集散控制系统组态软件ch3-3macs组态1

1和利时集散控制系统

Hollias-MACS组态软件2概述P136DCS系统组态软件作为一个应用软件平台，使用时只需要认真、细致地设计控制回路和与实际控制及显示、打印等有关的信息，而不必关心这些功能是如何用软件实现的〔即不必编写软件〕。这种组态方法不仅大大减轻了应用系统的开发工作量，而且大大提高了软件的水平，并保证了系统可靠性。3概述P136各厂的DCS均提供了功能齐全的组态软件，虽然在形式和使用方法上有很大差异，而且各自支持的组态范围也不尽相同，但根本内容一致，组态原理一样。包括以下几个方面系统配置组态数据库组态流程显示及操作画面组态控制算法组态报表组态编译和下装4教学要求以MACSV系统软件使用为例，掌握组态软件的根本原理，以及各局部的操作方法。5MACSV介绍

MACSV系统给用户提供了一个通用的系统组态平台和控制平台。应用系统需要通过工程师站软件组态产生－－把通用系统提供的模块化的功能单元按一定的逻辑组合起来，形成一个能完成特定要求的应用系统。组态后，会产生应用系统的数据库、控制运算程序、历史数据库、监控流程图及各类生产管理报表。组态时，各子系统可在编辑时并行进行，无明确的先后顺序。6组态步骤前期准备工作系统硬件配置－－包括系统规模、各站的数量、各站测点分配、模块配置等。工艺系统测点清单－－包括AI、AO、DI、DO等类型，指明各类有关项的内容，如量程、报警限等。确定运算方案根据工艺要求提出控制策略，包括模拟量控制回路调节、逻辑控制、顺序控制、批量控制等，明确各回路执行机构的类型。确定相关工艺流程依据工艺确定系统图形画面，主要反映流程关系、所需监视控制的工艺参数的位置信息和类型信息等。7组态步骤２．建立目标工程(数据库总控)对应用工程起一工程名，目标工程建立后，便建立起了该工程的数据目录。３．系统配置组态〔设备组态〕任务是完成系统网和监控网上的设备硬件配置－－由设备组态软件完成。４．数据库组态(数据库总控)任务：定义和编辑系统各站的点信息，是形成整个应用系统的根底。数据库中有两类点：物理测点：存在于现场控制站和通讯站中，包括测点的类型、物理地址、信号处理、显示方式等。中间量点：与物理点比，差异仅在于没有物理位置相关信息，可在算法组态和图形组态中应用。8组态步骤５．工程根本编译(数据库总控)：在设备组态编译成功的根底上，数据库编辑完成后可以进行根本编译。６．效劳器控制算法组态(效劳器算法组态)：用来编制效劳器算法程序。7.工程完全编译(数据库总控)：在效劳器控制算法工程编译和根本编译成功之后可以进行联编，生成控制器算法工程。8．控制器算法组态：用来编制控制器算法程序及下装控制器。9.图形、报表组态：用来绘制工艺流程、制作反映现场工艺数据的报表。9组态步骤10．事故库组态将设备运行时可能出现的不正常工况下的运行状态聚集起来，综合成不同的故障，给出报警画面和相关的处理意见提示。11.工程完全编译(数据库总控)：生成下装文件在控制器算法组态(CoDeSys)中，登录控制器，将工程下装到主控单元.12.在“工程师在线〞下装效劳器、操作员站。下装效劳器、操作员站。至此，离线工作完成，可投入在线调试、运行。10组态实例

以单容水箱液位定值控制系统为例来介绍MACS组态软件的组态方法。MACS组态主要包括数据库组态、设备组态、算法组态和画面组态。组态完成后与装置连接进行系统统调。11ＭＡＣＳ组态实例12组态步骤 〔1〕工程分析单容水箱液位定值控制系统需要一个输入测量信号，一个输出控制信号。因此需要一个模拟量输入模块FM148A和一个模拟量输出模块FM151。采集上水箱液位信号〔LT1〕，控制电动控制阀的开度。 〔2〕工程建立 ①参照图1和图2，翻开数据库组态工具，进入数据库组态界面。ＭＡＣＳ组态实例13ＭＡＣＳ组态实例14ＭＡＣＳ组态实例图2数据库组态画面1.选择工程菜单中的新建工程或点击快捷按钮，弹出添加工程对话框15②填入工程名，单击确定。工程建立之后可以在d：\macs文件下看到一个以新建的以工程名命名的数据目录〔文件夹〕。ＭＡＣＳ组态实例2.键入工程名，工程名必须为12个字符以内的非中文字符，只包括字母、数字。并且多次建立的工程不能重名。命名后点击确认按钮，添加工程窗口关闭TEST16添加工程之后如下操作：3.从下拉单中选择新创建的工程“test”17翻开工程后左上角出现工程信息。特别注意：任务栏中出现dbedit最小化的图标，此程序严禁中途退出，它随工程的翻开而翻开，随着工程的关闭而关闭。181.选择编辑菜单中的域组号组态，将工程分组，系统最多可以创建255个工程（域），分为32个组，每个组最多8个工程（域），即使只有1个工程（域）也同样需要分组，而且要将此工程分配为0号域。2.调整工程分组号，在左侧未分组的域中选择要分组的工程，点击向右箭头，工程即放入右侧该组所包含的域中。3.工程放入右侧该组所包含的域中后点击确认按钮，域分组完毕。域组号组态19域组号组态之后，弹出如右窗口：至此新建工程完毕，点击编辑菜单中的退出或点击窗口右上角的图标关闭数据库组态工具进行域组号组态之后，画面左上角工程信息部分出现了当前域号以及该域分组号新建工程20工程创立完毕后系统自动在组态软件安装路径下创立了一个以工程名命名的文件夹，以后关于组态产生的文件都是存放在这个文件夹中的。21新建工程步骤22与工程相关的其它操作删除工程：不需组态或者没有用处的工程可以删除掉。在数据库总控中完成：1.在数据库总控画面中首先选择需要删除的工程，然后选择工程菜单中的删除工程或点击工具栏中的删除工程快捷按钮，弹出确认删除对话框。2.在确认删除对话框中点击确定，弹出工程已经删除的提示。至此工程彻底从硬盘上删除。23与工程相关的其它操作导入工程：可以将其它计算机上组态的工程导入到本机上作为参考或者继续组态。在数据库总控中完成：1.在数据库总控画面中首先选择工程菜单中的导入工程，弹出文件对话框。2.在文件对话框，选择要导入的工程，然后点击确定。注意要导入的工程必须放在组态软件安装路径以外的其它文件夹中，安装路径下不能有重名的工程。24与工程相关的其它操作导入工程：3.导入工程后即可从数据库工程列表中选择此工程，对此工程进行组态或查看。25数据库组态就是定义和编辑系统各站的点信息，这是形成整个应用系统的根底。数据库组态用以生成整个系统的核心数据环境---数据库。三、数据库组态26需通过数据库组态工具生成的数据有以下几类：⑴物理量点组态数据：即实际I/O点，包括通过现场控制站等进行采集、输出的所有外部物理点。如模拟量输入点(AI)、模拟量输出点(AO)、开关量输入点(DI)、开关量输出点(DO)、脉冲量输入点〔PI〕、脉冲量输出点〔PO〕等，此类点需要手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。数据库组态27⑵中间量点组态数据：指通过计算后所得到的新的数据库点，同实际物理测点相比，差异在于没有与物理位置相关的信息，可在控制算法组态和图形组态中使用。如内部模拟量点(AM)、内部开关量点(DM)等，此类点如果是效劳器中的点可以手工或通过导入的方式在数据库编辑中组态完成。如果是现场站中的点需要在控制站算法组态中添加到全局变量表中，通过根本编译后自动参加到数据库中。数据库组态28数据库组态步骤是：翻开数据库组态工具—翻开工程—进入编辑数据库画面进行数据编辑—关闭数据库组态工具。数据库组态292.选择编辑菜单中的编辑数据库或点击编辑数据库快捷按钮。进入数据库编辑画面数据库组态操作1.选择一个工程30填入正确的用户名及口令后点击确定按钮。首次进入系统画面，缺省是以工程师级进入。用户名：hollymacs口令：macs数据库组态操作31选择系统中的数据操作或点击数据操作快捷按钮，在提示窗口中选择确定后弹出选择数据窗口风格对话框。在此对话框中选择数据库点的类名，选择组态风格，再选择各类点要组态的项后按确定按钮。进入编辑画面。数据库组态操作32因为单容水箱液位定值控制系统用到两个模块，两个通道，所以需要编辑两个点号。数据库组态操作33③选择模拟量输入，在右边选择项名列表框中选择需要设置的工程名称，见表9.10，单击确定并添加记录。数据库组态操作34④选择AO模拟量输出，参照表9.11选择项名，单击确定并添加记录。ＭＡＣＳ组态实例35此工具栏中是进行数据库组态需要用到的快捷按钮，包括添加、删除、保存、查询、导入、导出等。数据库组态操作36⑤设备号即设备地址，输入通道为2〔FM148〕，输出通道为4〔FM143〕，单击更新数据库按钮即可保存。⑥单击数据库编译→根本编译，假设显示数据库编译成功，那么数据库组态完毕。数据库组态操作371.导入：可以在EXCEL中编辑一个文本文件〔以制表符分隔〕，在这个文件中将各点的项信息填写清楚，然后将此文件导入到数据库编辑中。注意此文件不能带表头，而且列的排列顺序必须与数据库编辑画面中所选择的项的顺序一致。2.导出：在数据库编辑画面组态好的数据库可以导出到EXCEL中，导出的文件没有表头，文件中列的顺序与数据库编辑画面中所选择的项的顺序一致。数据库组态操作38导入翻开EXCEL软件—制作数据库表—保存为文本文件〔以制表符分隔〕--数据库编辑画面中—选好要导入的各项—进入到如下界面：选择此导入按钮,弹出选择文件对话框，在其中选择要导入的文本文件后，弹出导入文件对话框。在此对话框中填入源文件的起始列、结束列和目标数据窗口的起始列,点击确定后数据导入到数据库中。数据库组态操作39导出：在组态界面上选择导出按钮—保存为文件—在EXCEL中翻开此文件即可。导出的库文件没有表头。数据库组态操作40各类点常选择的项〔选择的顺序不限，以下只是经常选择的项，可参考选择，具体选择要视组态需要而定。〕特别注意：点名是所有类型点都必须要组态的项，它是由数字、字母和下划线组成的字符串，最多12个字符。不能以数字、下划线开头，不能有空格、百分号、波浪线、竖线、中划线符号。前四个字母表示工艺系统，后几个表示实际点名意义。每个工程可定义300个工艺系统。数据库组态操作41AI类点：点名、点说明、量纲、站号、设备号、通道号、信号范围〔2：4-20mA,3:0-5V,4:1-5V,12:PT100_RTD,14:Cu50_RTD,53:E_TC,55:K_TC,64:0-10V)、量程上限、量程下限、报警上上限、报警上限、报警下限、报警下下限、上上限报警级(0:不报警，1：红，2：黄，3：白，4：绿〕、上限报警级、下限报警级、下下限报警级、采集周期、是否冷端补偿、补偿点名等。

数据库组态操作42AO类点:点名、点说明、量纲、站号、设备号、通道号、量程上限、量程下限、采集周期、操作记录、当前值等。AM类点：点名、点说明、量纲、站号、量程上限、量程下限、报警上上限、报警上限、报警下限、报警下下限、上上限报警级、上限报警级、下限报警级、下下限报警级、当前值、操作记录等。

数据库组态操作43DI类点：点名、点说明、置0说明、置1说明、站号、设备号、通道号、报警属性、报警级、中断属性、SOE属性等。DO类点:点名、点说明、置0说明、置1说明、站号、设备号、通道号、当前值、操作记录等。

数据库组态操作44DM类点：点名、点说明、置0说明、置1说明、站号、报警属性、报警级、当前值、操作记录等。SYSNAME类点〔其中点名和站号必须按照系统指定内容编写〕点名：为1SYSTEM1站号：为0点说明：为工程名描述。

数据库组态操作45①按照“开始→程序→MACS组态软件→设备组态工具〞的顺序翻开设备组态工具，定义系统设备和I/O设备。②设置系统设备。●选择翻开新建的工程。●选择编辑→系统设备，翻开系统设备组态对话框。●选中MACS设备组态，右击鼠标选择添加节点。●在“现场控制站、操作员站、效劳器〞中选择现场控制站。●选中现场控制站，右击鼠标选择添加设备，分别添加主控单元、以太网卡。具体做法：设备组态46设备组态选择菜单栏编辑/系统设备。设置上层的以太网网络。点击“下一步〞。47设备组态出现下面对话框，选择：单机；点“下一步〞，I/O控制站数量：1；控制站数量：148设备组态出现上述信息，点击“开始〞按钮。出现MACS设备组态，如以下图：49设备组态双击操作员50下面的以太网卡，设置A网IP地址，将改为。50设备组态设置B网IP地址：改为。51设备组态设置效劳器以太网卡地址：双击效劳器0/以太网卡，同上将A网IP地址改为：，B网IP地址改为：。关闭当前窗口。设置现场控制站DP：选择菜单栏编辑/I/O设备。52设备组态选择菜单栏编辑/I/O设备。设置下层的DP网络。右健，添加设备，添加使用到的设备。(本例为FM148A和FM151)53设备组态出现如以下图：分别选择FM148A、FM143和FM151参加。54设备组态55设备组态右键点击FM151，选择设备属性，将设备地址改为4，同样的方法，将FM148A的设备地址改为2。完毕后，点击按钮，显示编译成功，保存I/O设备关闭窗口。56三、效劳器算法组态概述：

MACSV中的连续控制功能是由系统内部定义的功能块来完成的。需经过一个组态过程：即按要求将运算处理过程组合起来，构成功能块图，以便系统调用和执行。利用功能块图可以完成回路控制、报警处理、连续量的累加与运算、分立逻辑等运算。功能块图生成系统是供用户组态生成功能块图的工具软件，在该软件支持下，程序的编制转化成为功能块图的绘制过程。只要从功能块库中选定模块，再按规定的数据加工流程把这些模块用信号连线连接起来即可。57三、效劳器算法组态编辑功能分两个层次：对根本元素的操作---指构成块图的算法模块、段、连线，操作主要有：选择、定位、参数编辑、拷贝、删除、连接等。对方案页的操作----页切换、页之间模块拷贝及粘贴，页运行参数编辑、自动生成测试图、保存和打印。功能块编辑产生的源文件：(工程名)、HSALG\ALGSRC目录下58三、效劳器算法组态功能模块是程序的最小组成单位，与高级语言中的函数相同，在图形语言中用带有一个或多个输入输出线段的矩形表示。I1I2DVAV算法标识名算法名数据处理按从左到右方向进行，所以定义左边线段为输入端，右边为输出端，矩形的大小随输入(出)的数目而定。函数的实际参数用信号连线连接到输入端，运算结果通过输出端传递出去，内部的执行流程由系数定义。59三、效劳器算法组态算法名---描述该功能块所完成的运算功能，如加法、PID调节等。由系统规定，最多用4个汉字。算法标识名---模块的实体名(又称计算名、点名)，它在整个系统范围内就是唯一的，命名方法与工程名命名一致。在功能块图中每增加一个功能模块，即在系统中定义了一个模块实体，该实体才是执行的，相当于函数的调用语句。参数表---每种类型的功能模块都有一个参数表，表长度和内容依不同算法而定。如PID算法模块有比例度、积分常数和微分常数等。数据端子---功能块图通过数据端子联系操作对象，有输入、输出两种类型。60三、效劳器算法组态数据端子的内容可以是全局变量、局部变量、数据库点，只有输入端子的内容可以是常数。数据库点是“点名.项名〞形式的变量，项名为空表示缺少为该点的当前值。注意：数据类型的匹配。

点名项名

点名项名输入型端子输出型端子61三、效劳器算法组态组态步骤翻开效劳器算法组态，在菜单栏中选择文件/新建工程，选择刚刚新建的工程。点击按钮新建站，新建的站保存到默认的安装目录下。点击“保存〞按钮。62三、效劳器算法组态选中“效劳器〞，点击工具栏中的按钮，新建效劳器算法方案，如下图，请选择“FM〞类型方案建立效劳器算法方案。63三、效劳器算法组态保存方案，默认路径。64三、效劳器算法组态此时需要在“P1-1〞右侧的空白框中键入“getsysper(_FUHE00)〞几个字符，添加完毕请保存方案页。65三、效劳器算法组态点击菜单栏“编译〞中的“当前方案〞实现本方案页编译，如下图；此时系统会出现错误提示“FUHE00〞数据库点类型未定义。66三、效劳器算法组态翻开“数据库总控〞，选择“demo〞工程，在“数据库编辑〞下的“AM〞项名，全选后确定。67三、效劳器算法组态类型数据库里添加〞FUHE00〞中间量点,更新数据库。68三、效劳器算法组态中间量点添加完毕，点击菜单栏“编译〞中的“当前方案〞，会发现错误提示消失，点击工具栏中保存，再次保存方案页。在左边一栏选择“工程〞。选中“效劳器〞点击鼠标右键，编译“效劳器〞站，如图选择“全部重编〞，最终出现“站编译成功〞。69三、效劳器算法组态选中工程“demo〞点击右键，编译工程，出现提示窗口，选择“是〞。最终出现“工程编译成功〞。70三、效劳器算法组态工程编译成功后，保存工程；点击菜单栏“文件〞中“退出〞项。完全编译工程。71四、控制器算法组态单击桌面上的“开始〞?“程序〞?“MACV组态软件〞?“控制器算法组态〞，弹出工程选择窗口；选中工程后，点击“选择〞按钮；弹出控制站选择窗口，选择“10站〞为进行算法组态的控制站；选中控制站后点击“确定〞按钮，控制器算法软件即被启动〔注意此前一定要先进行目标安装，安装后在C盘根目录下会生成有TARGET文件夹〕。72四、控制器算法组态单击左下角“资源〞按钮后，双击选择“目标设置〞，“控制器类型〞选择“HollysysCoDeSysSPforQNX〞。73四、控制器算法组态74四、控制器算法组态具体设置可参照MACSV组态手册，点击“确认〞按钮双击“任务配置〞，可弹出“任务配置〞窗口，在这里可以设置程序运行类型及程序循环周期，默认值为250ms。75四、控制器算法组态双击“MACS配置〞，弹出“MACS配置〞对话框，如下图：76四、控制器算法组态双击“库管理器〞。在库管理器左上角出右键“添加库〞。77四、控制器算法组态选择“hsac〞文件，翻开。设备组态里定义的设备信息可以在“MACS配置〞窗口里看到。在菜单栏里选择“工程〞下的“全部再编译〞如下图：78四、控制器算法组态在下方信息栏窗口可以看到编译信息，如果系统不需要SOE报警，可以在主程序中将“SOE〞语句删除。删除后再选择“工程〞?“全部再编译〞，系统无错误提示。79五、控制器程序编写步骤如以下图所示，在对象组织器中，选中POUs,可以新建一文件夹，重命名为“ＴＨＪ－３〞，然后选中文件夹，单击鼠标右键，选中“增加对象〞，弹出创立POU窗口，命名新的POU。80五、控制器程序编写步骤重命名为ＳＹ０１81五、控制器程序编写步骤在资源—全局变量中，如下图声明变量。注意：一条声明要写在一行中。PID01:HSPID:=(SP:=0,CP:=0.5,DL:=100,MC:=0,RM:=0,PT:=100,TI:=30,KD:=10,OT:=100,OB:=0,PK:=0,OM:=0,AD:=1,ME:=1,AE:=1,CE:=0,PU:=200,PD:=0);82五、控制器程序编写步骤3.编写子程序首先在工具栏中选择增加块，可根据需要选择不同的功能块，关于功能块的说明可参考帮助。83五、控制器程序编写步骤增加输入，输出端子84五、控制器程序编写步骤编写好后选择“工程?全部再编译〞，检查是否有错误。保存工程。85〔5〕算法组态①按照“开始→程序→MACS组态软件→算法组态〞的顺序翻开算法组态界面。选择文件→新建工程，翻开新建的工程文件。②选择文件→新建站，在新建的工程下新建站为效劳器和控制站10，如图9.65所示。ＭＡＣＳ组态实例86③选中控制站10，右击鼠标选择输入方案，在弹出的对话框中输入方案的名称，如图9.66所示。ＭＡＣＳ组态实例87④选择FBD的编程方式，保存方案如图9.67所示。ＭＡＣＳ组态实例88⑤选择功能模块→控制算法→PID模块，参照图9.68〔a〕、〔b〕、〔c〕设置PID属性。ＭＡＣＳ组态实例89ＭＡＣＳ组态实例90ＭＡＣＳ组态实例91⑥参照图9.69，将PID功能模块放在适宜的位置上。ＭＡＣＳ组态实例92⑦参照图9.70，选择输入输出端子→输入端子，将其连接到PID模块的PV端。ＭＡＣＳ组态实例93⑧参照图9.71，选择输入输出端子→输出端子，将其连接到PID模块的AV端。⑨单击编译→当前方案，编译成功后退出算法组态。

ＭＡＣＳ组态实例94〔6〕图形组态①按开始→程序→MACS组态软件→MACS图形组态工具的顺序翻开图形组态界面。选择文件→翻开工程，翻开新建的工程文件。②选择文件→翻开文件，在工具栏中单击翻开文件夹的按钮，系统有一个自带的图形文件$main，翻开系统自带的图形，选择图形，在右键中选择交互特性，将会发现有切换底图的特性，切换为菜单.hsg的图形。③新建一个单容水箱的图形文件，利用绘图工具绘制如图9.72所示图形。ＭＡＣＳ组态实例95ＭＡＣＳ组态实例96④参照图9.73，单击上水箱液位的文字特性xxx.xmm，右击鼠标选择动态特性。ＭＡＣＳ组态实例97⑤参照图9.74，单击上水箱液位的文字特性xxx.xmm，右击鼠标选择交互动态特性。ＭＡＣＳ组态实例98⑥单击电动控制阀开度的文字特性xxx.x％，右击鼠标选择动态特性，在文字标签中选择文字特性，点名为01，域号为0，项名为AV，其他选择默认。⑦保存文件，图形组态完毕。〔7〕组态结果与装置调试①翻开两台电脑和工控机的电源，按照附录B中的有关步骤接线、翻开和关闭相应的阀