中文DeltaV入门教程杂项.docx
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中文DeltaV入门教程杂项
系统总述(略)
.教程总述
本教程讲述如何快速建立一个过程系统并使其运行。
读者将会了解一些相关的基本概念,用于配置工作站和控制节点、定义、创建控制策略和操作画面。
还可以从操作站的观察点查看系统。
硬件配置往往是一次性工作——而且在软件配置之前已经完成,所以,这一部分的信息我们放到靠后的章节中(第章)。
如果工作站还没配置,你可以看完本章之后,再看第章。
如果工作站已经配置完成,你可以在没有操作站,和不设置的情况下,进行第章到第章中的所有练习。
不过,为了使练习更具有真实性,而且能够实现某些功能(如给操作站分配模块),读者最好进行硬件配置。
.说在前面
本教程的练习,是针对一个水箱系统——包括测量液位、排水时控制流量——创建控制策略和操作画面。
包括个部分:
第3章,学习浏览器,关于如何打开浏览器并使用导航功能进行查找。
第章,学习创建和下载控制策略,介绍如何一步步创建水箱系统控制所需的个模块,和用于定义水箱开关时序的时序功能图。
第章,创建操作画面,学习组态模式中的基本工具,以及如何用图片、面板、零件图、按钮、曲线图组成一个操作画面。
第章,使用运行模式,介绍如何在操作站的观察点上使用操作画面、修改参数、确认报警,以及进行其他设置。
第章,采集和显示数据,学习如何用工具和表格载入功能收集和显示现场设备的实时数据。
第章,配置网络、装载和分配用户权限、设置帐户。
一步步学习配置工作站、控制器和点。
2.2例子:
水箱系统
右图是一个假定的水箱控制系统,可以在排水时控制流量,作为练习,在下文中,将为它创建一个控制策略和时序。
..控制模块
首先要做的,是为上图中的控制回路创建个模块。
椭圆形的标注(、等等),是给个控制模块取的名字。
、、等等,是位号(),用来标记变送器、阀,或其它设备。
表详细列出了所有的模块和位号,这些在下文都将用到。
位号作为组态的一部分,用于卡通道,详见第章。
.. 时序功能图()
创建控制模块后,还需要创建一个模块(),通过时序功能图算法,实现自动排水。
时序如下:
,启动出水阀()的流量控制回路。
,为流量回路指定动作点。
,等待调节阀打开,再打开截止阀()。
,打开排
水泵电机()。
,确认电机开启。
.. 操作画面
接下来,需要为水箱系统创建一个画面,以便操作人员进行监测和控制,如右图所示。
.. 开始学习
至此,已经了解了本教程的主要学习任务,读者可以通过在线实践,或只阅读本书来学习。
3.浏览器()(略)
4.创建和下载控制策略()
在以后的章节中,将按照以下步骤,创建一个控制策略:
1,创建一个“厂区”()来放置模块。
2,创建件不同的模块,分别用于输入、数据处理、输出、报警、运行条件、控制回路等等。
3,创建时序功能图(),实现自动控制。
严格说来,创建时序功能图并不是一个必要步骤,操作人员完全可以通过画面,手动开启系统、修改参数,控制阀的开闭、泵的启停。
但是在大多数情况下,需要使系统实现全部或部分的自动控制,这就需要建立时序功能图,以节省人力。
创建模块时,有时候需要调用基本功能块,来新建一个模块,但大多数情况下,可以直接使用系统提供的模板。
创建模块的几种不同方法:
1,通过浏览器找到库(),用鼠标直接从库里拖拽到厂区下面,改名。
2,在里,找到合适的模板,修改相关属性,改名。
3,在里,找出所需的功能块,把块连接起来,然后修改参数,从而自制一个模块。
4,使用组态助手(),从模板库里复制需要的模块。
在后的练习中,主要用前三种方法。
练习:
创建和命名厂区()
“厂区”是组态中的一个虚拟的分区,与工厂的实际划分情况没有必然联系,在组态里,一个厂区往往对应一套基本独立的系统,如一个锅炉系统、一个反应釜系统、一套包装设备等等。
厂区里面配置一个或几个不同的模块,共同完成控制任务,每个模块完成一项特定的功能,如阀的开闭、泵的启停、信号的计算等等。
一个系统里可以设置个厂区。
能否将整个生产系统的控制关系,合理地划分成若干厂区,将从根本上影响工厂生产的安全与稳定。
系统为厂区提供的默认名字是“”,可以根据需要改名字,也可以另外新建厂区。
厂区的名字必须在个字符以内,可以使用阿拉伯数字、下划线()、短横线()。
针对本教材中的水箱系统,我们将要创建一个名为的厂区。
步骤如下:
浏览器()—〉控制策略(),按右键,选择“”,如下图所示。
出现一个名为“”的新厂区。
把名字改为“”。
接下来就可以创建模块了。
练习:
通过浏览器复制一个电机模块()
水箱系统中有一个排水泵,电机的动作要受一些联锁条件()的约束。
下面将通过浏览器,从库()里找一个模块模板,添加到厂区中,改名。
然后在中进行设置,包括设置联锁条件。
从库里复制模块模板时,模块会带着“”。
是加在模块或节点上的用来定义连续历史数据采集的参数(数值记录、显示、采样周期,等等),这样,你可以在复制模块后,不必重新设置它的。
在练习——创建模块的内容里,将会介绍怎样从头开始设置。
稍后,我们将用察看。
说明:
系统中,电机模块()的名字,一般遵循以下惯例:
后第一位数字表示有几个输出点,第二位数字表示有几个输入点。
比如,表示有一个输出、一个输入,有联锁。
复制模块的步骤:
—〉—〉—〉,找到模板,把它拖拽到厂区下,改名为。
如图。
注意:
从库里复制东西到厂区,可以直接拖拽。
但是如果要从一个厂区里复制模块到另一个厂区,必须按住键,同时拖拽。
如果不按键,效果是移动,而不是复制。
注意:
如果用创建模块,模块的名字最多个字符(字母、数字、下划线),而且第一位必须是字母,不能使用破折号。
.
认识:
是专门用来编辑模块的窗口。
在里,有很多可调节大小的子窗口,可随意用鼠标调节它们的大小,也可以通过—〉或按钮恢复默认排列,以方便操作。
各子窗口的作用分别如下:
图表窗口():
直观表现模块的内部结构。
参数窗口():
用来设定模块的特性、报警上下限、缺省值()、模式(),及其它参数。
层级窗口():
显示模块的所有组成元素。
报警窗口():
显示定义过的所有报警,及它们的报警限、优先级(),及其它信息。
元素板():
包含所有可用来组成模块的元素。
共分类。
其中类是库里就有的基本功能块,类是特殊功能块()。
可通过“右键—〉”或“—〉—〉”移动元素板的位置,也可以通过“—〉—〉”或“右键—〉”调整图标的大小。
注意:
如果在“(工具)—〉(画面预设)”里修改了设置,实际显示可能和上图不太一样。
画面预设的默认设置如下:
参数筛选:
参数是功能块里执行计算和逻辑的数据。
有一些参数,在特定的功能块里是不可修改的。
还有些参数,系统设有默认值,但也可以根据需要修改。
另一些参数,则必须由用户设定。
有些功能块的参数非常多,为方便用户迅速找到需要的参数,参数窗口中的(常用)筛选出了一组在模块配置中最常见的参数。
这些参数都有默认值,不过应该根据实际需要改成合适的值。
参数和参数筛选在(在线说明)的(配置)菜单里有详细的描述。
练习:
创建控制模块()
在本节练习中,将使用模板为截止阀创建一个控制模块。
这次通过调用库里的模板,而不是通过浏览器。
,打开:
(文件)—〉—〉(工程)—〉。
或者在的工具条里点击
按钮,也可以进入。
(一般情况下,被最小化以保持界面的整洁,如果你能够熟练使用,你可以让几个窗口一起打开。
)
,从库里选择模板:
点击(文件)—〉(新建),在新建对话框里,选中“”(从现有模板中查找),点(浏览),出现浏览对话框,如图:
选择(对象型文件)—〉(模块模板)—〉(常闭阀)—〉。
点。
4,点新建对话框的,完成设置。
这时里出现一个未命名的模块的复制品。
如图:
修改控制模块:
系统提供的模板非常简单,只有一个功能块。
为了使它符合我们的水箱系统的控制需要,还需要进行一个必要的修改,就是用设备信号标识来定义模块的输入和输出(“位号”和“设备信号标识”不是一个概念,它们与通道的分配过程有关,详见第章)。
步骤如下:
1,在的图表窗口,选中功能块(表示“”功能块),在参数窗口选择一个参数,点右键,选择.,出现参数筛选对话框。
选中和,前者表示最常用的参数,后者表示关于操作的常用参数。
点。
,这时,在参数窗口中列出了必须的参数。
找到,双击,出现属性()对话框。
在栏中,输入,点。
位号在本例中是一个限位开关。
下面一栏中的表示参数的类型。
“位号”和“参数”两项,共同构成了“设备信号标识”(简称)。
如果已经完成卡的配置(如第章所述),可以直接通过“(浏览)”来查找设备。
3,在参数窗口中,双击,出现属性对话框,在栏输入,点。
在本例中是截止阀。
系统给出的默认值是。
设置完成后的参数窗口如图:
练习:
完成控制模块:
创建控制模块,都有四个必须的步骤:
1,定义与模块相关的操作画面。
,分配模块给控制器(控制器是控制网络与通道之间的信号中转装置,见硬件结构图)。
,把模块保存到数据库。
,校验模块配置。
下面将依次介绍这些步骤。
(还有一个余外的步骤是下载。
可以把模块分别下载到控制器上。
不过本例中将要下载的是整个控制策略,下载方法见本章结尾。
)
定义相关的操作画面:
与控制模块相关的画面有三种:
主控画面()、面板画面()、详情画面()。
这三种画面的特点和作用在第章、第章有详细说明。
在这里,只是简单介绍如何把画面和模块链接起来。
主控画面与控制模块的链接——在中,点击工具栏的属性按钮
(或者选择—〉),出现属性对话框。
选择(显示)选项卡,在(主控)下输入。
以后在第章里,将创建一个名为的主控画面(画面的名字必须字母开头,不可以用连字符,不可以有的关键字)。
同样,在下面的和两栏可以分别填入“详情”和“面板”两种画面的名字,实现另外两种画面链接。
完成后,点。
分配模块到控制器节点:
如果你已经配置了控制器或添加了占位器,接下来可以把模块下载到控制器,或分配到占位器。
如果还没有做这些配置,请参考第章“配置控制器节点”。
关于控制器的硬件连接,参考硬件手册——《》。
分配步骤如下:
在工具栏点“分配到节点”按钮
,或选择—〉,出现浏览对话框。
如右图。
在对话框里选择合适的控制器,点。
保存模块:
点击
按钮,或—〉,出现保存对话框,在(对象形式)框里选择,在框里找到—〉.,把模块命名为,保存。
校验模块配置:
点击属性按钮
,或—〉,出现属性对话框,选择(工具)选项卡,点(现在校验)按钮。
如右图。
系统会弹出一个对话框,提示校验成功。
现在,我们已经完成了两个模块,一个控制电机,一个控制截止阀。
下一个练习创建液位计模块—。
练习:
从头开始创建一个模块()
在本练习中,将创建一个模块,用来监测液位。
包括一个模拟量输入块(块),一个输出块,一个“提升”块。
“提升”块在元素板的里。
作用是把块的输出参数升格成一个独立的功能块,使之更容易被系统接受。
另外还有个任务:
,修改输入块的参数,使之对应到液位变送器的(信号标识)——。
2,修改输入块的参数,从默认的改为(加仑)。
3,值设为。
4,给输入块的添加历史采集(),使液位记录能在“过程历史查看”()子程序中显示。
新建:
在界面中点击或—〉,弹出新建对话框。
直接点,确认默认设置。
出现一个未命名的空白页。
添加和修改模拟量输入()块:
从元素板的类里找到(),用鼠标拖拽到页面上,如下图。
如果想知道关于功能块的更多信息,选中块,点右键,选择’?
,将出现关于块的简要说明。
如下图。
在参数窗口中双击(或右键选择),弹出属性对话框,把数值改为,点。
然后,在参数窗口双击,在框输入(液位变送器的位号)。
点。
注意:
参数列表中,有一个参数,表示线性方式(),默认值为.(间接方式)。
必须保证这一参数为默认的.方式,不作改动,才能进行下一步:
定义输入量的工程单位()。
设置工程单位()和测量范围:
双击参数,属性对话框设置如右图。
其中表示测量范围,表示单位(这里选加仑),表示小数点位置。
设置完成,点。
为实测值(,即值)的输出添加一个功能块:
设置块的作用:
对于一个输出值来说,作为一个独立的功能块——而不仅仅是某个功能块下的一个参数——更容易被系统识别、计算、处理。
本练习中要为块的做历史曲线,那么,比更适合做历史采集的数据源。
在元素板中选择(特殊功能块),找到(输出参数),用鼠标拖拽到块右边,弹出属性对话框,把参数名字改为(实测值)。
其他设置:
(参数)(浮点型),(参数类型)。
完成,点。
功能块图上出现一个名为的功能块。
给添加历史采集():
选中块,在参数窗口找到参数,右键,选择(添加历史记录),出现历史采集对话框,如下图。
在(参数路径)框显示历史采集的对象为参量的当前值(,即),如果这里没有显示,可以通过(浏览)找到。
然后勾选(激活)。
(显示方法)选择(线形)。
取样周期选择默认的秒。
设置完成,点。
注意:
“”可以在子程序中修改。
稍后,我们将把()配置到(连续历史数据库)子系统中,激活工作站的历史数据采集功能,然后下载工作站,使历史记录被收集和显示。
连接两个功能块:
点击工具条上的功能块连接按钮
,鼠标变成铅笔形状,在块的参数和参数间画一条直线。
当右端连接到位时,铅笔会变成
形状。
点空白处或
按钮,鼠标恢复常态。
完成后的图形如下:
完成模块:
创建一个模块的最后几步,在练习里已有详细介绍,这里只简述一下,不再细讲:
1,连接控制画面。
选择—〉,把设为。
2,分配模块到控制器。
—〉,在浏览对话框里选择合适的控制节点。
3,保存模块。
—〉,找到—〉,保存形式为,名字为。
完成之后,关闭。
练习:
创建控制回路模块()
本练习中,将使用模块模板(在模板库的里)建立一个控制模块,作为控制流量阀的基础模块。
这次,我们将通过浏览器创建模块,将其分配到控制器,并且设定大多数相关的参数。
创建模块、分配到控制器:
1,新建。
打开,,选择—〉—〉—〉,把模板拖到厂区下。
在中,把改名为。
2,分配。
右键,选择,或者直接把拖拽到—〉下,在浏览对话框找到合适的控制器,点。
设置模块:
在浏览器里双击,右侧窗口列出了模块下的所有功能块。
选择(一个回路功能块),右侧窗口显示出它的所有参数。
如右图。
接下来,设定一些必要的参数。
双击,在弹出的属性对话框里,把(位号)设为。
同样方法设置如下参数:
:
。
(调谐):
。
:
(每次重复间隔秒)。
:
(加仑每分钟)。
另外,()参数表示作用方式,如果不选正作用()的话,默认为反作用()。
()参数,,。
转换到界面:
在浏览器中选择,右键,—〉,打开界面。
如右图。
为模块设置报警:
报警主要用于操作子程序(在模式下),提醒操作人员现场发生的异常状况。
在操作画面上,通常以报警栏的形式显示在主控画面的最下方,以及面板画面()、或其它
设置了报警显示的画面上。
作为模块的核心功能块,块带有多种类型的报警,可以在界面下方的报警窗口中查看。
本例中,只有个报警可用:
,,和。
在报警窗口双击,或右键—,弹出属性窗口。
如右图。
把(最低值)改为。
当流量超过加仑每分钟的时候,激活高报。
完成模块:
前面已经把模块分配到了控制器,这里只需连接到主控画面,然后保存模块。
练习:
对电机模块()进行设置
在练习中,我们利用模板创建了一个电机模块,本练习中,我们将在里对其进行编辑。
注意:
如果有打印机,可以通过—〉,把界面中的模块结构图打印出来。
电机模块内部结构比较复杂,如下图所示。
图中所有功能块都来自元素板的(逻辑)分类。
主要包括:
个条件功能块(,),(),逻辑与()、逻辑非()、逻辑或()功能块,设备控制(,)功能块。
其中,,,,,几个功能块用来实现联锁。
块用来控制电机。
本节练习的主要任务:
1,删除多余的条件块。
2,用剩余的三个条件块确定联锁条件。
3,为输入和输出参数指定设备信号标识()
4,连接详情画面()到本模块(含三个条件块)。
打开模块进行编辑:
在界面点
,或选择—〉,弹出浏览框。
在浏览框中,指定为,然后在—〉目录下找到模块,双击打开。
如前所述,模块是从模板库直接复制而来,内部结构比较复杂,包括很多不同的功能块,如果需要了解每个功能块的详细资料,可以选择相应的块,通过右键—’?
查看。
删除多余的条件块:
虽然在模块里保留多余的功能块并不影响模块的作用,但是为了整洁起见,应该善掉无用的功能块。
模板默认的电机模块带有个条件块,而我们的水箱控制只需要个就够。
可以直接选中相应的块或线,然后按键,或右键—〉就可以删除。
想要一次多选,可以用鼠标框选,或按住键,逐个选择。
用表达式编辑器()指定条件
当下面三种情况任意一个发生时,电机必须关闭:
截止阀关闭,水箱液位降到加仑以下,调节阀开度降到以下。
在系统中,可以通过精确的数学和逻辑语言,给条件块编写表达式,来实现上述联锁控制。
每一个条件功能块,都对应一段表达式,来准确地描述一个控制条件。
除了条件块(),表达式也可以用在动作块(),计算块(),逻辑块()上。
表达式由操作数、运算符、公式、常数、关键字组成。
编写表达式,必须记住两条基本规则:
每句话都要以分号(。
)结尾,参数值都要用单引号(‘)标记。
选中一个条件块,选择菜单栏—〉,或右键—〉,就进入了表达式编辑器。
界面如右图。
也可以先用其它文本工具编写好表达式,再复制到编辑器中。
表达式中使用的符号,如下表所示。
符号
作用
举例
引出一个路径,指向一个内部参数(在当前模块里),可以通过按钮浏览这些参数。
^
引出一个路径,指向一个内部参数,可以通过按钮浏览这些参数。
引出一个路径,指向一个外部参数(在另一个模块里),可以通过按钮浏览这些参数。
''
批处理时,定义一个统一的名称。
:
分隔参数名和参数值。
'’
赋值符号。
。
右侧的值赋给左侧。
''''
等于号。
类似的比较符号还有>,<,>,<(不等于),<>(不等于)..
''''
加号。
用于两个数值或字符串的相加。
‘’
单引号。
把参数括起来。
.
""
双引号。
把字符串括起来。
.
;
放在每条语句的结尾。
表示一句话的结束。
.
参数标签():
在表达式中,参数用标签(,简称)的形式来描述:
模块名功能块名参数名。
编写表达式需要输入参数标签时,可以手工输入,也可以通过浏览窗口在数据库中查找。
联锁条件:
接下来,我们将用表达式编辑器给个条件块编写表达式,指定联锁条件。
,选中条件功能块,右键—〉,打开编辑器。
删除默认的第一行.。
点击(插入外部参数)按钮,弹出浏览框,一步步找到—〉—〉—〉—〉。
编辑器将在文本框里自动生成参数标签。
点击或输入“”,点击(插入预定义状态),找到预定义设置“”,选择状态,点确认。
最后,加上分号(。
)。
完成后的表达式:
'''';
是截止阀模块,是功能块,表示实测值,表示当前值。
是预定义设置的状态之一。
这个表达式的意思是,当截止阀关闭时,发出联锁信号(使电机停下来)。
说明:
“预定义设置”()在—〉—〉下完成,功能相当于语言中的宏定义,即命名一个概念,使它等同于某个常量。
点击(分析)按钮,进行检验。
如果编写的语句中有语法错误,将给出提示。
检验完成,点。
2,同样步骤,给第二个条件块输入表达式:
''<;
其中,是液位计的模块,是模拟量输入块,是模拟量输入的当前值。
表达式的意思是,如果液位低于,则发生联锁。
,给第三个条件块输入表达式:
''<;
是输出流量调节阀的控制模块,是回路功能块。
是调节阀开度的当前值(单位:
)。
含义:
如果调节阀开度小于,则发生联锁。
给指定:
选中设备控制功能块,在参数窗口,双击参数(),弹出属性对话框,在(位号)栏输入(如果已经配置了控制器和通道,可以直接浏览搜索),参数栏自动变为正确的参数。
双击参数(功能块给现场设备的输出信号),设定位号,参数自动变为。
完成模块
1,连接到画面。
过程略。
注意:
这一模块有两个系统预定义的画面,(详情)画面,和(面板)画面。
把详情画面的连接改成(本例只有三个条件块)。
2,分配模块到控制器。
过程略。
保存模块。
过程略。
3,把最小化。
练习:
创建时序功能图(图)
时序功能图是一种特殊的模块,用来定义一个“时间—事件”流程,比如在特定步骤、特定条件下,使某个设备自动开启或关闭。
时序功能图由步程()和转换条件()组成,每一步程发生一个或几个动作。
步程和步程之间是转换条件。
系统以非常高的频率对图进行扫描,如果发现某个条件的值为“真”(),就关闭上一步,启动条件后面的下一步。
模板库不提供模块的模板,必须根据需要,自己设计。
因为对于不同的控制流程,相应的图千差万别。
设计图的基本步骤,是先确定步程,再确定步程之间的转换条件。
水箱系统的时序:
本节内容我们将为水箱系统设计一个图,来控制排水的流量。
为了能够控制,需要先创建一个参数(作用和语言里的指针相同),然后命名一个预定义设置,以及它的两个取值:
,。
水箱控制时序如下:
:
(即,)。
:
等待用户将转为。
:
把流量回路社为自动模式,设置动作点为(加仑每分钟)。
:
等待调解阀达到开度。
:
打开截止阀。
.
:
确认截止阀已打开。
:
启动水泵。
:
确认水泵开启。
我们需要先在浏览器里创建一个预定义设置。
之后再到里创建一个包含图的模块。
创建预定义设置:
1,
—〉—〉—〉。
2,右键—〉,一个默认名字为的预定义设置出现,把名字改为。
3,双击(或右键—),出现属性对话框,如右图:
4,在(类型)栏输入(时序控制)。
5,点,出现状态属性对话框,如图。
输入,点。
注意:
预定义设置的命名要区分大小写。
6,
同样方法,创建另一个预定义状态“”,为。
7,点,关闭属性对话框,最小化浏览器。
创建模块:
接下来,正式开始创建时序功能图。
创建图的基本步骤如下:
创建模块,创建参数(使操作人员可以对模块进行启动操作),添加步程和条件。
1,新建。
打开,选择—〉,在弹出的新建对话框设置(对象类型)为,设置(算法类型)为,点。
一个模块出现,默认包含一个步程:
。
如右图:
2,创建参数。
点击参数窗口,右键—〉,出现添加对话框,如下左图。
设置为。
然后在属性框里,和分别设为和。
点完成。
3,添加步程。
选中,把名字改为。
在右下角的(动作窗口),右键—〉,出现属性对话框,如下右图。
设置
(步程描述)(停止并等待),
(动作类型)(分配,即分配表达式结果到目标),
(动作限定)(脉冲,即表达式的赋值语句只在第一次扫描时有效)。
动作表达式'''';(注意区分大小写),作用是把起始状态定义为静止。
提示:
也可以点(表达式助手)按钮,打开表达式编辑器,来编写表达式。
在编辑器里,可以通过按钮找到。
设置完毕,点。
在窗口选中,右键—〉,把名字改为(设为静止)。
4,
设置转换条件。
在元素板的类中选择(转换)图标