入運行；如果策略在目標設備上運行，則將策略下裝到目標機中投入運行。<BR> <BR> 3. 控制功能模塊的構成及相關程序 <BR> <BR> 力控StrategyBuilder的系統構成圖中能夠看出它與實時數據庫及圖形界面系統關系緊密。通訊接口實用程序和系統監控程序只有在嵌入式操作系統中才能用到，這時PC-Based系統在控制功能模塊的支持下變成了功能強大的PC-BasedPLC，這種PLC無論是控制運算能力還是開放性都優于普通PLC，在這種情況下不需要實時數據庫和界面系統，因為系統中沒有鍵盤、顯示器等外設。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20047912482658942.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20047912482658942.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 二.力控控制策略生成器的基本功能塊 <BR> <BR> 一種基本功能塊可以被反復調用，每次調用被賦予一個名字，功能塊的執行順序和它在屏幕上的位置相關，位置靠左上方的功能塊優先執行，按照先左后右、先上后下的順序執行。<BR> <BR> 基本功能塊分五類：變量功能塊、數學運算功能塊、程序控制功能塊、邏輯功能塊和控制算法功能塊。<BR> <BR> 邏輯功能塊用于邏輯控制與邏輯運算，比較運算和計數器由于帶有死區參數因此被劃入控制算法塊�？刂乒δ軌K用于標準控制算法的運算與控制。<BR> <BR> 如圖所示，一個基本功能塊由下面幾部分組成。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20047912493654201.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20047912493654201.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 1. 功能塊名稱：描述功能塊的計算類別。 <BR> <BR> 2. 輸入：功能塊的輸入參數，即參加計算的操作數，將用In1、In2、In3……或其它有意義的助記符表示。<BR> <BR> 3. 輸出：功能塊的計算輸出，將用OUT或其它有意義的助記符表示。<BR> <BR> 4.參數：指定功能塊中參與運算的必要參數，在組態期間設置這些參數的值，控控制算法功能塊參數的值也可以與其它功能塊的輸入、輸出進行連接，接受來自其它功能塊的參數設定或將參數的值送給其它功能塊。參數的名稱不顯示在功能塊的輸入和輸出管腳上，在力控StrategyBuilder的工作桌面上用鼠標單擊一個功能塊，其參數就會顯示在屬性框中。<BR> <BR> 5.功能塊使能端：輸入，當它的數值為非0（TRUE）時，才允許功能塊對輸入變量進行計算，否則功能塊不執行計算，輸出無效，可以用另一個功能塊的輸出連接到功能塊的使能端，達到控制是否允許其計算的目的。缺省是使能有效。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20047912511097108.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20047912511097108.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A>
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力控科技
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