GEK-114712 控制器和驱动软件用户手册-算法块V1.0.pdf

目录

第 1章概述 (1)

1过程控制站与处理器单元 (1)

1.1节点号 (1)

1.2DPU运行状态 (1)

1.3DPU的组态信息 (1)

2DPU组态过程 (2)

3DPU组态文件 (2)

4页 (2)

5功能块 (3)

5.1功能块的外观 (3)

5.1.1控制算法功能块 (3)

5.1.2I/O模块 (3)

5.2数据类型 (5)

5.3状态传递 (5)

5.4输入、输出及参数 (5)

第 2章实时网I/O功能块 (7)

1模拟量下网功能块XNETAI, ID=100 (7)

1.1图标 (7)

1.2参数说明 (7)

1.3算法说明 (7)

2开关量下网功能块 XNETDI, ID=101 (7)

2.1图标 (7)

2.2参数说明 (7)

2.3算法描述 (7)

3模拟量上网功能块 XNETAO, ID=102 (8)

3.1图标 (8)

3.2参数说明 (8)

3.3算法说明 (9)

4开关量上网功能块 XNETDO, ID=103 (10)

4.1图标 (10)

4.2参数说明 (10)

4.3算法说明 (10)

5模拟量输入功能块 XAI, ID=104 (11)

5.1图标 (11)

5.2参数说明 (11)

5.3算法说明 (14)

6开关量输入功能块 XDI, ID=105 (15)

6.1图标 (15)

6.2参数说明 (16)

6.3算法说明 (16)

7模拟量输出功能块 XAO, ID=106 (17)

7.1图标 (17)

7.2参数说明 (17)

7.3算法描述 (18)

8开关量输出功能块 XDO, ID=107 (19)

8.1图标 (19)

8.2参数说明 (19)

8.3算法说明 (19)

9脉冲量输入功能块 XPI, ID=108 (20)

9.1图标 (20)

9.2参数说明 (20)

9.3算法说明 (21)

10页间模拟量输入功能块 XPgAI, ID=110 (22)

10.1图标 (22)

10.2参数说明 (22)

10.3算法说明 (22)

11页间开关量输入功能块 XPgDI, ID=111 (22)

11.1图标 (22)

11.2参数说明 (22)

11.3算法说明 (22)

12页间模拟量输出功能块 XPgAO, ID=112 (23)

12.1图标 (23)

12.2参数说明 (23)

12.3算法说明 (23)

13页间开关量输出功能块 XPgDO, ID=113 (23)

13.1图标 (23)

13.2参数说明 (23)

13.3算法说明 (23)

第3章模拟函数 (24)

12输入加法器 ADD ID=1 (24)

1.1图标 (24)

1.2参数说明 (24)

1.3算法说明 (24)

2乘法器 MUL ID=2 (25)

2.1图标 (25)

2.2参数说明 (25)

2.3算法描述 (25)

3除法器 DIV ID=3 (26)

3.1图标 (26)

3.2参数说明 (26)

3.3算法描述 (26)

4开方器 SQRT ID=4 (27)

4.1图标 (27)

4.2参数说明 (27)

4.3算法说明 (27)

5取绝对值 ABS ID=5 (28)

5.1图标 (28)

5.2参数说明 (28)

5.3算法描述 (28)

6五次多项式 POLYNOM ID=6 (29)

6.1图标 (29)

6.2参数说明 (29)

6.3算法描述 (29)

78输入数学统计器 SUM8 ID=7 (29)

7.1图标 (29)

7.2参数说明 (30)

7.3算法说明 (31)

7.4修改记录: (31)

812段函数变换F(X) ID=8 (32)

8.1图标 (32)

8.2参数说明 (32)

8.3算法描述 (32)

9贝塞尔函数 BESSEL, ID=9 (33)

9.1图标 (33)

9.2参数说明 (33)

9.3算法描述 (33)

10指数/对数函数/求模 POW/LOG/MOD ID=10 (34)

10.1图标 (34)

10.2参数说明 (34)

10.3算法说明 (34)

11三角和反三角函数 TRIANGLE ID=11 (35)

11.1图标 (35)

11.2参数说明 (35)

11.3算法描述 (35)

12热力性质计算 PTCal ID=12 (36)

12.1图标 (36)

12.2参数说明 (36)

12.3算法描述 (37)

13温度场计算模块 FDM, ID=15 (37)

13.1图标 (37)

13.2参数说明 (38)

13.3算法描述 (38)

14区间代数基本性质 iProp, ID=16 (39)

14.1图标 (39)

14.2参数说明 (39)

14.3算法描述 (39)

15区间代数四则运算 iBsc, ID=17 (40)

15.1图标 (40)

15.2参数说明 (40)

15.3算法描述 (40)

16流量计算模块 CalFlow, ID=18 (41)

16.1图标 (41)

16.2参数说明 (41)

16.3算法描述 (41)

17水位补偿计算 LvlComp, ID=19 (42)

17.1图标 (42)

17.2参数说明 (42)

17.3算法描述 (42)

第4章时间过程函数 (44)

1超前滞后模块 LEADLAG ID=20 (44)

1.1图标 (44)

1.2参数说明 (44)

1.3算法说明 (44)

2滞后模块 DELAY ID=21 (45)

2.1图标 (45)

2.2参数说明 (45)

2.3算法说明 (45)

2.4修改记录 (46)

3微分模块 DIFF ID=22 (46)

3.1图标 (46)

3.2参数说明 (46)

3.3算法说明 (46)

4时域统计模块 TSUM ID=23 (47)

4.1图标 (47)

4.2参数说明 (47)

4.3算法说明 (47)

5数字滤波 FILTER ID=24 (48)

5.1图标 (48)

5.2参数说明 (48)

5.3算法说明 (48)

6斜坡信号发生器 Rmp ID=25 (49)

6.1图标 (49)

6.2参数说明 (49)

6.3算法描述 (49)

7段信号发生器f(t) ID=26 (50)

7.1图标 (50)

7.2参数说明 (50)

7.3算法描述 (50)

7.4修改记录 (51)

812段信号发生器 F(t12) ID=27 (52)

8.1图标 (52)

8.2参数说明 (52)

8.3算法描述 (52)

9时域开关量统计模块TSUMD ID=28 (53)

9.1图标 (53)

9.2参数说明 (53)

9.3算法说明 (53)

10信号发生器SIGNAL ID=29 (54)

10.1图标 (54)

10.2参数说明 (54)

10.3算法说明 (54)

第5章控制算法 (55)

1二选一选择器 TWOSEL ID=30 (55)

1.1图标 (55)

1.2参数说明 (55)

1.3算法描述 (55)

2三选一选择器 THREESEL ID=31 (56)

2.1图标 (56)

2.2参数说明 (56)

2.3算法描述 (56)

3无扰切换模块 SFT ID=32 (57)

3.1图标 (57)

3.2参数说明 (57)

3.3算法描述 (58)

4高低限幅器 HLLMT ID=33 (58)

4.1图标 (58)

4.2参数说明 (58)

4.3算法描述 (58)

5高低限报警 HLALM ID=34 (59)

5.1图标 (59)

5.2参数说明 (59)

5.3算法描述 (59)

6速率限制器 RATLMT ID=35 (60)

6.1图标 (60)

6.2参数说明 (60)

6.3算法描述 (60)

7速率报警器 RATALM ID=36 (61)

7.1图标 (61)

7.2参数说明 (61)

7.3算法描述 (61)

8偏差运算 DEV ID=37 (62)

8.1图标 (62)

8.2参数说明 (62)

8.3算法描述 (62)

9PID运算 EPID ID=38 (64)

9.1图标 (64)

9.2参数说明 (64)

9.3算法描述 (64)

10闭锁型偏差PID运算模块 EPID2 ID=39 (65)

10.1图标 (65)

10.2参数说明 (66)

10.3算法描述 (66)

10.4修改记录 (67)

112输出平衡模块 BALANCE2 ID=40 (67)

11.1图标 (67)

11.2参数说明 (67)

11.3算法说明 (67)

12八输入平衡模块 BALANCE8 ID=41 (68)

12.1图标 (68)

12.2参数说明 (69)

12.3算法描述 (69)

13数字驱动伺服模块 DDS ID=42 (70)

13.1图标 (70)

13.2参数说明 (70)

13.3算法说明 (70)

14查表式模糊控制器FTAB ID=43 (71)

14.1图标 (71)

14.2参数说明 (71)

14.3算法描述 (72)

15慢信号保护模块 SAIPro ID=44 (73)

15.1图标 (73)

15.2参数说明 (73)

15.3算法描述 (73)

16史密斯预测器 SMITH, ID=45 (74)

16.1图标 (74)

16.2参数说明 (74)

16.3算法描述 (74)

17二设备切换算法 DevSwh, ID=46 (75)

17.1图标 (75)

17.2参数说明 (75)

17.3算法描述 (76)

18多切换模块 MSft, ID=47 (77)

18.1图标 (77)

18.2参数说明 (77)

18.3算法描述 (78)

19多设备步序操作表 DevTab, ID=48 (79)

19.1图标 (79)

19.2参数说明 (79)

19.3算法描述 (83)

第6章逻辑电路 (84)

12输入与 AND ID=50 (84)

1.1图标 (84)

1.2参数说明 (84)

1.3算法描述 (84)

22输入或 OR ID=51 (85)

2.1图标 (85)

2.2参数说明 (85)

2.3算法描述 (85)

3反相器 NOT ID=52 (86)

3.1图标 (86)

3.2参数说明 (86)

3.3算法描述 (86)

4异或器 XOR ID=53 (86)

4.1图标 (86)

4.2参数说明 (86)

4.3算法描述 (86)

58输入数量或 QOR8 ID=54 (87)

5.1图标 (87)

5.2参数说明 (87)

5.3算法描述 (87)

6

R S触发器 ID=55 (88)

6.1图标 (88)

6.2参数说明 (88)

6.3算法描述 (88)

7定时器 TIMER ID=56 (89)

7.1图标 (89)

7.2参数说明 (89)

7.3算法描述 (89)

8计数器 CNT ID=57 (91)

8.1图标 (91)

8.2参数说明 (91)

8.3算法描述 (91)

9模拟比较器 CMP ID=58 (92)

9.1图标 (92)

9.2参数说明 (92)

9.3算法描述 (92)

10循环定时器 CYCTIMER ID=59 (93)

10.1图标 (93)

10.2参数说明 (93)

10.3算法说明 (93)

11步序控制器 STEP ID=60 (94)

11.1图标 (94)

11.2参数说明 (94)

11.3算法说明 (95)

11.4修改记录 (96)

12软件脉冲列输出模块 SPO ID=61 (97)

12.1图标 (97)

12.2参数说明 (97)

12.3算法说明 (97)

13开关量选择模块 DSFT ID=62 (98)

13.1图标 (98)

13.2参数说明 (98)

13.3算法说明 (98)

14开关首出序号指示First ID=63 (99)

14.1图标 (99)

14.2参数说明 (99)

14.3算法描述 (99)

第7章操作器 (100)

1增强型模拟软手操器ES/MA ID=77 (100)

1.1图标 (100)

1.2参数说明 (101)

1.3算法说明 (101)

1.4修改历史 (102)

2键盘模拟量增减 KBML ID=71 (103)

2.1图标 (103)

2.2参数说明 (103)

2.3算法描述 (103)

3数字手操器 DEVICE ID=72 (104)

3.1图标 (104)

3.2参数说明 (104)

3.3算法描述 (108)

3.4修改记录 (110)

4简单数字手操器 D/MA ID=73 (111)

4.1图标 (111)

4.2参数说明 (111)

4.3算法描述 (111)

5电气数字手操器 EDEVICE ID=75 (112)

5.1图标 (112)

5.2参数说明 (112)

5.3算法描述 (113)

第8章特殊功能块 (115)

1品质(状态)测试模块 ID=80 (115)

1.1图标 (115)

1.2参数说明 (115)

1.3算法描述 (115)

2触发执行事件 EVENT ID=81 (116)

2.1图标 (116)

2.2参数说明 (116)

2.3算法描述 (116)

316个布尔变量转换为长整形变量 B16TOL ID=82 (117)

3.1图标 (117)

3.2参数说明 (117)

3.3算法描述 (118)

4长整形变量转换为16个布尔变量 LTOB16 ID=83 (118)

4.1图标 (118)

4.2参数说明 (119)

4.3算法描述 (119)

5长整型模拟变量含义转换器 LTOF ID=84 (120)

5.1图标 (120)

5.2参数说明 (120)

5.3算法描述 (120)

6节点(状态)测试模块 TDPU ID=85 (121)

6.1图标 (121)

6.2参数说明 (121)

6.3算法描述 (121)

7节点(状态)测试模块 TDPU2 ID=98 (122)

7.1图标 (122)

7.2参数说明 (122)

7.3算法描述 (122)

8I/O站测试模块 TNode2 ID=96 (123)

8.1图标 (123)

8.2参数说明 (123)

8.3算法描述 (123)

9I/O卡件测试模块 TCard ID=88 (124)

9.1图标 (124)

9.2参数说明 (124)

9.3算法描述 (124)

10时间处理模块 TPRO ID=90 (125)

10.1图标 (125)

10.2参数说明 (125)

10.3算法说明 (125)

11时间记录模块 TREC ID=91 (126)

11.1图标 (126)

11.2参数说明 (126)

11.3算法说明 (126)

12时间转换模块 TtoS ID=92 (127)

12.1图标 (127)

12.2参数说明 (127)

12.3算法说明 (127)

13时间转换模块 StoT ID=93 (128)

13.1图标 (128)

13.2参数说明 (128)

13.3算法说明 (128)

14模拟量隐式选择 AxSel ID=94 (129)

14.1图标 (129)

14.2参数说明 (129)

14.3算法说明 (129)

15开关量隐式选择 DxSel ID=95 (130)

15.1图标 (130)

15.2参数说明 (130)

15.3算法说明 (130)

16修改参数模块 ChgPara ID=97 (131)

16.1图标 (131)

16.2参数说明 (131)

16.3算法说明 (131)

安全标识

第 1章概述

1 过程控制站与处理器单元

过程控制站是XDPS-400e信息自动处理和控制的基本单元，它能实现数据采集、数据处理、回路控制和通讯等功能。同时过程控制站还具有自诊断以及冗余容错能力。

处理器单元是过程控制站的核心组件，简称为DPU。XDPS-400e系统的I/O卡地址设置、报警检测、闭环控制、计算等必须在DPU中完成。

1.1 节点号

通常一个过程控制站中包含两个冗余配置的DPU。XDPS-400e规定，DPU的节点号占用1～20号和61～80号，相应的冗余DPU为21～40和81～100，即相差20。过程控制站以小号码对外标识。如3号过程控制站中，冗余DPU节点号为3号与23号。

HMI站的节点号一般取在41～60和101～120之间。

单独DPU或VDPU取1～120中任一号。

1.2 DPU运行状态

DPU运行后有三种状态，主控态、跟踪态和初始态。

一对冗余DPU正常运行是，其中一个为主控态，另外一个为跟踪态。DPU软件会根据自已的CPU状态、I/O 状态和网络状态作相应的自动切换，以便在主控DPU故障时，跟踪DPU可马上切换为主控机正常工作。另外，工程师也可使用调试工具请求切换DPU。

DPU刚启动时，进入初始态，自检中以黄色标识，启动结束后，DPU应该升级为主控态或跟踪态。当DPU中没有组态文件或跟踪DPU中的组态算法与主控DPU不同时，该DPU仍将显示初始态。工程师应该下装DPU组态文件或同步跟踪DPU，以消除DPU的初始态。

1.3 DPU的组态信息

XDPS-400e系统的I/O卡地址设置、报警检测、闭环控制、计算等必须在DPU中完成。工程师在工程师站上完成对DPU的组态、修改和在线调试。

XDPS-400e提供了符合IEC 1131-3标准的控制算法语言，特别强化了其中的以功能块为基本元素的图形组态和调试语言，使组态和调试非常直观方便。XDPS-400e提供了各种常用的功能块，用户还可用XDPS-400e的工具生成自已特殊的功能块。

DPU内部的数据分为DPU总体描述、页和功能块对象。

总体描述包含了DPU的说明信息和其中所有的页数。每个页对象具有指定的执行周期。而功能块对象只能存在于页中，同页中的功能块具有相同的计算周期。

页和功能块分别用页号和功能块号命名。页和功能块具有执行序号，执行序号明确了它们在DPU中执行的次序。执行序号较小的页优先于执行序号较大的页执行，在同一页中，执行序号较小的功能块优先于执行序号较

1 GEK-11471

2 XDPS-400e 算法块

2GEK-114712 XDPS-400e

算法块大的功能块执行。用户可用在线调试工具更改页和块的执行序号，以调整执行次序。但用户不可在线更改页号和功能块号。

2 DPU 组态过程

Dpucfg 是 DPU 的组态软件。在工程师站上，用户以工程师级别登录NETWIN ，才能运行该软件。

Dpucfg 提供两个组态方式：离线方式和在线方式。

采用离线方式时，用户在工程师站上打开一个DPU 组态文件，进行页、块功能的编辑、设置块的输入、输出及参数，然后将该文件保存在工程师站的硬盘上。用户可将离线生成的组态文件下装到DPU ，也可将DPU 运行的组态内容上装上来，进行修改和调试。

采用在线组态方式时，用户必须先登录被组态的DPU ，获得相关权限之后，才能直接对DPU 中进行读写。用户完全可以以在线方式对DPU 页和功能块执行修改、删除、插入等等操作，同时可以看到DPU 中的运行数据，进行直观的在线调试。在线组态结束之后，用户须退出DPU 登录。

Dpucfg 的使用方法，请参见《HMI 软件用户手册Vol.I －工程师站软件》。

3 DPU 组态文件

每个过程控制站对应一个DPU 组态文件。这个DPU 文件以文本文件方式存储在工程师站上。

用户可以在Dpucfg 中创建一个新的组态文件，也可以将DPU 中的文件上装上来，变成离线文件，再进行修改。

4 页

页，常用Pg 或P 表示。

页是DPU 组态软件中的一个基本对象。功能块必须存在于页中。

页的实例中包含页号、执行序号、页状态、页面大小、执行周期、页的描述、I/O 驱动号及地址形式等属性，还包含了功能块对象实例。

页状态记录了页的工作状态，如是否被Disable 等。页状态只能被在线组态工具读取和修改。

执行周期表示了页被计算的周期。周期通常取50ms 、100ms 、200ms 、250ms 、500ms 、1s 、2s 、5s 和0。0表示本页不被周期计算，可能由特殊功能块按用户定义的方式调用计算。页在计算时按页执行序号排序执行。

页描述记录了本页的功能、注释等与控制无关的信息。

3GEK-114712 XDPS-400e

算法块5 功能块

功能块（Function Block ），常用FB 或B 来表示。

功能模块是DPU 组态的基本元素。XDPS-400e 系统预定义了多种类型和多种功能的功能块，可以满足用户实现各种应用的需要。功能块是一组子程序，符合IEC61131-3标准。当功能块被调用时，系统就运行该子程序，并把运行结果送到有关输出端所对应的存储单元。

功能块用户定义中包括三项内容：输出、输入、参数。功能块实例化后，还应包含功能块位号、执行序号、状态、计算中间量。XDPS-400e 以对象方式将所有数据封装在一起。

在同一页中执行序号小的功能块先执行。

本手册将详细介绍各种功能块的功能和设置方法。

5.1 功能块的外观

5.1.1 控制算法功能块

算法功能块一般为矩形。如图1.5-1所示，①为功能块名。②为该功能块在组态页中的块号和执行序号。③为功能块的输入信号。当输入信号来自其他功能块时，该部分为连接线或模块引脚标识（输入连线隐藏时）；如为立即数，表示是由该功能块内部设定的。④为功能块的输出信号。不用的输出引脚可隐含。⑤为功能块的输入信号名称或静态参数。

功能块的输入/输出引脚上可连线，表示测点值或状态的传递。

图1.5-1 算法功能块外形

5.1.2 I/O 模块

I/O 模块的形状较为特殊，没有模块名，其形状即代表了模块名；也没有模块号，需通过属性对话框查看，而且I/O 模块一般只有一个输入或输出。

I/O 模块分硬件I/O 模块、上下网I/O 模块、页间I/O

模块。

4GEK-114712 XDPS-400e 算法块 硬件I/O 模块

硬件I/O 模块定义了DPU 内部一个变量与硬件通道的对应关系。图符下方显示的是I/O 通道号及转换类型。因硬件I/O 模块具有上网功能，图符中还显示了上网点的点名。Null 表示空点。

表1.5-1 硬件I/O 模块　

网络I/O 模块

网络I/O 模块定义了DPU 内部一个变量与全局测点的对应关系。图符中显示的是上网点点名。

表1.5-2网络I/O 模块

页间连接I/O 模块定义了DPU 内部页与页间的变量对应关系。图符中，输入模块显示的是被连接信号所在的页号（上部）和模块号（下部），输出模块显示的是在组态页中的块号。页间输入模块除了可引用页间输出模块外，还可引用所有的网络I/O 模块和硬件I/O 模块，但信号类型（模拟量/开关量）必须一致。

当页间输入模块引用的点是硬件I/O 点或网络I/O 点时，其图符左侧显示测点名。当引用的点不存在时，点名位置显示RefNotExist 。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/o1qe.html