PCS與ABB的數(shù)據(jù)交換學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1PCS與與ABB的數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)交換第一頁，共29頁。2PM3線控制系統(tǒng)間硬件通訊方式(fngsh)及數(shù)據(jù)交換協(xié)議DCS及傳動(dòng)采用ABB公司的800XA系統(tǒng)；膠料制備系統(tǒng)為BVG公司提供，硬件為S7-300系統(tǒng)，軟件為Step7+Wincc系統(tǒng)；MCS系統(tǒng)是Voith公司提供的，使用的是西門子的PCS7系統(tǒng)；DCS、傳動(dòng)系統(tǒng)因?yàn)橥豢刂?kngzh)平臺(tái)，各控制(kngzh)器間通訊通過以太網(wǎng)通訊交換數(shù)據(jù)；MCS系統(tǒng)與ABB DCS、ABB 傳動(dòng)以及BVG系統(tǒng)間均采用DP Couple進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，協(xié)議商定采用WORD(16位無符號(hào)整數(shù))形式進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。為方便分析控制(kngzh)系

2、統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換，更好地維護(hù)控制(kngzh)系統(tǒng)，特編寫本課件。第1頁/共28頁第二頁，共29頁。3數(shù)據(jù)(shj)的位與類型一個(gè)自然數(shù)，我們都以左高右低的原則來識(shí)別(shbi)。如果只有一位，自然不存在高低位之說，但字節(jié)、字、雙字等數(shù)據(jù)類型，則需要區(qū)分高低位。第2頁/共28頁第三頁，共29頁。4數(shù)據(jù)(shj)的位與類型一個(gè)自然數(shù)，我們(w men)都以左高右低的原則來識(shí)別。如果只有一位，自然不存在高低位之說，但字節(jié)、字、雙字等數(shù)據(jù)類型，則需要區(qū)分高低位。從上述示例(shl)可以看出，同一個(gè)位（如位）在Byte、Word、Dword這三種不同數(shù)據(jù)類型中，分別處于第0、第8、第24位，發(fā)生了變化。第

3、3頁/共28頁第四頁，共29頁。5WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換，大部分是通過過DB數(shù)據(jù)塊進(jìn)行。在Step7編程中，我們常定義大量的Bool型變量，并集中存放到DB數(shù)據(jù)塊中，用于同上位機(jī)的WINCC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。如果WINCC中也照樣定義變量，將需要定義大量的變量，特別是在傳統(tǒng)(chuntng)的STEP7+wincc 編程環(huán)境下，WINCC中的變量都需要手動(dòng)一個(gè)個(gè)定義，工作量也將變得很大，所以我們常一次性讀、寫8位、16位、32位DB塊中的數(shù)據(jù)，以減少WINCC中的變量數(shù)，提高效率。因此，在WINCC中，我們需要讀、寫DB數(shù)據(jù)塊中某一位的Bool變量值時(shí)，就

4、變?yōu)樽x、寫B(tài)yte、Word、DWord數(shù)據(jù)中的某一位了。如果對(duì)不同類型數(shù)據(jù)的“位”的區(qū)別沒搞明白，往往就會(huì)發(fā)生定“位”錯(cuò)誤。下面我們先以BVG輔料制備系統(tǒng)中施膠上料為例進(jìn)行講解。第4頁/共28頁第五頁，共29頁。6Step7中變量(binling)定義例：在WINCC操作界面上，當(dāng)MD401在運(yùn)行時(shí)，MD405泵應(yīng)該不可操作的（按鈕為灰色）。在STEP7中，MD405泵聯(lián)鎖狀態(tài)變量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)塊中，當(dāng)其為“1”時(shí)表示被聯(lián)鎖，即不可操作。WINCC中，創(chuàng)建(chungjin)了以雙字變量“DB_Bit_CP1_DD8”變量對(duì)應(yīng)DB135數(shù)據(jù)塊中區(qū)域的所有32位數(shù)據(jù)。第5頁/共28頁第六頁，共29

5、頁。7WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換bit12位第6頁/共28頁第七頁，共29頁。8WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換第7頁/共28頁第八頁，共29頁。9WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換在此例中，常見(chn jin)的錯(cuò)誤有：3：忘記(wngj)在西門子系統(tǒng)中，是從“0”起數(shù)（有些系統(tǒng)，如ABB系統(tǒng)是“1”起數(shù)），錯(cuò)誤結(jié)果：bit 131：不知規(guī)則，直接在DB135數(shù)據(jù)塊中，從開始(kish)數(shù)，錯(cuò)誤結(jié)果數(shù)成：bit 192：僅知道有高低位交換，但規(guī)則未理解透，于是在DB135數(shù)據(jù)塊中，從開始倒著數(shù)，錯(cuò)誤結(jié)果：bit 11第8頁/共28頁第九頁，共29頁。10PCS7系統(tǒng)(xtng)中Byt

6、e與Word互轉(zhuǎn)1:Byte轉(zhuǎn)換(zhunhun)為Word由此例可以看出，“BY_W”這個(gè)(zh ge)CFC功能塊輸入管腳“Low”與“High”是指Word的低8位、高8位，對(duì)應(yīng)上述轉(zhuǎn)換圖中的byte1（低）、byte0（高）第9頁/共28頁第十頁，共29頁。11PCS7系統(tǒng)(xtng)中Byte與Word互轉(zhuǎn)2:Word轉(zhuǎn)換(zhunhun)為Byte由此例可以(ky)看出，“W_BY”這個(gè)CFC功能塊輸出管腳“Low”與“High”仍然是指Word的低8位、高8位，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換圖中的byte1（低）、byte0（高）第10頁/共28頁第十一頁，共29頁。12ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換(zhunhu

7、n)功能塊CONV介紹在PM3線使用的ABB 800XA系統(tǒng)的CBM軟件中，沒有不涉及數(shù)據(jù)類型的二、十六進(jìn)制數(shù)互轉(zhuǎn)功能塊，通訊一般用CONV功能塊替代。計(jì)算機(jī)規(guī)則：采用2的補(bǔ)碼（Twos Complement）表示負(fù)數(shù)。“CONV_BI”是將BOOL數(shù)轉(zhuǎn)換(zhunhun)為32位有符號(hào)整數(shù)（DINT），最高位（第32位）是符號(hào)位，遵循計(jì)算機(jī)規(guī)則?！癈ONV_IB”則是將32位有符號(hào)整數(shù)（DINT）轉(zhuǎn)換(zhunhun)為BOOL數(shù)。輸出結(jié)果：符號(hào)位“Sign”+輸入值絕對(duì)值的轉(zhuǎn)換(zhunhun)結(jié)果。O32永遠(yuǎn)為0因此如果最高位為“1”轉(zhuǎn)換(zhunhun)DINT后就變?yōu)樨?fù)數(shù)，而“CON

8、V_IB”塊轉(zhuǎn)換(zhunhun)后的BOOL結(jié)果就變了，結(jié)論：“CONV”轉(zhuǎn)換功能(gngnng)用于控制邏輯的值轉(zhuǎn)換通訊時(shí)，第32位必須為“0”，即不使用最高位。否則控制邏輯傳遞就會(huì)出錯(cuò)。下面我們看一下使用具體的例子：第11頁/共28頁第十二頁，共29頁。I32為“0”時(shí)，各位數(shù)均能正確(zhngqu)傳遞C21：Bool轉(zhuǎn)換為有符號(hào)(fho)整數(shù)第12頁/共28頁第十三頁，共29頁。負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果：以符號(hào)+正數(shù)(zhngsh)表示Sign1，表示(biosh)為負(fù)數(shù)C21：Bool轉(zhuǎn)換為有符號(hào)整數(shù)I32為“1”時(shí)，輸入數(shù)為負(fù)數(shù)，2的補(bǔ)碼表示形式OUT的BooL結(jié)果與正數(shù)值一致I32=1，I

9、、O結(jié)果不一致第13頁/共28頁第十四頁，共29頁。輸入(shr)“Sign“=1，表示轉(zhuǎn)換的整數(shù)結(jié)果取反。輸出“Sign“=1，表示(biosh)負(fù)數(shù)。負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果：以符號(hào)+正數(shù)表示IB轉(zhuǎn)換結(jié)果：以符號(hào)+正數(shù)表示，故 I、O對(duì)應(yīng)各位仍正確第14頁/共28頁第十五頁，共29頁。 11C22，表示是BCD碼轉(zhuǎn)換(zhunhun)，4位Bool對(duì)應(yīng)一位整數(shù)（0-9） 1 8 4 1 0 1 1BCD碼對(duì)應(yīng)0-9，任一位轉(zhuǎn)換結(jié)果超過(chogu)9，則整體轉(zhuǎn)換結(jié)果0 4 4 6 24位Bool組成一位BCD碼，對(duì)應(yīng)一位整數(shù)（0-9）第15頁/共28頁第十六頁，共29頁。C23，模塊注釋“1 of N

10、”,用于檢測(cè)(jin c)第一個(gè)為“1”的輸入端位號(hào)，但如果輸入端有多個(gè)“1”，則報(bào)錯(cuò)。輸入端有多個(gè)(du )“1”觸發(fā)Error結(jié)論：只有當(dāng)C21，直接轉(zhuǎn)換，且最高位I32=0的情況下，CONV轉(zhuǎn)換功能塊才能用于控制系統(tǒng)間通訊，傳遞控制邏輯、聯(lián)鎖信息。第16頁/共28頁第十七頁，共29頁。硬件定義使用(shyng)“DP DP Coupler”：通道為32個(gè)WORD，即每個(gè)IW為16位IO定義為“DintIO”,是32位經(jīng)測(cè)試，“DintIO”的低16位對(duì)應(yīng)IW使用(shyng)“CONV_BI”轉(zhuǎn)換塊對(duì)“DintIO”變量賦值時(shí)，只能使用(shyng)低16位，即個(gè)“DintIO”變量只能

11、傳遞16位BOOL值結(jié)論：ABB系統(tǒng)(xtng)各控制器間使用“CONV”塊通訊，每個(gè)DINT變量最多只能使用31位數(shù)據(jù)ABB系統(tǒng)(xtng)使用“CONV”塊傳遞與其他系統(tǒng)(xtng)通過 DP DP Coupler通訊，每個(gè)DintIO變量可傳遞16位數(shù)據(jù)。第17頁/共28頁第十八頁，共29頁。19ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換(zhunhun)功能塊CONV介紹1:Bool轉(zhuǎn)換(zhunhun)為DINT由此例可以看出，在ABB系統(tǒng)中，O1O32位是從低位到高位，1-8對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換(zhunhun)表中的Byte3，而9-16對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)移表中的Byte2，17-24對(duì)應(yīng)byte1,25-32對(duì)應(yīng)Byte0第1

12、8頁/共28頁第十九頁，共29頁。20ABB系統(tǒng)(xtng)中Bool與Word互轉(zhuǎn)2:DINT轉(zhuǎn)換(zhunhun)為Bool由此例可以看出(kn ch)，132位是從低位到高位，1-8對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換表中的Byte3，而9-16對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)移表中的Byte2，17-24對(duì)應(yīng)byte1,25-32對(duì)應(yīng)Byte0第19頁/共28頁第二十頁，共29頁。21MCS系統(tǒng)(xtng)與ABB、BVG的數(shù)據(jù)交換MCS系統(tǒng)（PCS7）與ABB DCS、ABB 傳動(dòng)以及BVG系統(tǒng)間均采用DP Couple進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，協(xié)議商定采用WORD(16位無符號(hào)整數(shù))形式進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。PCS7與BVG的數(shù)據(jù)交換：BVG系統(tǒng)將交換數(shù)

13、據(jù)存在DB數(shù)據(jù)塊內(nèi)，所以在制定雙方通訊表時(shí)，是按DB塊風(fēng)格按位定義的，所以在采用WORD通訊時(shí)，就存在高、低位交換的問題。PCS7與ABB系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換：在制定雙方通訊表時(shí)，是按照WORD規(guī)則進(jìn)行定義，原本不必再考慮高、低位交換。但由于當(dāng)初VOITH編程時(shí)在PCS7側(cè)強(qiáng)行(qingxng)進(jìn)行了高低位交換，導(dǎo)致ABB側(cè)在接收、發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)也必須進(jìn)行高低位交換。即通訊表中的“”實(shí)際是“W1.7”第20頁/共28頁第二十一頁，共29頁。在PCS7接收程序中，在通訊表中定義為低位的，實(shí)際是通過高位(o wi)傳遞，人為做了高低位交換。導(dǎo)致對(duì)方系統(tǒng)發(fā)送程序不得不也做高低位交換。第21頁/共28頁第二十二

14、頁，共29頁。在PCS7送程序中，在通訊表中定義為低位的，實(shí)際是通過高位送，人為做了高低位交換。導(dǎo)致(dozh)對(duì)方系統(tǒng)接收時(shí)也不得不做高低位交換。第22頁/共28頁第二十三頁，共29頁?！癙M = DCS”通訊表中“2_10：轉(zhuǎn)移真空條件”按定義應(yīng)該是屬Word_2的bit10即高位字節(jié)的bit2，但實(shí)際上PCS7側(cè)是在低位字節(jié)的bit2接收，存在(cnzi)高低位交換第23頁/共28頁第二十四頁，共29頁。“PM DCS”通訊表中“1_00：4組缸斷紙檢測(cè)結(jié)果”按定義應(yīng)該是屬Word_1的bit0即低位字節(jié)的bit0，但實(shí)際上PCS7側(cè)是在高位(o wi)字節(jié)的bit0發(fā)送，存在高低位交換

15、第25頁/共28頁第二十六頁，共29頁?！癙M = DCS”通訊表中“1_00：4組缸斷紙檢測(cè)結(jié)果”，對(duì)應(yīng)A“PM = DCS”通訊表中“1_00：4組缸斷紙檢測(cè)結(jié)果”按定義應(yīng)該是屬Word_1的bit0即低位字節(jié)的bit0，ABB系統(tǒng)(xtng)中應(yīng)該是第1位（O1），但實(shí)際上因PCS7高低位交換，必須從第9位（O9）接收。由于現(xiàn)系統(tǒng)已正常運(yùn)行，如果要做到規(guī)范，不僅(bjn)需修改通訊表，還涉及PCS7、ABB DCS、ABB 傳動(dòng)的程序大量注釋，且各系統(tǒng)中相關(guān)變量命名也與通訊表位置相關(guān)，故只在程序相關(guān)位置加以注釋提醒。第26頁/共28頁第二十七頁，共29頁。28謝謝(xi xie)大家!以人為本 追求(zhuqi)卓