AC800F编程组态培训

AC800F培训资料

Industrial IT系统是ABB公司推出的一种全能综合型开放控制系统，该系统融传统的DCS和PLC优点于一体并支持多种国际现场总线标准。它具备复杂模拟回路调节能力、友好的人机界面及方便的工程编程软件等。

Industrial IT 系统特点：

1 、系统无主机、无通讯管理器、全局数据库管理，任何故障都将被限制在有限范围内，决不会招致系统崩溃，真正实现了功能分散、危险分散。

2 、一体化的编程与调试软件，实现对全系统所有功能的组态。系统采用 WINDOWS 目录树风格，结构清晰，简单易学。系统具有 190 多个功能块、大量符号库，用户可自定义功能块及接受第三方编程。

3 、自动建立全系统包括操作员站、过程站、网关站之间的通讯。 4 、强化的结构设计，控制器和电源模块采用全封闭结构，防尘、防静电、抗电磁干扰； I/O 模件可适应现场恶劣环境。支持远程 I/O 。

5 、多重冗余技术的使用，如：电源冗余、高速以太网冗余、操作员站冗余、控制器冗余、现场总线冗余、 I/O 冗余，确保了系统的可靠性。

6 、具有完整的分层自诊断功能，可诊断网络、站、 I/O 模件直至 I/O 点。控制器内还集成了 WebServer 技术，允许通过 Internet 浏览器进行远程诊测

7 、全开放的体系结构。支持多种国际现场总线标准； Profibus DP 、 FF 、 Can 、 Hart 、 Modbus 等，实现与数种现场总线设备互连。

Industrial IT 控制器中主要包括 AC800M ， AC800C ， AC800F ， AC700F 等。这里我们主要介绍AC800F。

一、AC800F 控制器基本介绍

AC800F是基于开放的现场总线技术标准的现场总线控制器，既可连接常规I/O，又可连接RemoteI/O及Profibus、FF、CAN、Modbus等各种现场总线设备，现场过程仪表可直接或借助于Fieldbus远程I/O经由现场总线与AC800F进行数字通迅，为用户提供了使用现场总线技术的灵活性。AC800F可以采集来自4条不同现场总线的过程数据和诊断信息。AC800F通过以态网(Ethernet)与整个系统通迅。

该系统分为两级：操作管理级(操作员站OS、工程师站ES及网关GS)和过程控制级(这里为现场控制器AC800F)。在操作管理级上不仅实现传统的控制系统监控操作功能(动态画面显示、趋势显示、弹出式报警及操作指导信息、报表打印、硬件诊断等)，而且完成配方管理及数据交换等管理功能。过程控制级实现包括复杂控制在内的各种回路调节（各种PID、比值、??）和逻辑控制、顺序控制以及批量控制功能。AC800F 控制器提供不同程度的冗余功能。

1．AC800F控制器结构

AC800F控制器构成: CPU主板与模件接口槽位；电源模件；至少一个 Ethernet模件；最大4个现场总线模件。

AC800F控制器槽位: P: 用于插入电源模件；E: 每个AC800F控制器有2个E槽,用于插入以太网模件,一般 E1 槽作为标准系统通信,E2槽为控制器冗余切换接口；F:每个AC800F控制器有4个F槽 ,用于插入现场总线接口模件,如果使

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用 FI810F通信模件,这个模件仅能插入到 F1 槽,其它总线接口模件无槽位限制,但最多为4个。

2．控制器模件

（1）基本单元PM802F/PM803F：

? 高效超标量 RISC 微处理器 (150MIPS) ? 16 K 内部 CPU 缓冲 RAM ? 4MB/8MB FLASH EPROM

? 后备电池保持，包括电池电压监测 ? EEPROM，串行，16Kbit ? 4个现场总线模件槽 ? 2个以太网通信模件槽 ? 现场控制器冗余设置

PM802F/PM803F 的最大区别在于：PM802F的静态度 RAM为4MB， FLASH EPROM为4MB；PM803F的静态度RAM为8MB，FLASH EPROM为8MB。

（2）电源模件

（3）以太网模件

（4）总线接口模件

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3．I/O模件

I/O模件均为自带CPU的智能化模件，主要功能是进行信号调理及 A/D、D/A转换、并完成包括线性化、工程单位转换在内的各种数据预处理。I/O模件的参数设置均由组态软件完成，不必开关跳线及电位器进行调整。每个I/O模件的扫描周期可根据需要分别进行设置。I/O模件具有自诊断和内部工作温度监视报警功能，所有I/O模件均可设置故障安全(fail_safe)值(数据保持/预设值/最大或最小值)，一但模件故障或通迅出错,输入输出结果即可切换到事先组态好的安全值。

I/O模件采用了前面板接线的紧凑结构设计，传送过程I/O信号的电缆经编组端子排或直接连到I/O模件前面板的螺丝型端子接线器上，螺丝型端子上带有防止误连的编码标记。前面板上还有状态指示LED和I/O位号标签。

I/O模件分为模拟量模件和开关量模件，又有输入输出之分，所以一般常用

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模件为模拟量输入AI,模拟量输出AO,开关量输入DI,开关量输出DO；此外还有热电偶，热电阻I/O 模件。

二、AC800F编程软件介绍

把CBF软件安装到计算机上，这台计算机我们就称为工程师站，用于监控和操作的的计算机我们称为操作员站。

工程师站上的组态调试软件Control Build F及操作员站上的操作监控软件DigiVis是AC800F系统操作管理级必须的软件。

工程师站组态软件Control Build F

? 用于系统编程、参数设定、与调试； ? 现场过程控制组态；

? 操作级显示与信号记录组态；

? 编程语言采用国际标准 IEC 61131-3 图形化编程语言，支持功能块图 FBD；梯形图 LD；指令表 IL；顺序功能块图SFC。（我们平时常用的为前两种）

操作员站软件 --- DigiVis

DigiVis的功能包括图形显示、数据监视、系统状态显示、趋势归档、记录、过程及系 统报警、控制操作、系统诊断等。

三、软件编程

1．打开软件并建立组态

正确安装软件后，在开始菜单中打开CBF软件，如下图所示

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屏幕出现如下画面，

点击“确认”后，出现下面的画面

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此画面说明现在用的是演示版本，如果用于商业用途需要向ABB购买权限。

（1）引入一个项目文件

使用鼠标点击菜单行中的 项目--导入，把一个（.csv）文件导入使用。 （2）新建项目文件

进入组态界面后，选择 项目 菜单条的 新建

创建一个新项目，项目名称为：training，保存在文件夹 proj下

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点击 save 按钮，输入相应的项目信息，如：项目名称，项目管理者，项目注解等，若需要还可以加密码。

进入组态环境中，

一个完整的组态项目文件，至少要有操作管理级（操作员站，网关站等）和过程控制级(现场控制器AC800F硬件配置)。此外，还有用户功能块，图形库等等。下面我们就具体介绍一下项目树的建立过程。

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单击菜单条 组态 按钮，显示根目录和暂存池两项

用鼠标选中 training ，右键选择 插入下一级，选择组态CONF，然后确认。

点击确认后，在弹出的对话框中 填入要点信息名称，这里取 配料 环节为例。

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确认后，就建成了一个以 配料 为名称的组态文件根目录。

这样整个组态项目下的资源(包括过程站、操作员站及其它站)及对象的数据库都由其统一管理，数据传送也由其负责，时区设置由其完成。

继续在此CONF上点击右键，插入下一级 来添加过程站

默认取名为“配料”，与组态级相同，其他的参数先选择默认，不用更改。以同样的方法添加操作员站“OS1”，网关站“OPC”，用户功能块“公共图”。这些站或资源库都是CONF的下一级，它们之间是平级的，也可以右键点击其中一级，选择 插入 下一个 来添加。

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添加用户功能块库

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添加网关站

在添加网关站时，需要根据需要选择网关的类型，如上图所示。

在培训中，为了能够让学员清楚的看到信号之间是怎么连接的，需要用到仿真控制器，所以在此组态中再加一个过程站，这样两个过程站，一个用于仿真，一个用于学习硬件配置。添加好各个资源的组态基本结构如下图所示。

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2．硬件配置

从前面的介绍可知，项目树下组态的资源如过程站、操作员站、网关站等都有对应自己的硬件设备，且过程级又可以分为AC800F，仿真控制器等，每一种过程级中包含不同的模件，模件的放置位置及参数要求都不同，这就需要我们按照实际的配置将设备硬件组态到项目的硬件结构中去。在Control Build F中，必须按照实际硬件的安装，在组态软件中完成硬件配置、参数设置、通道定义、资源号的设定等。项目树中的资源必须与实际的硬件相对应。

在项目树界面中，选择菜单行的 硬件结构，进入硬件组态界面

左边是硬件结构的树型显示，右边是图形显示。在图形显示中，以太网的上方配置操作员站和网关站，下方配置控制站。

在以太网的上方点击鼠标，会出现一个红色的框，在此框上点击右键，选择插入，添加操作员站。

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点击确认后，会在相应位置出现一个电脑图标，右键点击这个电脑图标，制定它对应的组态中的资源。

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以同样的方法，在以太网的上方添加网关站，并指定资源OPC。

在以太网的下方插入控制器，先加入一个仿真控制器，这个是不需要配置的，直接默认就可。步骤如下几个图所示。

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指定资源为 配料

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以相同的方法，添加AC800F控制器，并指定资源。

完成之后的状态如下图所示

在以太网中插入各种节点之后，要使其与项目树中的资源建立一一对应关系。给节点分配资源以后，该节点自动激活，即Control Builder F在进入调试状态时，系统总线将自动搜索该节点。若在项目树中没有建立相应的站，在进行硬件配置时，所插入的站标志将不能被指定资源，并显示为灰色，表示不可用。

下面配置AC800F控制器

双击“控制器”的图标，在机架上插入相应的模件。

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在机架的电源插槽P上，右键 插入与实际对应的电源模件。

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在以太网插槽位置E1上根据不同配置选择并插入不同以太网通讯模块。

冗余控制器需要插入2个以太网模件，既E1,E2槽都需要配置。

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在F插槽位置插入与实际相对应的总线接口模件。

配置好机架的基本结构如下图所示

双击机架上的 FI830，放置Profibus master

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双击现场总线的断开处，选择主设备。

添加完成后，回到左侧的硬件结构的树型显示，找到我们刚加完的这一级。插入从设备。每个master节点下，理论上最多允许放置125个从设备。

点击确认后，弹出总线地址选择框，可根据实际情况修改总线地址。

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，

选择从设备的设备数据库文件（GSD文件），选择开始引入；或者从磁盘导入要添加的GSD文件。

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双击下面的接点: Node1, 进入 Profibus Slave 参数配置界面

名称为：SL_1F3_1,

选择 从设备地址：2，无清除状态数据， 循环通讯； Watchdog: 启用，

Watchdog 超时：100*10ms; 单元测试：选择 信息启用

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在接点下插入需要的 I/O 模件，方法如下：

首先选择 CI801 Profibus DPV1, 插入通讯模件

在 Node1 继续插入其它模件，我们要插入DO810、DI810、AI810、AI830、AI835、AO810；

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选择对应的模件，然后点击插入按钮即可 （1） 插入DO810

双击模件

，进行配置。

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选择 Cluster : 0

Position :1

各参数可以根据实际情况修改 ? DO810 模件 I/O 编辑

选中 DO810 模件，点击 I/O 编辑；

在输出下选择插入元素：

DO810添加通道元素时，先加高位的Byte1，数据类型Bool，配置完0~7共8个通道。然后添加地位Byte0的8个通道元素。

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配置完如图所示。

在相应的通道写上变量名，此变量是编程时为各个信号起的名字，即变量名。

（2） 插入DI810模块

编辑—插入；

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双击模件 ，进行配置

Position为2 进行I/O编辑

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从Byte0开始到Byte1结束，数据类型选择Bool，各自配置0~7共16个通道。

配置完如图：

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（3） 插入AI810模块

双击，进行配置，Position设为3；

进行I/O编辑

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数据类型为Int，因为模拟量需要形成一个回路，有一正一副两个端子才形成一个通道，所以0-15位，添加完为8通道。

添加完如下图所示。

同样的方法对AI830，AI835，AO810进行配置。并且注意，I/O模块的顺序要与实际的模块顺序一致，Position与实际对应。配置结果如下。

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3．控制器编程

在编程之前，我们必须先了解一下信号。在控制系统中有两个常见的术语，“模拟量”和“开关量”。不论输入还是输出，一个参数要么是模拟量，要么是开关量。这也是AC800F能处理的信号。开关量，在时间上和数量上都是离散的物理量称为开关量也叫数字量。一般开关量（如温度开关、压力开关、液位开关等）通俗地说就是要么断开，要么闭合，分别对应“0”和“1”。模拟量，在时间上或数值上都是连续的物理量称为模拟量。把表示模拟量的信号叫模拟信号。常见的模拟量输入/输出信号有：4-20mA、0-10mA、1-5V、0-5V、0-10V、其它电压或者毫伏级信号等。

编程的时候我们也对开关量和模拟量进行不同的处理和编程。

过程站下的程序级需要分层建立。先建立一个任务级，在任务级下面建立程序列表级，在程序列表级的下层是最终组态控制程序与计算程序，可以选择功能块图语言，指令表语言，梯形图语言等完成控制与运算程序的编程。

在之前的项目树中，找到过程站 配料，点开“+”，有系统自动生成的用户任务和系统任务，其中系统任务不需要用户单独组态。在user任务列表下面插入 默认任务，并取名为 熟料配料，其他参数默认。

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右键，插入下一级 程序列表，取名 熟料配料控制。同理，添加 程序列表 熟料配料配置。

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在程序列表下，插入下一级，根据编程需要选择编程语言，常用的为功能块语言FBD和梯形图语言LD。

完成过程级的组态如下图所示。

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由上图可知，每个定时器按时间顺序设置不同的延时时间。

根据实际工艺可知，电机组顺序启停，逆序停止，所以用一个停止信号加定时器逆序触发组里各个电机的停止信号。

把刚才的那个电机作为组里的一员，则可以以相同方法做出其他电机的程序，但要注意每个电机的变量一定要对应好，一边达不到顺序启停的目的。

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双向运行电机的编程和单向的差不多，在选择块时选 双向IDF。在编程时，正向反向运行时要形成互锁。

数字量监控

数字量监控运用M_BIN模块监控，所监控的变量一般是电机的故障信号，皮带跑偏信号等等。

3.2 配置部分 编程（模拟量编程）

（1） 输入输出转换

模拟量的数据大部分是从现场通过变送器得来的，或是4~20mA或是0~10V的信号。前面硬件配置可知，模拟量经过I/O模块时进行了A/D或是D/A转换，

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转换为介于0~28480之间的整型数（INT）。而整型数据还不能直接在程序中进行应用，因为项目程序中用以监视、控制和处理此类模拟量的各变量均须为实数（REAL）类型，因此还必须将整型数转换为实型数。我们完成控制时大多数情况下要跟实际的设定值进行比较、显示等，所以还要经过量程转换，把数据转换成和实际量程相对应的温度、压力、电流值。

先将通过I/O模块过来的模拟量信号用FBD块转换，转换为实型变量，再调用SCAL功能块将经A/D转换后的0~28480之间的数值对应为需要的量程。

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SCAL功能块的参数设置所示，输出量程的起点和终点根据实际的填写。

模拟量输出时和模拟量输入相反。

（2）模拟量监控

模拟量监控运用M_ANA模拟量监控模块，监控的目的就是变量所代表的值一旦超出某段范围，系统会报警。

鼠标右击，选择 块—监控—模拟量监控，添加M_ANA块，并设置参数。

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（3）模拟量趋势归档

运用趋势模块TREND,如下图所示分别在IN1到IN6加入要趋势显示的变量。

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4. 操作员站编程

操作员站组态包括以下内容：

? 用户自定义图形组态。完成用户流程图的生成，用户需要先做静态图形，然后再插入动态标签。

? 系统标准图形组态。包括总貌组态、趋势组态、组组态等。 ? 报警信息处理。指系统所有报警提示信息的归类及确认。 ? 记录，包括事件记录和状态记录。

在项目树的操作员站下面 插入下一级，图形显示。

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在此图形显示中，可以导入某个生产工艺的位图，也可以自己使用工具箱画图。下面根据过程站编好的程序在“工艺图”中作出相应的图形显示。

（1）电机图形显示

通过 选项 菜单，显示/关闭“工具箱”。

在工具箱中选择 椭圆，在画面上画出一个圆形，并给这个圆形命名，假设为L6。

在工具箱中选择 图形符号，在空白处点击鼠标，显示下面的画面。

点击 确认，弹出一个参数设置对话框。

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把要显示的电机的各个变量填到各个位上。 在 显示 工具条下面设置，是不同的位上的变量显示不同的颜色，目的是在实际监控运行时，可以通过不同的颜色显示辨别电机的运行状态。对象名称处填上刚刚命名的圆形，这样这个图形显示就设置到了刚才那个圆上。

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在 通用—动作下面设置动作，此处，因为只为了显示电机不同运行状态，所以可以选择 无动作，也可以选择 打开面板，把要显示的那个电机块的名字填到 打开面板 处。

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这样一个电机的运行位图就做好了。相同的方法做出整个组或整个环节的。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3obp.html