【图文】PCS7过程控制系统学习总结(郭岗)_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价文档：
PCS7过程控制系统学习总结(郭岗)
上传于||暂无简介
大小：2.06MB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢PCS7自定义功能块在粘胶短纤维生产控制中的应用_仪器仪表_中国百科网
PCS7自定义功能块在粘胶短纤维生产控制中的应用
     1 引言SIMATIC PCS7是西门子公司基于全集成自动化TIA概念的过程自动化DCS解决方案,属于先进的第三代全开放概念DCS技术平台。基于模块化、灵活性和开放性的设计理念,针对过程控制中一些标准的控制要求,PCS7系统预制集成了PCS7 Library功能库。功能库包括标准的过程控制功能块集(PID控制、马达控制、阀门控制、剂量给定、模拟量数字量监控等)、操作功能块集、报警功能块集等。使用系统提供的标准功能块,我们可以方便地从下到上一体化地组态工厂项目中工艺控制流程。使用CFC编程工具并结合PCS7 Library功能库,工程师一次性的编程即可完成如下工作: ● 控制器中运行的过程控制回路控制算法; ● 针对控制回路在上位机中相关画面下对应的监视回路图标; ● 控制回路在上位机中对应的操作及参数设置子画面;● 控制回路对应的相关报警消息、趋势归档及用户操作记录等[2]。 为了满足某些特殊行业过程控制算法的需求,西门子公司也开发了一些相应的基于PCS7系统的行业库可以供客户选订。但是很多行业的工艺控制方面并没有涉及到,西门子公司也不可能开发各行各业的库(Library)。对粘胶化纤行业的过程控制,PCS7 Library功能库已不能完全满足工艺控制编程要求,如粘胶化纤的浸渍工艺程序块、黄化机工艺控制程序块、KK滤机控制以及变频器的控制等,都具有多个同样相同属性的设备,有必要开发对应的工艺控制块,同时出于对工艺控制技术的版权问题,对工艺控制块需要加密处理,这就需要程序工程师开发自己加密的工艺控制功能块。2 自定义功能块开发当使用PCS7系统开发一个功能块,例如一个功能块类型Block Type,首先,在控制器(AS)侧,它是一个功能块(Function Block);然而在上位机(OS)侧,它是此功能块对应的功能块图标Block Icon和一套操作面板Faceplate。本文以粘胶工厂原液工艺熟成车间的KK滤机自动反洗程序的工艺控制为例,阐述PCS7自定义工艺功能块的开发。1、分析控制功能需求KK滤机对纺丝原料―粘胶起过滤作用,是保证纺丝品质的关键工艺设备,是粘胶短纤维生产中最为重要的工艺设备之一,KK滤机设备众多,一条3万吨/年的粘胶生产线,有12-18台KK滤机,其控制的好坏直接影响纺丝质量和生产效率;我公司根据KK滤机工艺特点,自主开发KK滤机自动反洗程序模块,抽象归纳出其数学对象模型,封装在一个功能块FB内,归纳属性和行为如下:● 对象属性状态(功能块FB输入管脚):自动/手动模式、滤机自动反洗命令、滤机活塞左右极限位置信号、滤机向左动作反馈、滤机向右动作反馈、滤机故障信号、滤机过载信号、滤机压差高报警信号、动作时间设置、监控时间设置、自动反洗次数高低报警值设定等。● 对象行为(功能块FB输出管脚):滤机向左动作指令、滤机向右动作指令、反洗完成信号输出、动作超时报警信号输出、自动反洗次数高低报警信号输出。KK滤机功能块程序代码根据输入状态属性自动判断其需要采取何种动作行为,自动完成工艺控制任务,程序算法主要完成以下几个控制任务: ● 根据工艺可选择时间反洗功能和压力差反洗功能,或者同时进行。● 根据工艺要求可选择串行反洗方式或并行反洗方式。● 单台滤机反洗时间设定功能,两台滤机间隔时间设定功能。● 自动反洗次数累计、平均反洗次数功能,控制设备的寿命周期。● 自动时检修或故障滤机将跳过。● 程序自动监控左右极限位置报警、滤机反洗状态,确保设备安全。● 滤机自动清洗功能。2、AS功能块开发PCS7开发功能库一般通过SCL结构化编程语言来完成,当然也可以通过LAD、STL等来编写,相比之下,SCL是高级编程语言,具有LAD、STL不可比的优越性;首先定义功能块类型Block Type,它包含如下部分:2.1 定义功能块头定义功能块头如下所示,其中FUNCTION_BLOCK、TITLE和NAME需要和上述符号名相同。关于功能块头各项参数定义的具体意义,请参考上述图2.3所示文档中相关内容;//****************************************** FUNCTION_BLOCK “MOTOR_FR”TITLE=‘MOTOR_FR’{ // 列出功能块系统属性S7_tasklist:= ‘B100’; //CPU热启动时功能块调用一次S7_m_c:=‘true’; //块可以被上位机控制和监视S7_alarm_ui:= ‘1’ //为1,PCS7消息对话(‘0’标准消息对话框) } AUTHOR: ABC NAME: MOTOR_FR VERSION: ‘0.01’FAMILY: XYZ KNOW_HOW_PROTECT //专有技术保护//******************************************2.2 定义功能块参数(Block I/O)PCS7功能块参数定义了功能块的接口,其中一些参数也应用到OS画面中。功能块参数分为输入(Input)参数,输出(Output)参数和输入输出(In_out)参数。输入输出(In_out) 参数可以通过功能块算法进行读写操作,另外还有静态参数(State)和临时变量(Temp)。根据上述KK滤机功能分析,需要具体分配功能块相应的输入输出参数(在调用过程中称为“管脚”),PCS7功能块一般包括通用的管脚定义和用户自定义的管脚。PCS7通用的管脚一般包括采样时间SAMPLE_T、启动循环RUNUPCYC计数管脚、有关消息报警管脚等;自定义工艺控制块输入输出一般包括工艺对象的工况参数(如温度、压力、液位和流量等),工艺对象的状态(手自动、运行、故障),设备之间联锁信号接口(如关联设备参数过高、允许进料、液位是否满足条件等)等管脚。对于在程序代码中需要读写的信息状态,可以定义为输入输出(In_out)参数或输出(Output)参数,如程序复位
Copyright by ；All rights reserved.PCS7 BOX V6.0控制SMPT-1000实验指导书_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
PCS7 BOX V6.0控制SMPT-1000实验指导书
上传于||文档简介
&&很​珍​贵​的​!​!​!
阅读已结束，如果下载本文需要使用0下载券
想免费下载更多文档？
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩49页未读，继续阅读
你可能喜欢 上传我的文档
 下载
 收藏
二级建造师，安装预算员，房地产经纪人协理，工程师，医疗审批建设
 下载此文档
正在努力加载中...
SIMATIC PCS7的CFC功能图在控制系统中的应用
下载积分：350
内容提示：SIMATIC PCS7的CFC功能图在控制系统中的应用
文档格式：PDF|
浏览次数：10|
上传日期： 21:58:05|
文档星级：
该用户还上传了这些文档
SIMATIC PCS7的CFC功能图在控制系统中的应用
官方公共微信&&&&&&正文
西门子PCS7系统在控制器内存容量不足时的处理方法
作者：刘兆全供稿：米尔自动化网阅读人次：发布时间：
一、项目简介
上虞杭协联电厂（见图1）位于浙江省上虞市精细化工园区内，是杭州协联热电厂于2003年在上虞市投资创建的。一期项目总的装机容量为27MW，3台130t/h循环硫化床锅炉，一台12MW的凝汽式汽轮机，一台15MW的背压式汽轮机，年发电能力2亿千瓦时，供汽能力150万吨。
图1 &电场外景
本项目采用PCS7控制系统，控制系统的设计上包括了三台130t/h循环硫化床锅炉，一台12MW的凝汽式汽轮机，一台15MW的背压式汽轮机，及减温减压，化学水处理等辅机系统。其中主机部分采用了五套冗余的414-H控制器，三炉两机各单独使用一套控制器，辅机部分使用了一套非冗余的414控制器。
本项目遇到了控制器内存不足的情况，实施了一些特殊的处理方法，现记录如下。
二、CPU内存的组成情况
CPU的内存组成情况如图2所示。
图2 CPU内存组成情况
CPU的内存由load memory和work memory两部分组成。Load memory是可以通过外扩存倒卡的方式扩展，而work memory是集成在CPU内部无法扩展的，所以我们需要节省work memor的使用。Work memory包括code memory和data memory。对于PCS7项目，code memory的d用量要远远高于data memory的使用量i所以要节省CPU的内存最终就是要节省work memory[}的code memory。
code memory的使用分配包括了四部分，如图3所示。
图3 &code memory的使用分配
用户程序－－block
I/O过程映像区－－input/output image
诊断缓冲区－－diagnose buffer
通讯任务数量－－communicate job
所以我们就要通过节省以上四部分的使用来节省CPU的code memory。
本项目中的CPU内存不足出现在3个锅炉系统对应的3套414-H控制器，每个锅炉的信号数量为550点，其中Al信号为200点，控制回路为23个，414-H控制器的work memory为768K， code memory为384K，最初程序完成后，已超400K，无法下载程序，后进行了以下处理。
三、节省内存的方法&&&&
1．减少用户程序
由以上work memory的组成情况可以看出，用户程序的使用情况决定了work memory余量的大小，所以我们要尽量减少用户程序，方法如下：
方法1，避免使用开关量信号的信号驱动块，即CH-DI、CH-DO块。这两种块只有在我们调试程序时有一些作用，当我们内存不足时，完全可以不使用这两种驱动块，而直接使用地址来编程序。&&&&
方法2，用用户自定义的FB块来替换模拟量信号驱动块CH-AI、CH-AO。首先对于PCS7项目，相同大小的FC块的重复调用要比相同大小的FB块的重复调用所占用的CPU的code memory大得多，而CH-AI、CH-AO块是FC块，且尺寸较大，所以我们要用用户自定义的FB块来代替CH-AI、 CH-AO块；其次，CH-AI、CH-AO块不仅在循环扫描周期中(如OB35)被调用，而且还在OB100中被调用，这就使这两种块占用CPU的内存加倍，所以如果不需要在OB100中做特殊程序处理时，我们自己创建FB块只在循环扫描周期中（如OB35）被调用，来减少用户程序。
方法3，删除系统生成的I/O模板的驱动块。在采用以上两种方法，但CPU内存还不能满足要求时，可以采取这种方法。当我们编译产生模板驱动后，系统会自动生成许多驱动块，其中包括I/O模板的驱动块、CPU的驱动块、冗余的驱动块、IM153的驱动块等，而其中I/O模板的驱动块占用了较多的程序。当我们不使用信号驱动块时，则可以删除I/O模板的驱动块，但是我们将无法得到模板的运行报警信息。
2．减少诊断缓冲区
CPU的诊断缓冲区存储了系统的硬件诊断信息，利用诊断信息，工程师可以清楚地了解到CPU历史及现在的运行状况和故障信息。如我们不需要保存太久的CPU诊断信息，我们可以减少诊断缓冲区的容量来节省内存。PCS7 V6版本中CPU414-H的默认缓冲区大小为3000条诊断信息，我们可以最低减少到100条诊断信息。
3．减少I/O过程映像区
通过减少过程映像区的大小，同样可以节省CPU的code memory。对于PCS7系统组态硬件时，模拟信号默认的起始地址为IW512和QW512，这时我们就要调整相应的起始地址，将其尽量减小。例如，开关量信号组态的最高地址如果是140.7和Q20.7，我们可以将模拟信号的起始地址设为IW50和QW30，以此可减少过程映像区的大小。
4．减少CPU的通讯任务数量
CPU的通讯任务占用了CPU大量的内存，对CPU的code memory的影响很大，所以我们要尽量减少CPU的通讯任务数量，来节省大量的内存空间。
具有报警信息功能的FB块的数量决定了通讯任务数量，这些FB块包括CTRL-PID. MOTOR、 MEAS-MON. VAL-MOT. MOD1等，所以我们在CFC编程时要尽量减少这些块的数量。
方法1，不使用MEAS-MON块。我们常用MEAS-MON块来实现对采集的过程模拟信号进行显示及报警，但是由于它占用了CPU的通讯任务，我们将不能使用它。对于模拟信号的显示，我们可创建一个FB块来实现，对于模拟信号的高低限报警，我们可以使用ALARM-8P来实现，这样可以大大减少通讯任务数量。
方法2，删除系统生成的I/O模板的驱动块。I/O模板的驱动块同样占用了CPU的通讯任务，所以删除系统生成的I/O模板的驱动块，同样可以大大减少通讯任务数量，删除方法上己阐述。
四、内存不足时程序的优化
CPU的内存不足，将给我们带来的主要问题是程序无法部分下装，所以我们将针对这个问题进行程序的优化。
方法1，建立多个运行组，尽量减少每个运行组内所调用的程序块的数量。每个运行组内所调用的程序块的数量越多，则编译后系统生成的FC块的尺寸就越大，如果FC块的尺寸太大，则程序将无法部分下装。
方法2，CFC尽量按功能分，减少CFC程序之间的连接。一般情况下，我们编程时每个CFC都对应一个运行组，减少CFC程序之间的连接，则在修改程序后进行部分编译时，所更改的程序就会相对减少，部分下装的可行性就要大一些。
通过以上方法基本解决了本项目中CPU内存不足的问题，为杭州协联热电厂节省了大量的资金投入。现三炉两机已全部投产，一切运行正常。&
【文章来自】
本文标签：
相关技术文章
米尔自动化网 () 版权所有&&&&&Copyright By MIR&&&&米尔自动化网Q群：&&&&米尔自动化网微博：}