PCS與ABB的數(shù)據(jù)交換實用教案

1、1PM3線控制系統(tǒng)間硬件(yn jin)通訊方式及數(shù)據(jù)交換協(xié)議DCS及傳動采用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、傳動系統(tǒng)因為同一控制平臺，各控制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 傳動以及BVG系統(tǒng)間均采用DP Couple進行數(shù)據(jù)交換，協(xié)議商定(shn dn)采用WORD(16位無符號整數(shù))形式進行傳送數(shù)據(jù)。為方便分析控制系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換，更好地維護控制系統(tǒng)，特編寫本課件。第1頁/共28頁第一頁，共29頁。2數(shù)

2、據(jù)(shj)的位與類型一個自然數(shù)，我們都以左高右低的原則來識別。如果(rgu)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頁第二頁，共29頁。3數(shù)據(jù)(shj)的位與類型一個(y )自然數(shù)，我們都以左高右低的原則來識別。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。從上述示例可以看出，同一個位（如位）在Byte、Word、Dword這三種不同數(shù)據(jù)類型中，分別處于(chy)第0、第8、第24位，發(fā)生了變化。第3頁/共28頁第三頁，共29頁。4WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換，大部分是

3、通過過DB數(shù)據(jù)塊進行。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，用于同上位機的WINCC進行數(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)的STEP7+wincc 編程環(huán)境下，WINCC中的變量都需要手動一個個定義，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，就變?yōu)樽x、寫B(tài)yte、Word、DWord數(shù)據(jù)中的某一位了。如果對不同類型數(shù)據(jù)的“位”的區(qū)別沒搞明白，往往就會發(fā)生定“位”錯誤(

4、cuw)。下面我們先以BVG輔料制備系統(tǒng)中施膠上料為例進行講解。第4頁/共28頁第四頁，共29頁。5Step7中變量(binling)定義例：在WINCC操作界面上，當MD401在運行時，MD405泵應該不可操作的（按鈕為灰色）。在STEP7中，MD405泵聯(lián)鎖狀態(tài)變量存儲(cn ch)在數(shù)據(jù)塊中，當其為“1”時表示被聯(lián)鎖，即不可操作。WINCC中，創(chuàng)建了以雙字變量“DB_Bit_CP1_DD8”變量對應DB135數(shù)據(jù)塊中區(qū)域的所有32位數(shù)據(jù)。第5頁/共28頁第五頁，共29頁。6WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換bit12位第6頁/共28頁第六頁，共29頁。7WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換第7

5、頁/共28頁第七頁，共29頁。8WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換在此例中，常見(chn jin)的錯誤有：3：忘記在西門子系統(tǒng)中，是從“0”起數(shù)（有些(yuxi)系統(tǒng)，如ABB系統(tǒng)是“1”起數(shù)），錯誤結果：bit 131：不知規(guī)則(guz)，直接在DB135數(shù)據(jù)塊中，從開始數(shù)，錯誤結果數(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)，錯誤結果：bit 11第8頁/共28頁第八頁，共29頁。9PCS7系統(tǒng)(xtng)中Byte與Word互轉1:Byte轉換(zhunhun)為Word由此例可以(ky)看出，“BY_W”這個CFC功能塊輸入管腳“Lo

6、w”與“High”是指Word的低8位、高8位，對應上述轉換圖中的byte1（低）、byte0（高）第9頁/共28頁第九頁，共29頁。10PCS7系統(tǒng)(xtng)中Byte與Word互轉2:Word轉換(zhunhun)為Byte由此例可以看出，“W_BY”這個CFC功能塊輸出管腳“Low”與“High”仍然是指Word的低8位、高8位，對應(duyng)轉換圖中的byte1（低）、byte0（高）第10頁/共28頁第十頁，共29頁。11ABB系統(tǒng)中轉換(zhunhun)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、十六進制數(shù)互轉功能塊，通訊一

7、般用CONV功能塊替代。計算機規(guī)則：采用2的補碼（Twos Complement）表示負數(shù)?！癈ONV_BI”是將BOOL數(shù)轉換(zhunhun)為32位有符號整數(shù)（DINT），最高位（第32位）是符號位，遵循計算機規(guī)則?！癈ONV_IB”則是將32位有符號整數(shù)（DINT）轉換(zhunhun)為BOOL數(shù)。輸出結果：符號位“Sign”+輸入值絕對值的轉換(zhunhun)結果。O32永遠為0因此如果最高位為“1”轉換(zhunhun)DINT后就變?yōu)樨摂?shù)，而“CONV_IB”塊轉換(zhunhun)后的BOOL結果就變了，結論：“CONV”轉換功能用于控制邏輯的值轉換通訊時，第32位必須為“

8、0”，即不使用最高位。否則控制邏輯傳遞就會出錯。下面我們看一下(yxi)使用具體的例子：第11頁/共28頁第十一頁，共29頁。ABB系統(tǒng)(xtng)中轉換功能塊CONV介紹I32為“0”時，各位數(shù)均能正確(zhngqu)傳遞C21：Bool轉換(zhunhun)為有符號整數(shù)第12頁/共28頁第十二頁，共29頁。ABB系統(tǒng)中轉換(zhunhun)功能塊CONV介紹負數(shù)轉換結果(ji gu)：以符號+正數(shù)表示Sign1，表示(biosh)為負數(shù)C21：Bool轉換為有符號整數(shù)I32為“1”時，輸入數(shù)為負數(shù)，2的補碼表示形式OUT的BooL結果與正數(shù)值一致I32=1，I、O結果不一致第13頁/共28

9、頁第十三頁，共29頁。ABB系統(tǒng)(xtng)中轉換功能塊CONV介紹輸入(shr)“Sign“=1，表示轉換的整數(shù)結果取反。輸出(shch)“Sign“=1，表示負數(shù)。負數(shù)轉換結果：以符號+正數(shù)表示IB轉換結果：以符號+正數(shù)表示，故 I、O對應各位仍正確第14頁/共28頁第十四頁，共29頁。ABB系統(tǒng)(xtng)中轉換功能塊CONV介紹 11C22，表示(biosh)是BCD碼轉換，4位Bool對應一位整數(shù)（0-9） 1 8 4 1 0 1 1BCD碼對應(duyng)0-9，任一位轉換結果超過9，則整體轉換結果0 4 4 6 24位Bool組成一位BCD碼，對應一位整數(shù)（0-9）第15頁/共

10、28頁第十五頁，共29頁。ABB系統(tǒng)中轉換(zhunhun)功能塊CONV介紹C23，模塊注釋“1 of N”,用于檢測(jin c)第一個為“1”的輸入端位號，但如果輸入端有多個“1”，則報錯。輸入(shr)端有多個“1”觸發(fā)Error結論：只有當C21，直接轉換，且最高位I32=0的情況下，CONV轉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頁第十六頁，共29頁。ABB系統(tǒng)(xtng)中轉換功能塊CONV介紹硬件定義使用“DP DP Coupler”：通道為32個WORD，即每個IW為16位IO定義為“DintIO”,是32位經(jīng)測試，“DintIO”的低16位

11、對應(duyng)IW使用“CONV_BI”轉換塊對“DintIO”變量賦值時，只能使用低16位，即個“DintIO”變量只能傳遞16位BOOL值結論：ABB系統(tǒng)各控制器間使用“CONV”塊通訊，每個DINT變量最多只能使用31位數(shù)據(jù)ABB系統(tǒng)使用“CONV”塊傳遞(chund)與其他系統(tǒng)通過 DP DP Coupler通訊，每個DintIO變量可傳遞(chund)16位數(shù)據(jù)。第17頁/共28頁第十七頁，共29頁。18ABB系統(tǒng)(xtng)中轉換功能塊CONV介紹1:Bool轉換(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對應(duyng)轉換

12、表中的Byte3，而9-16對應(duyng)轉移表中的Byte2，17-24對應(duyng)byte1,25-32對應(duyng)Byte0第18頁/共28頁第十八頁，共29頁。19ABB系統(tǒng)(xtng)中Bool與Word互轉2:DINT轉換(zhunhun)為Bool由此例可以看出，132位是從低位到高位，1-8對應(duyng)轉換表中的Byte3，而9-16對應(duyng)轉移表中的Byte2，17-24對應(duyng)byte1,25-32對應(duyng)Byte0第19頁/共28頁第十九頁，共29頁。20MCS系統(tǒng)(xtng)與ABB、BVG的數(shù)據(jù)交換MCS系統(tǒng)（PCS

13、7）與ABB DCS、ABB 傳動以及BVG系統(tǒng)間均采用DP Couple進行數(shù)據(jù)交換，協(xié)議商定采用WORD(16位無符號整數(shù)(zhngsh)形式進行傳送數(shù)據(jù)。PCS7與BVG的數(shù)據(jù)交換：BVG系統(tǒng)將交換數(shù)據(jù)存在DB數(shù)據(jù)塊內(nèi)，所以在制定雙方通訊表時，是按DB塊風格按位定義的，所以在采用WORD通訊時，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，是按照WORD規(guī)則進行定義，原本不必再考慮高、低位交換。但由于當初VOITH編程時在PCS7側強行進行了高低位交換，導致ABB側在接收、發(fā)送數(shù)據(jù)時也必須進行高低位交換。即通訊表中的“”實際是“W1.7”第20頁/共28頁

14、第二十頁，共29頁。PCS7通訊(tngxn)程序解讀在PCS7接收程序中，在通訊表中定義為低位的，實際是通過高位(o wi)傳遞，人為做了高低位交換。導致對方系統(tǒng)發(fā)送程序不得不也做高低位交換。第21頁/共28頁第二十一頁，共29頁。PCS7通訊程序(chngx)解讀在PCS7送程序中，在通訊表中定義為低位的，實際是通過高位(o wi)送，人為做了高低位交換。導致對方系統(tǒng)接收時也不得不做高低位交換。第22頁/共28頁第二十二頁，共29頁。PCS7ABB舉例(j l)“PM = DCS”通訊表中“2_10：轉移真空(zhnkng)條件”按定義應該是屬Word_2的bit10即高位字節(jié)的bit2，

15、但實際上PCS7側是在低位字節(jié)的bit2接收，存在高低位交換第23頁/共28頁第二十三頁，共29頁。PCS7ABB舉例(j l)“PM DCS”通訊(tngxn)表中“1_00：4組缸斷紙檢測結果”按定義應該是屬Word_1的bit0即低位字節(jié)的bit0，但實際上PCS7側是在高位字節(jié)的bit0發(fā)送，存在高低位交換第25頁/共28頁第二十五頁，共29頁。PCS7ABB舉例(j l)“PM = DCS”通訊表中“1_00：4組缸斷紙檢測結果(ji gu)”，對應A“PM = DCS”通訊表中“1_00：4組缸斷紙檢測結果(ji gu)”按定義應該是屬Word_1的bit0即低位字節(jié)的bit0，ABB系統(tǒng)中應該是第1位（O1），但實際上因PCS7高低位交換，必須從第9位（O9）接收。由于現(xiàn)系統(tǒng)已正常運行，如果要做到規(guī)范，不僅需修改通訊表，還涉及(shj)PCS7、ABB DCS、ABB 傳動的程序大量注釋，且各系統(tǒng)中相關變量命名也與通訊表位置相關，故只在程序相關位置加以注釋提醒。第26頁/共28頁第二十六頁，共29頁。27謝謝(xi xie)大家!以人為本 追求(zhuqi)卓越 和諧共贏第27頁/共28頁第二十七頁，共29頁。感謝您的觀看(gunk