ECS700功能块利用手册上.docx
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ECS700功能块利用手册上.docx
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ECS700功能块利用手册上
VisualField系统软件
功能块利用手册(上)
浙江中控技术股分
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功能块
11综述
功能块库分三大类:
系统功能块库、行业功能块库及用户功能块库。
本文档为系统功能块库的功能块说明书。
系统功能块库又可分为两类:
IO处置功能块库和常规功能块库。
IO处置功能块库在位号组态软件中进行组态,依照位号组态由操纵器统一挪用的,其功能块在FBD中是不可见的,但FBD软件可引用IO功能块的参数。
而常规功能块库在FBD软件中组态,FBD为其分派数据空间,并治理冗余及组播数据。
1.11功能块的工作模式
功能块实际工作模式分为六种,按优先级从高到低排列为:
OOS(outofservice)、IMAN(初始态)、TR(跟踪)、MAN(手动)、AUTO(自动)、CAS(串级)。
功能块的六种运行状态互斥,功能块只能处于其中的一种状态。
其中功能块可设定的工作模式有五种:
OOS(outofservice)、TR(跟踪)、MAN(手动)、AUTO(自动)、CAS(串级)。
IMAN状态不能为设定工作模式。
1.1.1OOS(outofservice)
当功能块处于该状态时候,功能块停止运算,输出维持设置值(上一周期值或平安值)不变,但数据的组播、参数有效性检查及冗余处置照常进行。
OOS状态只有PID等高级功能块才有,当功能块第一次下载时,建议利用OOS状态。
1.1.2初始态(IMAN)
当功能块知足以下条件后,功能块进入初始态:
Ø与AO功能块相连的上游操纵功能块在AO功能块处于手动、跟踪或AO位号故障时,上游操纵功能块进入初始态;
Ø当两个操纵功能块组成串级回路时,假设下游功能块处于非串级状态,那么上游功能块进入初始态。
当一个功能块进入初始态时,它的输出跟踪功能块的反演计算输入值(BKIN)的转变,需要将BKIN与下游功能块的反演计算输出值(BKOUT)相连。
现在功能块只能够切换到OOS模式,不可进入其它模式。
1.1.3跟踪(TR)
在高优先级模式不知足时,当跟踪开关SWTR等于ON时进入跟踪模式,输出跟从输入跟踪值的转变。
1.1.4手动(MAN)
在高优先级模式不知足时,当功能块手动开关SWAM等于OFF,功能块处于手动模式,现在输出值能够直接手动置值。
1.1.5自动(AUTO)
在高优先级模式不知足时,当功能块手动开关SWAM等于ON,且内外给定开关SWSV等于OFF时,处于自动模式,进行操纵算法运算输出。
1.1.6串级(CAS)
在高优先级模式不知足时,当功能块手动开关SWAM等于ON,且内外给定开关SWSV等于ON时,功能块处于串级模式,功能块设定值等于串级设定值,并进行操纵算法运算。
1.21激活/关闭(Active/InActive)
每一个功能块都有两个标志:
输入激活/关闭标志和输出激活/关闭标志。
功能块内部对激活/关闭标志不做任何处置,由FBD程序对这两个标志进行响应。
当一个功能块处于输入关闭状态,所有输入不再由程序更新;当一个功能块处于输出关闭状态,该功能块正常执行和输出,但其输出不更新到下游功能块的相连输入(即下游功能块的输入值再也不由程序更新)。
功能块在下载到主操纵器中后,能够在FBD软件将其输入输出设置为关闭状态。
在输入关闭状态下,利用者能够对功能块输入进行强制置值,从而对功能块逻辑进行调试,确信其是不是正确。
在输出关闭状态下,能够使得调试对现场无扰动。
在利历时请注意,它可能会破坏正在运行的进程状态,而且从关闭状态切换到激活状态可能会对输出造成必然的扰动,需要调试的工程师对切换的机会有必然的把握。
1.31功能块参数分类
表11功能块对数分类表
名称
可作输入引脚
可作输出引脚
调试时是否可修改
输入参数
YES
NO
YES
输出参数
NO
YES
YES
监控参数
NO
YES
YES
操作参数
YES
YES
YES
组态参数
NO
NO
NO
1.41数据类型
表12数据类型参数表
类型
字节
表达范围
说明
BOOL
1
ON/OFF
0=OFF,非0=ON
USINT
1
0~255
SINT
1
-128~127
UINT
2
0~65535
INT
2
-32768~32767
UDINT
4
0~95
DINT
4
-48~47
REAL
4
指数位为8位,分数位为23位
LREAL
8
指数位为11位,分数位为52位
12IO处置功能块库
IO处置功能块库不同于其它功能块库,它由位号组态软件进行治理。
关于FBD软件,只能对IO功能块中的数据进行赋值或取值操作。
IO处置功能块库中的每一个功能块都与一个位号相对应,有IO处置功能块就必然有相应的位号存在。
2.11AI功能块
AI功能块同意常规AI信号输入模块、热电阻和热电偶等温度信号输入模块、脉冲量信号输入模块等模块的输入信号,依照位号组态进行输入处置,计算出工程量。
AI功能块同意通信AI信号输入,能将其转换或直接取得工程量。
2.1.1AI数据列表
表21FBD可引用参数表
参数名称
数据类型
描述
默认值
FLAG
UDINT
质量码
0
PV
REAL
过程变量值
SWAM
BOOL
强制开关
OFF=强制,ON=非强制
ON
SIMIN
REAL
仿真输入值
SWSIM
BOOL
仿真输入开关
ON=仿真,OFF=非仿真
OFF
SWOOS
BOOL
位号禁止开关
ON=禁止,OFF=使能
OFF
SCH
REAL
量程上限
SCL
REAL
量程下限
LCUT
REAL
小信号切除值(%)
SWLCUT
BOOL
小信号切除选择开关
ON=切除,OFF=不切除
OFF
TFLT
REAL
滤波时间常数(秒)
DPV
REAL
变化率报警设定值
ERR
BOOL
位号状态标志(ON=坏)
OFF
COMMCODE
USINT
4字节通信位号的状态码
0
表22位号组态软件调试参数表
参数名称
数据类型
描述
默认值
输入信号参数
FLAG
UDINT
质量码
144
PV
REAL
过程变量值
SWSIM
BOOL
仿真输入开关
ON=仿真,OFF=非仿真
OFF
SIMIN
REAL
仿真输入值
SWAM
BOOL
强制开关
OFF=强制,ON=非强制
ON
SWOOS
BOOL
位号禁止开关
ON=禁止,OFF=使能
OFF
组态参数
SCH
REAL
量程上限
SCL
REAL
量程下限
RSCH
REAL
输入原始码上限
通信位号时由用户设定
RSCL
REAL
输入原始码下限
通信位号时由用户设定
MODE
USINT
信号转换类型位定义
1=线性转换
5=线性开方转换
其他=无转换
1
SWFORM
BOOL
通信数据格式转换选择
0=不转换
1=字节转换
2=字转换
3=字内转换
0
调节参数
SWLCUT
BOOL
小信号切除选择开关
ON=使能,OFF=不切除
OFF
LCUT
REAL
小信号切除值(%)
TFLT
REAL
滤波时间常数(秒)
DPV
REAL
变化率报警设定值(/运行周期)
报警参数
HHH
REAL
高三限报警
HH
REAL
高高限报警
H
REAL
高限报警
L
REAL
低限报警
LL
REAL
低低限报警
LLL
REAL
低三限报警
HYS
REAL
高低限报警滞环值
HORLIM
REAL
扩展量程上限百分量
LORLIM
REAL
扩展量程下限百分量
ENALM
UDINT
分项报警使能
12
AOF
BOOL
报警屏蔽
ON=实时报警不显示;OFF=实时报警显示
OFF
杂项参数
CHAN_EXIST
USINT
通道存在标志
0=不存在,255=存在
255
CHK_CODE
UINT
通道校验码
23130
TS
REAL
功能块运算周期
COMMCODE
USINT
4字节通信位号的状态码
0
ERR
BOOL
位号状态标志(ON=坏)
OFF
ERRVAL
USINT
(非强制非仿真状态时)位号故障下的位号值选择:
0=保持,1=置量程上限,2=置量程下限
0
RAWVAL
REAL
原始输入值
PRIMEPV
REAL
上送原始值(工程量)
2.1.2AI质量码
表23AI质量码列表
Flag(质量码)
监控赋值
说明
D0
禁止
报警限上下限颠倒报警(REVALM)
D1
允许(AOF)
报警屏蔽(AOF)
D2
禁止
超量程上限报警(ORH)
D3
禁止
超量程下限报警(ORL)
D4
禁止
位号故障(ERR)
D5
禁止
强制状态(FORCE)
D6
允许(SWOOS)
位号禁止(OOS)
D7
允许(SWAM)
非强制状态(UNFORCE)
D8
禁止
输出高限报警(H)
D9
禁止
输出低限报警(L)
D10
禁止
输出高高限报警(HH)
D11
禁止
输出低低限报警(LL)
D12
禁止
输出高三限报警(HHH)
D13
禁止
输出低三限报警(LLL)
D14
禁止
变化率超限报警(DPV)
D15
禁止
AI仿真状态指示(SIMUL)
2.1.3AI组播数据结构
AI组播数据总共6个字节,包括2字节质量码和4字节的实时值。
表24AI组播数据结构
偏移地址
参数名称
数据类型
描述
00H
FLAG
UINT
AI质量码为UDINT型
只组播质量码的低两个字节
02H
PV
REAL
AI实时值
2.1.4AI可用位号成员
除内部参数外,AI功能块中其余的参数都开放,许诺在用户程序中依照(位号名.参数)的格式引用。
2.1.5详细功能说明
1.信号上送
Ø最大支持-25%~125%量程范围内线性采样数据。
Ø若是模块测量范围大于等于-25%~125%量程范围,但由于扩展量程上限最大只能设置为25%,扩展量程下限最大为-25%,因此只能在-25%~125%量程范围内回送线性采样值。
Ø若是设定的扩展量程范围小于±25%,那么在扩展量程范围内依照线性采样值上送,超过设定的扩展量程范围时,回送设定的扩展量程上限值或下限值。
Ø关于热电偶和热电阻,受到传感器测量范围的限制,其量程范围的设定需由传感器的测量范围规定。
2.输入信号转换
AI功能块的输入信号转换有以下几种:
Ø无转换
不对AI模块上送的数据进行转换处置,输出值直接等于AI模块上送的值。
可用于传输信号为工程量性质的通信AI位号。
Ø线性转换
PV=(实测码值-码值下限)/(码值上限-码值下限)*(量程高限-量程低限)+量程低限
⏹经常使用信号(II型,III型及-10V~10V,-20mA~20mA等信号)
⏹温度信号(热电阻、热电偶)
AI模块是依照测量原理计算实际温度值,在硬件组态中,需给信号指定代表量程范围。
例如,E型热电偶测量的量程范围设为200℃~500℃,在硬件组态中设置量程上限为500℃,量程下限为200℃,在位号组态软件中必需设置E型热电偶信号的工程量量程为200℃~500℃。
Ø开方
开方转换对输入进行开方处置后转化为工程量输出,计算公式如下:
3.小信号切除处置
若是小信号切除开关SWLCUT=ON,那么进行小信号切除处置,小信号切除值设置为百分量。
当输入信号的百分量小于正向小信号切除值时实施小信号切除作用,使得AI值为量程的0%,即等于量程低限。
4.单周期转变率报警
对输入的AI信号进行单周期转变率超限报警判定。
当|inPV(n)-inPV(n-1)|<=DPV时,相邻输入值转变率未超过预设的速度限值DPV时取PV(n)。
当|inPV(n)-inPV(n-1)|>DPV时,相邻输入值转变率超过预设的速度限值DPV时取PV(n)=PV(n-1),并报警。
其中:
DPV为组态时设定单周期许诺的最大转变量,inPV(n)和inPV(n-1)别离表示相邻两个周期AI模块上送的数据,PV(n)和PV(n-1)别离表示相邻两个周期的位号值。
若是运行进程中显现两个相邻周期内输入信号转变量超过设定的最大转变量,那么维持上一周期的输出值,并置单周期转变率超限报警。
在报警产生后,假设新的两个相邻周期的PV值小于等于DPV时,那么以为跳变达到新的平稳位置,报警排除。
5.滤波作用
对输入的AI信号进行一阶滞后滤波,可抗高频干扰和低频干扰、去除大的随机干扰或由于现场变送器靠得住性欠佳造成失真引发的输入大幅度跳动的干扰,其表达式如下:
FV(n)=
*FV(n-1)+(1-
)*PV(n)
其中:
FV(n)表示一阶滤波后的值,
表示滤波滑腻系数,
表示滤波时刻常数,
表示采样时刻。
6.扩展量程限幅处置
AI模块上送的数据最大可许诺超量程25%,即支持最大(-25%~+125%)范围内的线性数据采样,超扩展量程限时回送扩展量程上限或下限,扩展量程上限和扩展量程下限在位号组态软件中设定。
当PVCALC>=SCH*(1+HORLIM)时,PVCALC=SCH*(1+HORLIM)
当PVCALC<=SCH*(1-LORLIM)时,PVCALC=SCH*(1-LORLIM)
其中:
HORLIM和LORLIM别离表示扩展量程上下限的百分数,组态时限制最大值为25%。
7.强制处置
非强制状态下,AI输入信号来自于AI模块或仿真输入,通过一系列处置后取得当前的工程量PV。
强制状态下,AI功能块的工程量PV由用户手动设定。
在强制状态下,高低限报警、小信号切除及超量程处置同非强制状态下一致。
8.报警处置
Ø故障报警
当模块自身故障或通信故障发生时,显示AI位号故障报警ERR(操纵器调试状态下不产生ERR报警)。
Ø超量程报警
当报警使能中设置超量程上下限报警,且测量值超过扩展量程上下限时,置质量码中相应的超量程报警标志位。
Ø单周期转变率超限报警
当报警使能中设置转变率超限报警,且测量值单周期转变率超限时,置质量码中相应的报警标志位。
Ø高低限报警
功能块对PV进行高三限、高高限、高限、低限、低低限和低三限报警处置,每种报警都可带滞环作用。
Ø报警限上下限倒置报警
假设设置的(HHHALM–HYS)<=HHALM,(HHALM–HYS)<=HALM,(LLALM+HYS)>=LALM,(LLLALM+HYS)>=LLALM,(HALM-HYS)<=(LALM+HYS),那么置报警限上下限倒置REVALM,标识于质量码中。
Ø报警屏蔽
假设设置位号报警屏蔽功能,那么相应的报警只记录不实时显示。
Ø报警使能
以上报警中,高低限报警中的每种报警、超量程报警和速度报警能够单独使能或禁止,报警限倒置报警、位号故障报警老是起作用。
当报警发生时,质量码中置上相应的标志位。
9.故障置值
当处于非强制及非仿真状态时,即位号值来源于AI模块时。
当AI模块上送数据可疑时,位号值维持。
当AI模块上送数据为坏时,位号值依照组态设置输出,其中组态设置项有:
维持、置量程高限、置量程低限。
10.通信信号格式转换
系统内处置的数据格式为低字节在前、高字节在后,那么若是通信信号的数据格式与系统数据格式不同,那么需要选择相应的转换格式。
假设通信数据格式为2字节整数,那么可选择“不转换”或“字节转换”。
假设通信数据格式为4字节整数或4字节浮点数,那么可选择“不转换”、“字节转换”、“字转换”、“字内转换”。
例如:
表25通信信号格式转换
第一字节
第二字节
第三字节
第四字节
转换方式
最低
次低
次高
最高
不转换
最高
次高
次低
最低
字节转换
次高
最高
最低
次低
字转换
次低
最低
最高
次高
字内转换
2.21AO功能块
AO功能块将操纵策略中运算所得操纵模拟量输出到AO模块,进而操纵现场执行机构。
2.2.1AO数据列表
表26FBD可引用列表
参数名称
数据类型
描述
默认值
FLAG
UDINT
质量码
0
IN
REAL
输入实时值
TV
REAL
跟踪输入值
OUT
REAL
输出实时值
BKOUT
REAL
反演计算值
SWAM
BOOL
强制开关
OFF=强制,ON=非强制
OFF
SWTR
BOOL
跟踪输入开关
ON=跟踪,OFF=不跟踪
OFF
SWOOS
BOOL
位号禁止开关
ON=禁止,OFF=正常
OFF
SCH
REAL
量程上限
SCL
REAL
量程下限
TB
REAL
平衡处理时间常数(以秒为单位)
HOLIM
REAL
输出高限限幅值
LOLIM
REAL
输出低限限幅值
COMMCODE
USINT
4字节通信位号的状态码
0
BKOUTERR
BOOL
反演计算输出状态
ON
表27位号组态软件调试参数表
参数名称
数据类型
描述
默认值
输出信号参数
FLAG
UDINT
质量码
0
IN
REAL
输入实时值
TV
REAL
跟踪输入值
OUT
REAL
输出实时值
BKOUT
REAL
反演计算值
SWAM
BOOL
强制开关
ON=非强制,OFF=强制
OFF
SWTR
BOOL
跟踪输入开关
ON=跟踪,OFF=不跟踪
OFF
SWOOS
BOOL
位号禁止开关
ON=禁止,OFF=正常
OFF
组态参数
SCH
REAL
量程上限
SCL
REAL
量程下限
RSCH
REAL
输出原始码上限
通信位号时由用户设定
RSCL
REAL
输出原始码下限
通信位号时由用户设定
ATC
BOOL
正输出/反输出选择开关
ON=反输出,OFF=正输出
OFF
SWFORM
BOOL
通信数据格式转换选择
0=不转换
1=字节转换
2=字转换
3=字内转换
0
调节参数
TB
REAL
平衡处理时间常数(以秒为单位)
报警参数
HOLIM
REAL
输出高限限幅值
LOLIM
REAL
输出低限限幅值
HORLIM
REAL
输出扩展量程上限
LORLIM
REAL
输出扩展量程下限
ENALM
UDINT
分项报警使能
12288
ACK
BOOL
故障恢复确认
OFF
AOF
BOOL
报警屏蔽
OFF
杂项参数
CHAN_EXIST
USINT
通道存在标志
0=不存在,255=存在
255
CHK_CODE
UINT
通道校验码
42405
TS
REAL
功能块运算周期
COMMCODE
USINT
4字节通信位号的状态码
0
BKOUTERR
BOOL
反演计算输出状态
ON
2.2.2AO质量码
表28AO质量码列表
Flag(质量码)
监控赋值
说明
D0
禁止
保留
D1
禁止
保留
D2
允许(ACK)
故障恢复状态(RECOVER)
D3
禁止
故障安全状态(SAFESTA)
D4
禁止
位号故障(ERR)
D5
禁止
强制状态(FORCE)
D6
允许(SWOOS)
位号禁止(OOS)
D7
允许(SWAM)
非强制状态(UNFORCE)
D8
禁止
输出高限限幅报警(H)
D9
禁止
输出低限限幅报警(L)
D10
禁止
跟踪状态(TR)
D11
允许(AOF)
报警屏蔽(AOF)
D12
禁止
超量程上限报警
D13
禁止
超量程下限报警
D14~D15
禁止
保留
2.2.3AO组播数据结构
AO组播数据共6个字节,包括2字节的质量码和4字节的AO实时值。
表29AO组播数据结构
偏移地址
参数名称
数据类型
描述
00H
FLAG
UINT
AO质量码为UDINT型
只组播质量码的低两个字节
01H
PV
REAL
AO实时值
2.2.4AO可用位号成员
除内部参数外,AO功能块中其余的参数都开放,许诺在用户程序中依照(位号名.参数)的格式引用。
2.2.5详细功能说明
1.参数有效性检查
检查组态数据是不是正确,输出量程上下限设置在位号组态时具有设置约束,若是输出限幅低限大于输出限幅高限,那么强制限幅高
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