PCS7與ABB的數(shù)據(jù)交換

1、姓 名：葉忠貴部 門： PM3儀表2017年06月以人為本 追求卓越 和諧共贏2PM3線控制系統(tǒng)間硬件通訊方式及數(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(jìn)行數(shù)據(jù)交換，協(xié)議商定采用WORD(16位無符號整數(shù))形式進(jìn)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(hù)控制系統(tǒng)，特編寫

2、本課件。以人為本 追求卓越 和諧共贏3數(shù)據(jù)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。以人為本 追求卓越 和諧共贏4數(shù)據(jù)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0.0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。以人為本 追求卓越 和諧共贏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)

3、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)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。下面我們先以B

4、VG輔料制備系統(tǒng)中施膠上料為例進(jìn)行講解。以人為本 追求卓越 和諧共贏6Step7中變量定義例：在WINCC操作界面上，當(dāng)MD401在運(yùn)行時，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)變量存儲在數(shù)據(jù)塊DB135.DBX10.4中，當(dāng)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(yīng)DB135數(shù)據(jù)塊中DBX8.0-11.7區(qū)域的所有32位數(shù)據(jù)。以人為本 追求卓越 和諧共贏7WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換bit12位以人為本 追求卓越 和諧共贏8WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換以人為本 追求卓越 和諧共贏9

5、WINCC與Step7的數(shù)據(jù)交換在此例中，常見的錯誤有：3：忘記在西門子系統(tǒng)中，是從“0”起數(shù)（有些系統(tǒng)，如ABB系統(tǒng)是“1”起數(shù)），錯誤結(jié)果：bit 131：不知規(guī)則，直接在DB135數(shù)據(jù)塊中，從DBX8.0開始數(shù)，錯誤結(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DBX 11.7開始倒著數(shù)，錯誤結(jié)果：bit 11以人為本 追求卓越 和諧共贏10PCS7系統(tǒng)中Byte與Word互轉(zhuǎn)1:Byte轉(zhuǎn)換為Word由此例可以看出，“BY_W”這個CFC功能塊輸入管腳“Low”與“High”是指Word的低8位、高8位，對應(yīng)上述轉(zhuǎn)換圖中的byte1（低）、b

6、yte0（高）以人為本 追求卓越 和諧共贏11PCS7系統(tǒng)中Byte與Word互轉(zhuǎn)2:Word轉(zhuǎn)換為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(yīng)轉(zhuǎn)換圖中的byte1（低）、byte0（高）以人為本 追求卓越 和諧共贏12ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹1.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。2.計算機(jī)規(guī)則：采用2的補(bǔ)碼（Twos Complement）表示負(fù)數(shù)。3.“CONV_BI”是將BOOL數(shù)轉(zhuǎn)換為32位有符號整數(shù)（D

7、INT），最高位（第32位）是符號位，遵循計算機(jī)規(guī)則。4.“CONV_IB”則是將32位有符號整數(shù)（DINT）轉(zhuǎn)換為BOOL數(shù)。輸出結(jié)果：符號位“Sign”+輸入值絕對值的轉(zhuǎn)換結(jié)果。O32永遠(yuǎn)為05.因此如果最高位為“1”轉(zhuǎn)換DINT后就變?yōu)樨?fù)數(shù)，而“CONV_IB”塊轉(zhuǎn)換后的BOOL結(jié)果就變了，結(jié)論：“CONV”轉(zhuǎn)換功能用于控制邏輯的值轉(zhuǎn)換通訊時，第32位必須為“0”，即不使用最高位。否則控制邏輯傳遞就會出錯。下面我們看一下使用具體的例子：以人為本 追求卓越 和諧共贏ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹I32為“0”時，各位數(shù)均能正確傳遞C21：Bool轉(zhuǎn)換為有符號整數(shù)以人為本 追求卓越 和諧

8、共贏ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果：以符號+正數(shù)表示Sign1，表示為負(fù)數(shù)C21：Bool轉(zhuǎn)換為有符號整數(shù)I32為“1”時，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、O結(jié)果不一致以人為本 追求卓越 和諧共贏ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹輸入“Sign“=1，表示轉(zhuǎn)換的整數(shù)結(jié)果取反。輸出“Sign“=1，表示負(fù)數(shù)。負(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換結(jié)果：以符號+正數(shù)表示IB轉(zhuǎn)換結(jié)果：以符號+正數(shù)表示，故 I、O對應(yīng)各位仍正確以人為本 追求卓越 和諧共贏ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹 11C22，表示是BCD碼轉(zhuǎn)換，4位Bool對應(yīng)一位整數(shù)（0-9） 1 8 4

9、1 0 1 1BCD碼對應(yīng)0-9，任一位轉(zhuǎn)換結(jié)果超過9，則整體轉(zhuǎn)換結(jié)果0 4 4 6 24位Bool組成一位BCD碼，對應(yīng)一位整數(shù)（0-9）以人為本 追求卓越 和諧共贏ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹C23，模塊注釋“1 of N”,用于檢測第一個為“1”的輸入端位號，但如果輸入端有多個“1”，則報錯。輸入端有多個“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。以人為本 追求卓越 和諧共贏ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹硬件定義使用“DP DP Coupler”：1.通道為32個WORD，即每個

10、IW為16位2.IO定義為“DintIO”,是32位3.經(jīng)測試，“DintIO”的低16位對應(yīng)IW4.使用“CONV_BI”轉(zhuǎn)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(jié)論：1.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)2.ABB系統(tǒng)使用“CONV”塊傳遞與其他系統(tǒng)通過 DP DP Coupler通訊，每個DintIO變量可傳遞16位數(shù)據(jù)。以人為本 追求卓越 和諧共贏19ABB系統(tǒng)中轉(zhuǎn)換功能塊CONV介紹1:Bool轉(zhuǎn)換為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

11、應(yīng)轉(zhuǎn)換表中的Byte3，而9-16對應(yīng)轉(zhuǎn)移表中的Byte2，17-24對應(yīng)byte1,25-32對應(yīng)Byte0以人為本 追求卓越 和諧共贏20ABB系統(tǒng)中Bool與Word互轉(zhuǎn)2:DINT轉(zhuǎn)換為Bool由此例可以看出，132位是從低位到高位，1-8對應(yīng)轉(zhuǎn)換表中的Byte3，而9-16對應(yīng)轉(zhuǎn)移表中的Byte2，17-24對應(yīng)byte1,25-32對應(yīng)Byte0以人為本 追求卓越 和諧共贏21MCS系統(tǒng)與ABB、BVG的數(shù)據(jù)交換MCS系統(tǒng)（PCS7）與ABB DCS、ABB 傳動以及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位無符號整數(shù))形式進(jìn)行傳送數(shù)據(jù)。 PCS

12、7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(fēng)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(jìn)行定義，原本不必再考慮高、低位交換。但由于當(dāng)初VOITH編程時在PCS7側(cè)強(qiáng)行進(jìn)行了高低位交換，導(dǎo)致ABB側(cè)在接收、發(fā)送數(shù)據(jù)時也必須進(jìn)行高低位交換。即通訊表中的“W1.0”實際是“W1.7”以人為本 追求卓越 和諧共贏PCS7PCS7通訊程序解讀通訊程序解讀在PCS7接收程序中，在通訊表中定義為低位的，實際是通過高位傳遞，人為做了高低位交換。導(dǎo)致對方系統(tǒng)發(fā)送程序

13、不得不也做高低位交換。以人為本 追求卓越 和諧共贏PCS7PCS7通訊程序解讀通訊程序解讀在PCS7送程序中，在通訊表中定義為低位的，實際是通過高位送，人為做了高低位交換。導(dǎo)致對方系統(tǒng)接收時也不得不做高低位交換。以人為本 追求卓越 和諧共贏PCS7ABBPCS7ABB舉例舉例“PM = 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，但實際上PCS7側(cè)是在低位字節(jié)的bit2接收，存在高低位交換以人為本 追求卓越 和諧共贏PCS7ABBPCS7ABB舉例舉例“PM DCS”通訊表中“1_00：4組缸斷紙檢測結(jié)果”按定義應(yīng)該是屬Word_1的bit0即低位字節(jié)的bit0，但實際上PCS7側(cè)是在高位字節(jié)的bit0發(fā)送，存在高低位交換以人為本 追求卓越 和諧共贏PCS7ABBPCS7ABB舉例舉例“PM = DCS”通訊表中“1_00：4組缸斷紙檢測結(jié)果”，對應(yīng)A“PM = DCS