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本讲首先向大家介绍基于PC-based设备的策略生成工具——控制策略生成器的基础理论和概念，为您提供一种新型的自动化控制解决方案，希望能够在自控学习或工程实践中给您一些启发。 <BR> <BR> <BR> 在监控系统中，监控硬件设备是必不可少的，这些设备可以是PLC、DCS、智能仪表或基于PC的工业计算机（以下简称PC-Based设备）。在传统的控制系统中这些设备是参与控制的主角，本章讨论的控制功能，固然也不会离开这些设备。过程信号的输入和输出必须经由这些硬件设备与现场设备相连，组态软件的控制功能表现在弥补传统设备控制能力的不足，扩大PC-Based设备在控制系统中所占比例等方面。<BR> <BR> <BR> PLC、DCS、智能仪表的内部都具有现成的控制算法，通过组态就可以实现预定的控制方案和策略，但它们还有不足之处。首先，这些控制设备内部的控制策略修改起来很不方便，有些控制策略在系统运行期间甚至是不允许修改的；其次，这些控制设备的控制能力一般只适用于某些领域，例如DCS过程控制功能较强，但是逻辑操作速度不高，而PLC的过程控制算法种类则偏少。这些缺陷严重制约着设备性能的发挥。<BR> <BR> <BR> 这些控制设备与PC间都提供了便利的通讯手段，借助PC上组态软件提供的策略控制器的丰富算法，就可以弥补这些设备在运算、控制能力上的不足，充分发挥其作用。<BR> <BR> 另外，PC-Based设备已经实现了标准化、模块化，例如工业PC具有完整的A/I、A/O、D/I、D/O、计数器等I/O卡件，这些PC-Based设备在电气性能指标上完全符合工业要求，在可靠性、稳定性、甚至冗余设计等方面都能够满足工厂需要，而且因系统在成本、开放性、灵活性、界面等方面的优势而日益受到用户的青睐，将给工业控制系统带来巨变。<BR> <BR> <BR> PC-Based系统是监控组态软件发挥作用的重要舞台，这是因为：<BR> <BR> 1. PC-Based控制系统的出现将改变计算机控制系统的格局。<BR> <BR> PC和现场总线技术是目前影响工业控制领域发展的最重要因素，而PC和现场总线又是紧密地结合在一起的，PC和现场总线促进了控制系统走向开放，也使PC走进了工业控制领域。开放使应用规模可以自由伸缩，扩展应用变得极为方便，同时降低了安装维护费用，最终使用户受益。PC-Based控制系统既可以单独存在，也可以与其它系统混合使用，目前PC-Based控制系统正在向各个领域渗透，由于它具有多种优越性，它必将取代传统的控制系统。<BR> <BR> 2.在组态软件上就可以直接组态PC-Based控制系统的控制策略，经编译后下装到每个控制器后即可进入运行，这种PC-Based控制系统采用工业PC的CPU，与普通商用PC的处理能力相当，因此处理能力强，运算速度快，与传统的控制系统相比具有很大的优越性，在控制能力上已超过了传统的PLC等控制系统。<BR> <BR> 3.PC-Based控制系统可以运行嵌入式操作系统，若干个这种控制系统可以联成大规模的控制网络，每个独立系统的显示器、键盘等设备都可以卸掉，硬盘改用电子盘。在这种情况下，每个独立系统在形式上无异于一套PLC或DCS，而处理和控制能力又大大强过它们。PC-Based控制系统在系统联网能力、联网成本方面比传统控制系统具有更为明显的优势。<BR> <BR> 4. PC-Based控制系统编程工具采用图形化编程语言，只需用鼠标“点击、拖动”就可以建立一个可重复使用的控制方案，大大减少工程时间和人力。<BR> <BR> 一．监控组态软件控制功能模块的基本概念<BR> <BR> <BR> 目前有关基于PC-based的成熟的控制功能软件模块还很少，有的组态软件将控制功能模块称为“软PLC或SoftPLC”，也有的称“软逻辑”，但这些叫法都不能准确地反映监控组态软件基于PC-based的控制功能模块的含义。在此，我们引入“策略（Strategy）”的概念来描述组态软件的控制功能。策略相当于计算机语言中的函数，是在编译后可以解释执行的功能体。力控的控制策略生成器StrategyBuilder是一个可以运行于Windows98/2000/NT环境，而策略运行器既可以运行于Windows98/2000/NT，也可运行于WindowsCE、DOS，Unix，Linux操作系统。它采用功能框图的方式为编程者提供编程界面，并且可以和力控的其它组件无缝结合。<BR> <BR> 在力控的StrategyBuilder中，一个应用程序中可以有很多控制策略，但是有且只能有一个主策略。主策略被首先执行，主策略可以调用或间接调用其它策略。策略嵌套最多不应超过4级（不包括主策略），即0-3级，否则容易造成混乱。在这4级中，0级最高，3级最低，高级策略可以调用低级策略，而低级策略不可以调用高级策略，3级不能有子策略，2级最多可以有127个子策略，主策略、0级和1级可以有255个子策略。<BR> <BR> 控制策略由一些基本功能块组成，一个功能块代表一种操作、算法或变量，它是策略的基本执行元素，类似一个集成电路块，有若干输入和输出，每个输入和输出管脚都有唯一的名称，不同种类的功能块其每个管脚的意义、取值范围也不相同。<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> 力控的控制策略是在控制策略生成器StrategyBuilder中编辑生成的，在控制策略存盘时自动对策略进行编译，同时检查语法错误，编译也可以随时手动进行。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20047912473655381.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20047912473655381.jpg" border=0 alt=按此在新窗口浏览图片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 如果策略A被策略B调用，则称A是B的子策略。零级策略是主策略的子策略，零级策略的子策略是一级策略，依此类推。<BR> <BR> 1. 编辑控制策略时的几条基本准则 <BR> <BR> 策略只能调用其子策略，不能跨级调用，如不允许主策略调用二级策略。<BR> <BR> 一个功能块的输出可以输出到多个基功能块的输入上。一个功能块的输入只能来自一个输出。功能块的输出不能来自另一个块的输出。<BR> <BR> 执行的顺序先执行0级策略，其它策略的执行都是由该策略调用或间接调用。<BR> <BR> 在同一策略中，功能块的执行顺序是先上后下，先左后右。 <BR> <BR> 2. 使用策略编辑器生成控制策略的基本步骤 <BR> <BR> ⑴ 根据生产控制要求编写控制逻辑图。<BR> <BR> ⑵ 根据生产过程的控制要求配置I/O设备。<BR> <BR> ⑶ 根据逻辑图创建策略及子策略，建立I/O通道与基本功能块的连接。<BR> <BR> ⑷ 对创建的控制策略进行编译和排错。<BR> <BR> ⑸ 利用控制策略编辑器的各种调试工具对编辑的策略首先进行分段离线调试，再进行总调试，最后进行在线调试。<BR> <BR> ⑹ 如果控制策略在本地运行，则将经过调试的策略投入运行；如果策略在目标设备上运行，则将策略下装到目标机中投入运行。<BR> <BR> 3. 控制功能模块的构成及相关程序 <BR> <BR> 力控StrategyBuilder的系统构成图中能够看出它与实时数据库及图形界面系统关系紧密。通讯接口实用程序和系统监控程序只有在嵌入式操作系统中才能用到，这时PC-Based系统在控制功能模块的支持下变成了功能强大的PC-BasedPLC，这种PLC无论是控制运算能力还是开放性都优于普通PLC，在这种情况下不需要实时数据库和界面系统，因为系统中没有键盘、显示器等外设。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20047912482658942.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20047912482658942.jpg" border=0 alt=按此在新窗口浏览图片 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块 <BR> <BR> 一种基本功能块可以被反复调用，每次调用被赋予一个名字，功能块的执行顺序和它在屏幕上的位置相关，位置靠左上方的功能块优先执行，按照先左后右、先上后下的顺序执行。<BR> <BR> 基本功能块分五类：变量功能块、数学运算功能块、程序控制功能块、逻辑功能块和控制算法功能块。<BR> <BR> 逻辑功能块用于逻辑控制与逻辑运算，比较运算和计数器由于带有死区参数因此被划入控制算法块。控制功能块用于标准控制算法的运算与控制。<BR> <BR> 如图所示，一个基本功能块由下面几部分组成。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20047912493654201.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20047912493654201.jpg" border=0 alt=按此在新窗口浏览图片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> 1. 功能块名称：描述功能块的计算类别。 <BR> <BR> 2. 输入：功能块的输入参数，即参加计算的操作数，将用In1、In2、In3……或其它有意义的助记符表示。<BR> <BR> 3. 输出：功能块的计算输出，将用OUT或其它有意义的助记符表示。<BR> <BR> 4.参数：指定功能块中参与运算的必要参数，在组态期间设置这些参数的值，控控制算法功能块参数的值也可以与其它功能块的输入、输出进行连接，接受来自其它功能块的参数设定或将参数的值送给其它功能块。参数的名称不显示在功能块的输入和输出管脚上，在力控StrategyBuilder的工作桌面上用鼠标单击一个功能块，其参数就会显示在属性框中。<BR> <BR> 5.功能块使能端：输入，当它的数值为非0（TRUE）时，才允许功能块对输入变量进行计算，否则功能块不执行计算，输出无效，可以用另一个功能块的输出连接到功能块的使能端，达到控制是否允许其计算的目的。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=按此在新窗口浏览图片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A>
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状 态：
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力控科技
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