组态学习课件3-运行策略组态.ppt

NO.1 第四章 运行策略组态 NO.2 第四章 运行策略组态 运行策略是指对监控系统运行流程进行控制的方法和条件 ，它能够对系统执行某项操作和实现某种功能进行有条件的约 束。 运行策略由多个复杂的功能模块组成 ， 称为 “ 策略块 ” ， 用来完成对系统运行流程的自由控制 ， 使系统能按照设定的顺 序和条件操作实时数据库 ， 控制用户窗口的打开 、 关闭以及控 制设备构件的工作状态等 ， 从而实现对系统工作过程的精确控 制及有序的调度管理 。 运行策略 NO.3 第四章 运行策略组态 在脚本程序编辑环境，可以灵活地实现控制流程和各种操作。 脚本程序 脚本程 序语句 编辑 功能 窗口、策略、 设备、变量、 等的各种方法、 属性以及各类 系统函数 语句和表 达式类型 NO.4 第四章 运行策略组态 脚本程序的编程语法非常类似于普通的 Basic语言，对于大 多数简单的应用系统， MCGS的脚本程序通常只用来进行生产 流程的控制和监测，而对比较复杂的系统，脚本程序可以利用 相对复杂的控制算法来实现系统的实时控制。 脚本程序 正确地编写脚本程序 ， 可简化组态过程 ， 大大提高工作效 率 ， 优化控制过程 。 NO.5 第四章 运行策略组态 “数据对象 = 表达式” 赋值语句 即把“ =”右边表达式的运算值赋给左边的数据对象。赋值 号左边必须是能够读写的数据对象，如：开关型数据、数值型 数据、字符型数据以及能进行写操作的内部数据对象。 而组对象、事件型数据、只读的内部数据对象、系统内部 函数以及常量，均不能出现在赋值号的左边，因为不能对这些 对象进行写操作。 赋值号的右边为一表达式 ， 表达式的类型必须与左边数据 对象值的类型相符合 ， 否则系统会提示 “ 赋值语句类型不匹配 ” 的错误信息 。 NO.6 第四章 运行策略组态 条件语句有如下三种形式： If 表达式 Then 赋值语句或退出语句 If 表达式 Then 语句 EndIf If 表达式 Then 语句 Else 语句 EndIf 条件语句 条件语句允许多级嵌套 ， 即条件语句中可以包含新的条件 语句 ， MCGS脚本程序的条件语句最多可以有 8级嵌套 ， 为编 制多分支流程的控制程序提供了可能 。 NO.7 第四章 运行策略组态 退出语句为“ Exit”，用于中断脚本程序的运行，停止执行 其后面的语句。一般在条件语句中使用退出语句，以便在某种 条件下，停止并退出脚本程序的执行。 退出语句 NO.8 第四章 运行策略组态 在脚本程序中以单引号 “ ” 开头的语句称为注释语句 ， 实际运行时 ， 系统不对注释语句作任何处理 。 注释语句 NO.9 第四章 运行策略组态 PID算法 PID算法是最早发展起来的控制策略之一 ， 由于其算法简 单 、 鲁棒性好及可靠性高被广泛地应用于过程控制和运动控制 中 。 尤其是随着计算机技术的发展 ， 数字 PID控制被广泛地加 以应用 ， 不同的 PID控制算法其控制效果也各有不同 。 利用 MCGS的脚本程序可以灵活地进行控制算法的编程 ， 通 过脚本程序的策略组态来实现各种控制算法 ， 下面就以几种典 型 PID算法为例 ， 对 MCGS脚本程序实现控制算法的方法加以介 绍 。 NO.10 第四章 运行策略组态 增量式标准 PID控制算法 当执行机构需要的控制量是以增量的形式逐次叠加时 ， 对 应的 PID控制算法称为增量式标准 PID控制算法 。 开 始 数 据 初 始 化 采 集 系 统 输 出 计 算 系 统 偏 差 e ( k ) K P = k p e ( k ) - e ( k - 1 ) K I = k i e ( k ) K D = k d e ( k ) - 2 e ( k - 1 ) + e ( k - 2 ) D u ( k ) = K P + K I + K D u ( k ) = u ( k - 1 ) + D u ( k ) u ( k - 1 ) = u ( k ) u ( k ) = u m a x ? u ( k ) =位置最大值 then 位置 =位置最大值 超出位置最大值 ， 位置位置最大 值 if 位置 =位置最小值 then 位置 =位置最小值 超出位置最小值 ， 位置位置最小 值 前次位置 =位置 为下循环准备 NO.12 第四章 运行策略组态 带死区的 PID控制 （ SPID） 算法 在控制系统中为了避 免控制动作过于频繁 ， 设 置一个可调的参数 e0， 当 系统偏差 时 ， 控制 量的增量 ， 即此时控 制系统维持原来的控制量 ；当系统偏差 时 ， 控 制量的增量 依据增量式 标准 PID算法给出 。 0)( eke 0)( ku 0)( eke )(ku 开 始 数 据 初 始 化 采 集 系 统 输 出 计 算 系 统 偏 差 e ( k ) | e ( k ) | = u m a x ? u ( k ) -0.5 and 偏差 =位置最大值 then 位置 =位置最大值 超出位置最大值 ， 位置位置最大值 if 位置 ? K I = k i e ( k ) Y e s N o K P = k p e ( k ) - e ( k - 1 ) u ( k - 1 ) = u ( k ) u ( k ) = u m a x ? u ( k ) 1 or 偏差 =位置最大值 then 位置 =位置最大值 超出位置最大值 ， 位置位置最大 值 if 位置 = u m a x ? u ( k ) =位置最大值 then 位置 =位置最大值 超出位置最大值 ， 位置位置最大值 if 位置 =位置最小值 then 位置 =位置最小值 超出位置最小值 ， 位置位置最小值 前次位置 =位置 为下循环准备 不完全微分 PID控制 （ DPID） 算法 NO.18 第四章 运行策略组态 用脚本语言实现顺序控制 顺序控制是指根据生产企业的实际 生产工艺 要求 ， 按照时间的顺序 ， 通过预先编制的程序在现场对各种生 产设备进行控制 。 NO.19 第四章 运行策略组态 锅炉系统控制 顺序控制规则为： 当温度小于 65摄氏度 ， 开大供气阀门 100%加热 ， 当温度大于 75摄氏度时 ， 关小供气阀门至 5%； 当温度小于 60摄氏度大于 80摄氏度时运行状态为 “ 报警 ” ； 当压力大于 0.11MPa打开放气阀门 ， 当压力小于 0.11MPa时关闭放气阀门； 当压力大于 0.12MPa时运行状态显示为 “ 报警 ” ； 当液位小于 0.8m时开大给水阀门至 100%， 当液位大于 1.0m时关小给水阀门至 5%； 当液位小于 0.5m或大于 1.2m时运行状态为 “ 报警 ” ； 当温度大于 60摄氏度小于 80摄氏度 ， 压力小于 0.12MPa， 液位大于 0.5m小于 1.2m时 ， 运行状态为 “ 正常 ” 。 NO.20 第四章 运行策略组态 锅炉系统控制 脚本程序如下： IF 温度 75 THEN 供气阀 = 5 IF 温度 80 THEN 运行状态 = 报警 IF 压力 0.11 THEN 放气阀 = 1 IF 压力 0.12 THEN 运行状态 = 报警 IF 液位 1.0 THEN 给水阀 = 5 IF 液位 1.2 THEN 运行状态 = 报警 IF 温度 60 AND 温度 80 AND 压力 0.12 AND 液位 0.5 THEN 运行状态 = 正常 NO.21 第四章 运行策略组态 运行策略 “运行策略 ” ， 是用户为实现系统流程的自由控制 ， 组态 生成的一系列功能块的总称 。 在考虑一个工程中相关的控制策略时 ， 尤其对于特别复杂 的应用工程 ， 只须定制若干能完成特定功能的构件 ， 将其增加 到 MCGS系统中 ， 就可使已有的监控系统增添各种灵活的控制 功能 ， 而无须对整个系统作修改 。 NO.22 第四章 运行策略组态 运行策略的分类 策略类型共有 7种 ， 即启动策略 、 退出策略 、 循环策略 、 用户策略 、 报警策略 、 事件策略 、 热键策略 。 其中 “ 启动策略 ” 和 “ 退出策略 ” 用户在建立工程时会自动产生 ， 用户可根据 需要对其进行组态 ， 而不能通过新建策略来建立 。 完成系统的流程 控制和控制算法 完成用户自定义的 各种功能或任务 数据的报警存盘 事件的响应 热键的响应 系统允许用户创建 或定义最多 512个 用户策略。 NO.23 第四章 运行策略组态 策略构件 MCGS共提供了 17种策略构件 ， 它们分别是：退出策略 、 音响输出 、 策略调用 、 数据对象 、 设备操作 、 脚本程序 、 定时 器 、 计数器 、 窗口操作 、 Excel报表输出 、 配方操作处理 、 存 盘数据浏览 、 存盘数据提取 、 存盘数据拷贝 、 报警信息浏览 、 设置时间范围 、 修改数据库 。 NO.24 第四章 运行策略组态 策略的创建 NO.25 第四章 运行策略组态 用启动策略实现系统初始化 启动策略一般完成系统初始化功能 ， 只在 MCGS运行开始时 自动调用执行一次 。 NO.26 第四章 运行策略组态 用启动策略实现系统初始化 某系统在进入 MCGS运行环境时 ， 在初始状态把 4台老化台工作方式设置为手动 、 停止状态 。 NO.27 第四章 运行策略组态 用循环策略中实现设备的定时运行 一个系统中至少应 该有一个循环策略 在 MCGS运行过程中 ， 循环策略由系统按照设定的循环周期 自动循环调用 ， 循环体内所需执行的操作和任务由用户设置 。 NO.28 第四章 运行策略组态 在某系统中每隔 20s使某设备定时运行 5s。 用循环策略中实现设备的定时运行 NO.29 第四章 运行策略组态 用报警策略实现报警数据存盘 当对应的数据对象的某种报警状态产生时 ， 报警策略被系 统自动调用一次 。 “报警产生时执行一 次”、“报警结束时 执行一次”、“报警 应答时执行一次” 。 NO.30 第四章 运行策略组态 在某系统中设置一个报警策略 ， 其功能是执行一次窗口操作 （ 打开 1设备报警窗口 ） 。 用报警策略实现报警数据存盘 NO.31 第四章 运行策略组态 用用户策略实现存盘数据浏览 用户策略主要是用来完成各种不同的任务 ， 在一个工程中 可以定义多个 。 用户策略系统不能自动运行 ， 要由指定的策略 对象进行调用 。 存盘数据提取 ， 就是把历史数据库数据按照一定的时间条 件和统计方式取出来 ， 存到另外一个数据表中 。 针对存盘数据 提取的结果 ， 在用户策略中采用 “ 存盘数据浏览 ” 构件可对提 取的数据进行浏览 。 NO.32 第四章 运行策略组态 用用户策略实现存盘数据浏览 某锅炉控制系统中含有 5台锅炉 ， 利用用户策略实现对锅炉压力组对象的存盘数据浏览 。 NO.33 第四章 运行策略组态 用退出策略实现数据对象初始值的设定 退出策略一般完成系统善后处理功能 ， 只在 MCGS退出运 行前由系统自动调用执行一次 。 NO.34 第四章 运行策略组态 用退出策略实现数据对象初始值的设定 在某锅炉热力系统中利用退出策略实现系统运行数据的存储 ， 以此做为下一次系统运行 时该数据对象的初始值 。 存储的数据包括： 5台锅炉蒸汽流量日累计值 、 5台锅炉蒸汽流量月 累计值 、 5台锅炉蒸汽流量年累计值 、 总的蒸汽流量日累计值 、 总的蒸汽流量日累计值 。 NO.35 第四章 运行策略组态 事件策略 当对应表达式的某种事件状态产生时 ， 事件策略被系统自 动调用一次 。 表达式的值正跳变 (0to1)、表达式的 值负跳变 (1to0)、 表达式的值正负跳 变 (0to1to0)、表 达式的值负正跳变 (1to0to1) NO.36 第四章 运行策略组态 热键策略 当用户按下对应的热键时执行一次 。 直接按压键盘 上的键来添加 NO.37 第四章 运行策略组态 内部函数 MCGS组态软件为用户提供了一些常用的数学函数和对 MCGS内部对象操作的函数 。 组态时可在表达式中或用户脚本 程序中直接使用这些函数 。 系统内部函数的名称一律以 “ ！ ” 符号开头 。 MCGS共提 供了 11种不同的系统函数 ， 这些系统函数是：运行环境操作函 数 、 数据对象操作函数 、 用户登录操作函数 、 字符串操作函数 、 定时器操作函数 、 系统操作函数 、 数学函数 、 文件操作函数 、 ODBC数据库函数 、 配方操作函数和时间函数 。 NO.38 第四章 运行策略组态 运行环境操作函数 要求在某系统中用脚本程序实现用户窗口 “ 窗口 1”的打开和关闭 。 NO.39 第四章 运行策略组态 定时器操作函数 求在某系统用户策略中利用脚本程序实现一个 60秒的定时器 ， 启动定时器并把其当前 值赋给数值型变量 T1。 NO.40 第四章 运行策略组态 数学函数 要求在某系统中利用脚本程序根据系统的阻尼比计算系统 的最大超调量 ， 超调量的计算公式为 ， 超调 量用百分比形式来表示 。 %100% 21 eM p 脚本程序如下： Mp=!Str(!exp(0-zita *3.14/!sqr(1-zita2)*100 )+% 其中 Mp为字符型变量 ， 代表最大超调量 ， zita为数值型变量代 表阻尼比 。