PCS与ABB的数据交换.pptx
1PM3线控制系统间硬件通讯方式及数据交换协议DCS及传动采用ABB公司的800XA系统；胶料制备系统为BVG公司提供，硬件为S7-300系统，软件为Step7+Wincc系统；MCS系统是Voith公司提供的，使用的是西门子的PCS7系统；DCS、传动系统因为同一控制平台，各控制器间通讯通过以太网通讯交换数据；MCS系统与ABB DCS、ABB 传动以及BVG系统间均采用DP Couple进行数据交换，协议商定采用WORD(16位无符号整数)形式进行传送数据。为方便分析控制系统间数据交换，更好地维护控制系统，特编写本课件。第1页/共28页2数据的位与类型一个自然数，我们都以左高右低的原则来识别。如果只有一位，自然不存在高低位之说，但字节、字、双字等数据类型，则需要区分高低位。第2页/共28页3数据的位与类型一个自然数，我们都以左高右低的原则来识别。如果只有一位，自然不存在高低位之说，但字节、字、双字等数据类型，则需要区分高低位。从上述示例可以看出，同一个位（如位）在Byte、Word、Dword这三种不同数据类型中，分别处于第0、第8、第24位，发生了变化。第3页/共28页4WINCC与Step7的数据交换WINCC与Step7的数据交换，大部分是通过过DB数据块进行。在Step7编程中，我们常定义大量的Bool型变量，并集中存放到DB数据块中，用于同上位机的WINCC进行数据交换。如果WINCC中也照样定义变量，将需要定义大量的变量，特别是在传统的STEP7+wincc 编程环境下，WINCC中的变量都需要手动一个个定义，工作量也将变得很大，所以我们常一次性读、写8位、16位、32位DB块中的数据，以减少WINCC中的变量数，提高效率。因此，在WINCC中，我们需要读、写DB数据块中某一位的Bool变量值时，就变为读、写Byte、Word、DWord数据中的某一位了。如果对不同类型数据的“位”的区别没搞明白，往往就会发生定“位”错误。下面我们先以BVG辅料制备系统中施胶上料为例进行讲解。第4页/共28页5Step7中变量定义例：在WINCC操作界面上，当MD401在运行时，MD405泵应该不可操作的（按钮为灰色）。在STEP7中，MD405泵联锁状态变量存储在数据块中，当其为“1”时表示被联锁，即不可操作。WINCC中，创建了以双字变量“DB_Bit_CP1_DD8”变量对应DB135数据块中区域的所有32位数据。第5页/共28页6WINCC与Step7的数据交换bit12位第6页/共28页7WINCC与Step7的数据交换第7页/共28页8WINCC与Step7的数据交换在此例中，常见的错误有：3：忘记在西门子系统中，是从“0”起数（有些系统，如ABB系统是“1”起数），错误结果：bit 131：不知规则，直接在DB135数据块中，从开始数，错误结果数成：bit 192：仅知道有高低位交换，但规则未理解透，于是在DB135数据块中，从开始倒着数，错误结果：bit 11第8页/共28页9PCS7系统中Byte与Word互转1:Byte转换为Word由此例可以看出，“BY_W”这个CFC功能块输入管脚“Low”与“High”是指Word的低8位、高8位，对应上述转换图中的byte1（低）、byte0（高）第9页/共28页10PCS7系统中Byte与Word互转2:Word转换为Byte由此例可以看出，“W_BY”这个CFC功能块输出管脚“Low”与“High”仍然是指Word的低8位、高8位，对应转换图中的byte1（低）、byte0（高）第10页/共28页11ABB系统中转换功能块CONV介绍在PM3线使用的ABB 800XA系统的CBM软件中，没有不涉及数据类型的二、十六进制数互转功能块，通讯一般用CONV功能块替代。计算机规则：采用2的补码（Twos Complement）表示负数。“CONV_BI”是将BOOL数转换为32位有符号整数（DINT），最高位（第32位）是符号位，遵循计算机规则。“CONV_IB”则是将32位有符号整数（DINT）转换为BOOL数。输出结果：符号位“Sign”+输入值绝对值的转换结果。O32永远为0因此如果最高位为“1”转换DINT后就变为负数，而“CONV_IB”块转换后的BOOL结果就变了，结论：“CONV”转换功能用于控制逻辑的值转换通讯时，第32位必须为“0”，即不使用最高位。否则控制逻辑传递就会出错。下面我们看一下使用具体的例子：第11页/共28页ABB系统中转换功能块CONV介绍I32为“0”时，各位数均能正确传递C21：Bool转换为有符号整数第12页/共28页ABB系统中转换功能块CONV介绍负数转换结果：以符号+正数表示Sign1，表示为负数C21：Bool转换为有符号整数I32为“1”时，输入数为负数，2的补码表示形式OUT的BooL结果与正数值一致I32=1，I、O结果不一致第13页/共28页ABB系统中转换功能块CONV介绍输入“Sign“=1，表示转换的整数结果取反。输出“Sign“=1，表示负数。负数转换结果：以符号+正数表示IB转换结果：以符号+正数表示，故 I、O对应各位仍正确第14页/共28页ABB系统中转换功能块CONV介绍 11C22，表示是BCD码转换，4位Bool对应一位整数（0-9）1 8 4 1 0 1 1BCD码对应0-9，任一位转换结果超过9，则整体转换结果0 4 4 6 24位Bool组成一位BCD码，对应一位整数（0-9）第15页/共28页ABB系统中转换功能块CONV介绍C23，模块注释“1 of N”,用于检测第一个为“1”的输入端位号，但如果输入端有多个“1”，则报错。输入端有多个“1”触发Error结论：只有当C21，直接转换，且最高位I32=0的情况下，CONV转换功能块才能用于控制系统间通讯，传递控制逻辑、联锁信息。第16页/共28页ABB系统中转换功能块CONV介绍硬件定义使用“DP DP Coupler”：通道为32个WORD，即每个IW为16位IO定义为“DintIO”,是32位经测试，“DintIO”的低16位对应IW1.使用“CONV_BI”转换块对“DintIO”变量赋值时，只能使用低16位，即个“DintIO”变量只能传递16位BOOL值结论：ABB系统各控制器间使用“CONV”块通讯，每个DINT变量最多只能使用31位数据1.ABB系统使用“CONV”块传递与其他系统通过 DP DP Coupler通讯，每个DintIO变量可传递16位数据。第17页/共28页18ABB系统中转换功能块CONV介绍1:Bool转换为DINT由此例可以看出，在ABB系统中，O1O32位是从低位到高位，1-8对应转换表中的Byte3，而9-16对应转移表中的Byte2，17-24对应byte1,25-32对应Byte0第18页/共28页19ABB系统中Bool与Word互转2:DINT转换为Bool由此例可以看出，132位是从低位到高位，1-8对应转换表中的Byte3，而9-16对应转移表中的Byte2，17-24对应byte1,25-32对应Byte0第19页/共28页20MCS系统与ABB、BVG的数据交换MCS系统（PCS7）与ABB DCS、ABB 传动以及BVG系统间均采用DP Couple进行数据交换，协议商定采用WORD(16位无符号整数)形式进行传送数据。PCS7与BVG的数据交换：BVG系统将交换数据存在DB数据块内，所以在制定双方通讯表时，是按DB块风格按位定义的，所以在采用WORD通讯时，就存在高、低位交换的问题。PCS7与ABB系统间数据交换：在制定双方通讯表时，是按照WORD规则进行定义，原本不必再考虑高、低位交换。但由于当初VOITH编程时在PCS7侧强行进行了高低位交换，导致ABB侧在接收、发送数据时也必须进行高低位交换。即通讯表中的“”实际是“W1.7”第20页/共28页PCS7通讯程序解读通讯程序解读在PCS7接收程序中，在通讯表中定义为低位的，实际是通过高位传递，人为做了高低位交换。导致对方系统发送程序不得不也做高低位交换。第21页/共28页PCS7通讯程序解读通讯程序解读在PCS7送程序中，在通讯表中定义为低位的，实际是通过高位送，人为做了高低位交换。导致对方系统接收时也不得不做高低位交换。第22页/共28页PCS7ABB举例举例“PM=DCS”通讯表中“2_10：转移真空条件”按定义应该是属Word_2的bit10即高位字节的bit2，但实际上PCS7侧是在低位字节的bit2接收，存在高低位交换第23页/共28页PCS7ABB举例举例“PM DCS”通讯表中“1_00：4组缸断纸检测结果”按定义应该是属Word_1的bit0即低位字节的bit0，但实际上PCS7侧是在高位字节的bit0发送，存在高低位交换第25页/共28页PCS7ABB举例举例“PM=DCS”通讯表中“1_00：4组缸断纸检测结果”，对应A“PM=DCS”通讯表中“1_00：4组缸断纸检测结果”按定义应该是属Word_1的bit0即低位字节的bit0，ABB系统中应该是第1位（O1），但实际上因PCS7高低位交换，必须从第9位（O9）接收。由于现系统已正常运行，如果要做到规范，不仅需修改通讯表，还涉及PCS7、ABB DCS、ABB 传动的程序大量注释，且各系统中相关变量命名也与通讯表位置相关，故只在程序相关位置加以注释提醒。第26页/共28页27谢谢大家!以人为本 追求卓越 和谐共赢第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页
