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MCGS嵌入式組態(tài)系統(tǒng)快速采集解決方案

2009年05月15日 20:33:40人氣:1126來源:煙臺勾股通信技術(shù)有限公司

北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司是國內(nèi)的一家高科技企業(yè),公司主要從事專業(yè)自動化軟件的開發(fā),應(yīng)用系統(tǒng)的集成,并向用戶提供從硬件到軟件的總體設(shè)計方案。產(chǎn)品遍布石油、化工、冶金、礦山、運輸、機械、食品等幾十個行業(yè),并應(yīng)用于全國乃至世界的眾多工業(yè)控制現(xiàn)場。值此之即,我們向大家介紹公司軟件MCGS嵌入式組態(tài)系統(tǒng)快速采集解決方案。
  
  我們按照目標(biāo)方案來組織解決方案。使用本文檔的時候,首先需要確認(rèn)你的工程是否符合所列舉的目標(biāo)方案??梢酝ㄟ^檢查工程是否符合目標(biāo)系統(tǒng)的特點來發(fā)現(xiàn)你所需要處理的工程項目是何種類型的工程項目。如果你發(fā)現(xiàn)你的工程與所列舉特點有不一致的地方,可能你需要處理的是新的類型的工程,這種情況下,請通過和嵌入式產(chǎn)品線以便確認(rèn)你的工程需要的解決方案。
  
  目前,嵌入式組態(tài)系統(tǒng)可以解決的快速采集項目有如下三種:
  1、 高速采集和連續(xù)控制方案
  目標(biāo)系統(tǒng)
  本方案主要解決的是小型控制設(shè)備中嵌入組態(tài)系統(tǒng)的要求。此類系統(tǒng)包括注槊機,掃路機以及其他小型控制設(shè)備。
  
  系統(tǒng)特點
  這些設(shè)備的特點是有簡單畫面,一般是批次工作,有比較復(fù)雜的工作狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系。操作邏輯比較復(fù)雜。而且,為了降低成本,一般只使用簡單AD、DA、IO,由組態(tài)軟件來解決控制邏輯和時序問題,不使用PLC。有時有報表輸出等。
  
  進(jìn)入快速采集是事先預(yù)知的,比如:是由操作員決定開始進(jìn)入快速采集和控制,而不是由于發(fā)生了某種事件如報警進(jìn)入快速采集和控制。如果是后一種情況,請參看快速轉(zhuǎn)入高速采集方案。
  
  對于要求響應(yīng)周期在50毫秒以上的項目,可以直接使用組態(tài)軟件中的相應(yīng)功能如循環(huán)策略,定時策略等來實現(xiàn)。
  
  對于響應(yīng)周期在50毫秒以下的項目,通常原因是由于需要進(jìn)行一路或幾路位置控制PID操作,其控制周期要求可以和PLC相比,在1~10毫秒之間。
  
  解決方案
  MCGS組態(tài)系統(tǒng)對此類系統(tǒng)的解決方案如下:
  除了高速控制以外的功能,使用通用組態(tài)功能來完成。注意參考通用組態(tài)功能的各項性能參數(shù)。
  對于高速控制,解決方法如下:
  1、 構(gòu)造一個用戶策略,此策略在系統(tǒng)初始化時啟動。
  2、 在此用戶策略中,添加一個腳本程序。
  3、 在此腳本程序的開頭,使用腳本函數(shù)SetRealTimeStgy,把本策略升級為硬實時策略,如果不升級為硬實時策略則很容易被其他線程干擾。
  4、 在此腳本程序中,構(gòu)造一個while循環(huán)體。在循環(huán)體中,反復(fù)循環(huán)執(zhí)行以下內(nèi)容。
  
  ● 等待定時間隔到來,定時間隔的等待有兩種辦法,一種是使用!SLEEP函數(shù),使用此函數(shù),參數(shù)為1時,大約延時2毫秒,參數(shù)為3時,延時4毫秒,也就是延時時長,外加任務(wù)切換的時間1毫秒,此性能指標(biāo)在486 66MHz上測出。另一種辦法是使用函數(shù)WAITFORINTERRUPT,等待一個中斷的發(fā)生??梢允褂糜布蹇ㄉ系?M定時器,配合計數(shù)器來觸發(fā)中斷,實現(xiàn)此功能。此方式可以達(dá)到1毫秒的掃描周期,缺點是需要硬件配合。
  
  ● 檢查是否已經(jīng)不需要進(jìn)行此快速掃描控制了,如系統(tǒng)退出或狀態(tài)轉(zhuǎn)換為手動。如果是,則退出循環(huán)體。
  ● 啟動AD轉(zhuǎn)換和DI,采集數(shù)據(jù)。
  ● 進(jìn)行控制算法和邏輯的計算工作,此時可以從實時數(shù)據(jù)庫中讀取各種設(shè)定值。并輸出各種數(shù)值。
  ● 啟動DA轉(zhuǎn)換和DO,輸出控制命令。
  ● 進(jìn)入下一次循環(huán)。
  
  2、 高速采集和事后分析方案
  目標(biāo)系統(tǒng)
  本方案主要解決的是實驗采集設(shè)備中嵌入組態(tài)系統(tǒng)的要求。此類系統(tǒng)包括各種測試儀設(shè)備。
  
  系統(tǒng)特點
  這些設(shè)備的特點是其工作狀態(tài)有高速采集狀態(tài)和事后分析狀態(tài)兩個。通常使用辦法是進(jìn)行一次試驗,打開高速采集,以很高的速度如1毫秒采集數(shù)據(jù),采集到的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中,同時可以做一些比較簡單的數(shù)據(jù)處理如求平均值等等。一般采集1~20秒,zui多不超過1分鐘。高速采集停止后(經(jīng)常是由于試驗完成了),把數(shù)據(jù)保存到磁盤上的數(shù)據(jù)文件中。然后進(jìn)入分析狀態(tài),從數(shù)據(jù)文件中把數(shù)據(jù)讀取出來,通過相對曲線來顯示,通過數(shù)據(jù)流覽構(gòu)件來看數(shù)據(jù)。額外的要求包括對數(shù)據(jù)文件的命名,管理,備份和傳送到上位機中。
  
  進(jìn)入快速采集是事先預(yù)知的,比如:是由實驗員決定開始進(jìn)入快速采集和控制,而不是由于發(fā)生了某種事件如報警進(jìn)入快速采集和控制。如果是后一種情況,請參看快速轉(zhuǎn)入高速采集方案。
  
  對于要求響應(yīng)周期在50毫秒以上的項目,可以直接使用組態(tài)軟件中的相應(yīng)功能如循環(huán)策略,定時策略等來實現(xiàn)。
  
  對于響應(yīng)周期在50毫秒以下的項目,通常原因是由于需要進(jìn)行一路或幾路高速采集,其采集周期達(dá)到1~50毫秒之間。
  
  解決方案
  MCGS組態(tài)系統(tǒng)對此類系統(tǒng)的解決方案如下:
  除了高速采集以外的功能,使用通用組態(tài)功能來完成。注意參考通用組態(tài)功能的各項性能參數(shù)。
  對于高速控制,解決方法如下:
  5、 構(gòu)造一個用戶策略,此策略在系統(tǒng)初始化時啟動。
  6、 在此用戶策略中,添加一個腳本程序。
  7、 在此腳本程序的開頭,使用腳本函數(shù)SetRealTimeStgy,把本策略升級為硬實時策略,如果不升級為硬實時策略則很容易被其他線程干擾。使用腳本程序ArrayCreate 創(chuàng)建一個浮點數(shù)組。此函數(shù)數(shù)組序號,序號范圍為0~255,數(shù)組大小,范圍為1~655350。
  8、 準(zhǔn)備一個變量Pointer來指示目前使用到哪個位置。
  9、 在此腳本程序中,構(gòu)造一個while循環(huán)體。在循環(huán)體中,反復(fù)循環(huán)執(zhí)行以下內(nèi)容。
  
  ● 等待定時間隔到來,定時間隔的等待有兩種辦法,一種是使用!SLEEP函數(shù),使用此函數(shù),參數(shù)為1時,大約延時2毫秒,參數(shù)為3時,延時4毫秒,也就是延時時長,外加任務(wù)切換的時間1毫秒,此性能指標(biāo)在486 66MHz上測出。另一種辦法是使用函數(shù)WAITFORINTERRUPT,等待一個中斷的發(fā)生??梢允褂糜布蹇ㄉ系?M定時器,配合計數(shù)器來觸發(fā)中斷,實現(xiàn)此功能。此方式可以達(dá)到1毫秒的掃描周期,缺點是需要硬件配合。
  ● 檢查是否已經(jīng)不需要進(jìn)行此快速掃描采集了,如系統(tǒng)退出或狀態(tài)轉(zhuǎn)換為手動。如果是,則退出循環(huán)體。
  ● 啟動AD轉(zhuǎn)換和DI,采集數(shù)據(jù)。
  ● 使用ArraySetAt把采集到的數(shù)據(jù)放到數(shù)組中的位置,位置可以根據(jù)變量Pointer決定,然后把Pointer增長1。
  ● 啟動DA轉(zhuǎn)換和DO,輸出控制命令。
  ● 進(jìn)入下一次循環(huán)。
  10、 高速采集結(jié)束后,使用ArrayGetAt逐個把數(shù)據(jù)讀出來,使用FileWriteStrLimit來保存數(shù)據(jù)到文件中去。
  11、 試驗完成后,按照操作員的操作,從文件中讀取數(shù)據(jù),放到配置成相對曲線的實時曲線上,觀看數(shù)據(jù)。
  
  3、 低速輪循和觸發(fā)轉(zhuǎn)換到高速采集方案
  目標(biāo)系統(tǒng)
  本方案主要解決的是事故紀(jì)錄儀性質(zhì)的設(shè)備方案。如電力故障紀(jì)錄儀等等。
  
  系統(tǒng)特點
  這些設(shè)備的特點是其工作狀態(tài)有高速采集狀態(tài)和平時輪循狀態(tài)兩個。通常使用時,以不高的速度如100毫秒一次采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行存盤處理。在外界報警或故障發(fā)生時,轉(zhuǎn)入高速采集狀態(tài),設(shè)備以很短的間隔如1毫秒一次采集一段時間(1~5秒)的數(shù)據(jù),然后存盤以便分析和處理。
  
  進(jìn)入快速采集是無法事先預(yù)知的,通常情況如:一個中斷通知到來表示某種事件已經(jīng)發(fā)生。此時系統(tǒng)轉(zhuǎn)入快速采集,采集一段時間后停止,并保存采集到得數(shù)據(jù)。
  
  對于響應(yīng)周期在50毫秒以下的項目,通常原因是由于需要進(jìn)行一路或幾路高速采集,其采集周期達(dá)到1~50毫秒之間。
  
  解決方案
  MCGS組態(tài)系統(tǒng)對此類系統(tǒng)的解決方案如下:
  除了高速采集以外的功能,使用通用組態(tài)功能來完成。注意參考通用組態(tài)功能的各項性能參數(shù)。
  對于高速控制,解決方法如下:
  1、 構(gòu)造一個中斷策略,監(jiān)聽故障通知中斷。
  2、 在此中斷策略中,添加一個腳本程序。
  3、 在此腳本程序的開頭,使用腳本函數(shù)SetRealTimeStgy,把本策略升級為硬實時策略,如果不升級為硬實時策略則很容易被其他線程干擾。
  4、 使用腳本程序ArrayCreate 創(chuàng)建一個浮點數(shù)組。此函數(shù)數(shù)組序號,序號范圍為0~255,數(shù)組大小,范圍為1~655350。
  5、 準(zhǔn)備一個變量Pointer來指示目前使用到哪個位置。
  6、 在此腳本程序中,構(gòu)造一個while循環(huán)體。在循環(huán)體中,反復(fù)循環(huán)執(zhí)行以下內(nèi)容。
  ● 等待定時間隔到來,定時間隔的等待有兩種辦法,一種是使用!SLEEP函數(shù),使用此函數(shù),參數(shù)為1時,大約延時2毫秒,參數(shù)為3時,延時4毫秒,也就是延時時長,外加任務(wù)切換的時間1毫秒,此性能指標(biāo)在486 66MHz上測出。另一種辦法是使用函數(shù)WAITFORINTERRUPT,等待一個中斷的發(fā)生??梢允褂糜布蹇ㄉ系?M定時器,配合計數(shù)器來觸發(fā)中斷,實現(xiàn)此功能。此方式可以達(dá)到1毫秒的掃描周期,缺點是需要硬件配合。
  ● 檢查是否已經(jīng)不需要進(jìn)行此快速掃描采集了,如系統(tǒng)退出或狀態(tài)轉(zhuǎn)換為手動。如果是,則退出循環(huán)體。
  ● 啟動AD轉(zhuǎn)換和DI,采集數(shù)據(jù)。
  ● 使用ArraySetAt把采集到的數(shù)據(jù)放到數(shù)組中的位置,位置可以根據(jù)變量Pointer決定,然后把Pointer增長1。
  ● 進(jìn)入下一次循環(huán)。
  12、 高速采集結(jié)束后,使用ArrayGetAt逐個把數(shù)據(jù)讀出來,使用FileWriteStrLimit來保存數(shù)據(jù)到文件中去。
  13、 試驗完成后,按照操作員的操作,從文件中讀取數(shù)據(jù),放到配置成相對曲線的實時曲線上,觀看數(shù)據(jù)。
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