XDPS标准功能块手册.docx

1、XDPS标准功能块手册前 言手册用途本手册详细讲述了XDPS系统内的各种标准功能块的输入、输出、参数及算法说明。本手册是工程师组态的必备工具。手册内容第一章 概述第二章 XDPS实时网I/O功能块第三章 模拟函数第四章 时间过程函数第五章 控制算法第六章 逻辑电路第七章 操作器第八章 特殊功能块 手册的阅读对象XDPS系统的使用、维护、管理人员XDPS系统的工程项目开发人员XDPS系统开发、技术改造的研发人员相关手册XDPS 工程师手册目 录版本2.0 c0116011第1章 概述 11 概述 12 DPU简介 13 DPU组态过程 24 页 25 功能块 3第2章 XDPS实时网I/O功能块

2、 51 模拟量下网功能块XNETAI, ID=100 52 开关量下网功能块 XNETDI, ID=101 53 模拟量上网功能块 XNETAO, ID=102 64 开关量上网功能块 XNETDO, ID=103 75 模拟量输入功能块 XAI, ID=104 86 开关量输入功能块 XDI, ID=105 107 模拟量输出功能块 XAO, ID=106 118 开关量输出功能块 XDO, ID=107 129 脉冲量输入功能块 XPI, ID=108 1310 页间模拟量输入功能块 XPgAI, ID=110 1411 页间开关量输入功能块 XPgDI, ID=111 1412 页间模拟

3、量输出功能块 XPgAO, ID=112 1513 页间开关量输出功能块 XPgDO, ID=113 15第3章 模拟函数 171 2输入加法器 ADD ID=1 172 乘法器 MUL ID=2 173 除法器 DIV ID=3 184 开方器 SQRT ID=4 195 取绝对值 ABS ID=5 196 五次多项式 POLYNOM ID=6 207 8输入数学统计器 SUM8 ID=7 208 12段函数变换F(X) ID=8 219 贝塞尔函数 BESSEL, ID=9 2210 指数/对数函数/求模 POW/LOG/MOD ID=10 2211 三角和反三角函数 TRIANGLE I

4、D=11 2312 热力性质计算 PTCal ID=12 2413 温度场计算模块 FDM, ID=15 2514 区间代数基本性质 iProp, ID=16 2615 区间代数四则运算 iBsc, ID=17 26第4章 时间过程函数 291 超前滞后模块 LEADLAG ID=20 292 滞后模块 DELAY ID=21 303 微分模块 DIFF ID=22 314 时域统计模块 TSUM ID=23 315 数字滤波 FILTER ID=24 326 斜坡信号发生器RMP ID=25 337 段信号发生器f(t) ID=26 348 12段信号发生器 F(t12) ID=27 359

5、 时域开关量统计模块TSUMD ID=28 36第5章 控制算法 371 二选一选择器 TWOSEL ID=30 372 三选一选择器 THRSEL ID=31 373 无扰切换模块 SFT ID=32 384 高低限幅器 HLLMT ID=33 405 高低限报警 HLALM ID=34 406 速率限制器 RATLMT ID=35 417 速率报警器 RATALM ID=36 418 偏差运算 DEV ID=37 429 PID运算 EPID ID=38 4310 闭锁型偏差PID运算模块 EPID2 ID=39 4511 2输出平衡模块 BALANCE2 ID=40 4612 八输入平衡

6、模块 BALANCE8 ID=41 4813 数字驱动伺服模块 DDS ID=42 4914 查表式模糊控制器FTAB ID=43 5015 慢信号保护模块 SAIPro ID=44 5116 史密斯预测器 SMITH, ID=45 52第6章 逻辑电路 531 2输入与 AND ID=50 532 2输入或 OR ID=51 533 反相器 NOT ID=52 544 异或器 XOR ID=53 555 8输入数量或 QOR8 ID=54 556 RS触发器 ID=55 567 定时器 TIMER ID=56 568 计数器 CNT ID=57 589 模拟比较器 CMP ID=58 591

7、0 循环定时器 CYCTIMER ID=59 5911 步序控制器 STEP ID=60 6012 软件脉冲列输出模块 SPO ID=61 6213 开关量选择模块 DSFT ID=62 6314 开关首出序号指示FIRST ID=63 64第7章 操作器 651 键盘模拟量增减 KBML ID=71 652 数字手操器 DEVICE ID=72 663 简单数字手操器 D/MA ID=73 714 电气数字手操器 EDEVICE ID=75 725 增强型模拟软手操器ES/MA ID=77 756 模拟软手操器S/MA ID=70 767 带开关输出的模拟软手操器ADS/MA ID=74 7

8、8第8章 特殊功能块 791 品质(状态)测试模块TQ ID=80 792 触发执行事件 EVENT ID=81 793 16个布尔变量转换为长整形变量 B16TOL ID=82 804 长整形变量转换为16位布尔个变量 LTOB16 ID=83 815 长整型模拟变量含义转换器 LTOF ID=84 826 节点(状态)测试模块 TDPU ID=85 837 I/O卡件测试模块 TCard ID=88 848 I/O站测试模块 TNode ID=89 849 时间处理模块 TPRO ID=90 8510 时间记录模块 TREC ID=91 8611 时间转换模块 TtoS ID=92 861

9、2 时间转换模块 StoT ID=93 8713 模拟量隐式选择 AxSel ID=94 8814 开关量隐式选择 DxSel ID=95 8815 修改参数模块 ChgPara ID=97 8916 I/O站测试模块 TNode2 ID=96 90第1章 概述1 概述XDPS的软件功能分DPU和MMI，MMI又包括OPU、ENG、HSU等，DPU又有VDPU、专用GTW等。从客户（Client）/服务器（Server）观点来看，DPU、VDPU、专用GTW、HSU等又是服务器，其它为客户。所有软件功能可分解在不同的节点上实现。XDPS的数据采集、报警检测、闭环控制、计算等必须在DPU上完成。

10、DPU的计算控制可由工程师组态、修改和调试。XDPS提供了符合IEC 11313标准的控制算法语言，特别强化了其中的以功能块为基本的图形组态和调试语言，使组态和调试非常直观方便。XDPS提供了各种常用的功能块，用户只需从这些功能块选出所需的，相互连接，就可实现DPU的图形组态，而无需了解编程语言。用户还可用XDPS的工具生成自已特殊的功能块。2 DPU简介DPU称为分布式处理单元，是XDPS的控制器。DPU是XDPS的一种功能，而并不具体到什么硬件。我们往往将只实现DPU功能的软硬件一起称为DPU，将运行于MMI站上的DPU功能称VDPU，用于与外部设备接口的VDPU称为GTW。每个DPU至少

11、有一个节点号对应。DPU通过实时网或内部路由器与其它DPU和MMI连接，实时网可以是冗余的，可以采用不同协议。DPU可以通过I/O驱动与不同的I/O硬件连接。但有的DPU（如只实现计算统计功能的DPU）可以没有直接的I/O连接，而是仅通过实时网与其它DPU交换数据。DPU可以被冗余配置。XDPS系统规定，冗余配置DPU的节点号占用120号和6180号，相应的冗余DPU为2140和81100，即相差20。而DPU以小号码对外标识。如3号与23号DPU被认为是互为冗余的DPU，在发操作指令时，指明3号、23号也会接收。对组态指令，则必须指明3号还是23号。MMI的号取1120中任一个号，但一般取在

12、4160或101120之间。单DPU或VDPU取1120中任一号。DPU运行后有三种状态，初始态、跟踪态和主控态。其中跟踪态与主控态，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，以便在主控机故障时，跟踪机可马上代替主控机正常工作。另外，工程师也可使用调试工具请求切换DPU。DPU刚启动时或组态的算法与主控DPU不同时，进入初始态，自检中以黄色标识。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

13、命名。页和功能块具有执行序号，执行序号表达了它们在DPU中执行的次序。具有较小执行序号的页和功能块先于具有较大执行序号的页和功能块执行。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。3 DPU组态过程XDPS的DPU组态工具有两个组态方式，离线和在线。离线方式时，用户实质上仅打开一个数据文件，进行页、块功能的编辑、连接块的输入输出，然后存入这个数据文件。在线组态方式时，用户必须先向被组态DPU登录，获得相关权限之后，才能对DPU读写。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，进行写文件、修改和调试。用户完全可以以在

14、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。结束之后，用户须退出登录。4 页页（Page），常用Pg或P表示。页是DPU组态软件的一个基本对象。功能块必须存在于页中。页的实例中包含页号（名称）、执行序号、页状态、执行周期、最后修改日期时间和页的描述等属性，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

15、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。5 功能块功能块（Function Block），常用FB或B来表示。XDPS的功能块附合IEC-1131-3的标准。功能块是XDPS中能被组态修改的最小对象。所有功能都需用功能块来实现。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（即名称）、执行序号、状态、计算中间量。XDPS以对象方式将所有数据封装在一起。功能块之间传递的数据有三种类型：布尔量（1字节）、浮点数（IEEE标准4字节）和长整型（4字节）。但参数、中间量、状态等不受此限。浮点数与长整型统称模拟量

16、，它们可以相互转递，功能块会自动转换，但用户需注意转换引起的精度损失。布尔量只能传递给布尔变量。功能块在计算时，输出量、状态、中间量都会更新，其它功能块可以取得其输出量的值，通过特殊功能块TQ也可间接取得其状态（转为n个布尔量），但不能取得其中间量的值。输出量、状态、中间量的值不能被其它功能块改变，只能在其本身计算时有可能改变。输出量可以为浮点、长整型、布尔量中的任何一种；状态为一个WORD，其中记录了本功能块处于Enable还是Disable状态（Disable时功能块不再被计算）、本功能块的输入是否有坏点而使本块输出变成不可信、本功能块接收的点是否超时（用于网络和I/O模块）；中间量可以是

17、任何软件允许的类型，与用户是无关的，它记录了功能块的计算状态。每个功能块都有一个状态字，描述了本功能块在运行中的状态。功能块的状态可按用户定义的方式传递。除一些特殊的功能块之外，所有的功能块都可定义为不传递、OR传递、AND传递。如一个功能块有3个输入，则这3个输入所属功能块的品质会以用户定义的方式传递到这个功能块的品质上，而且空脚不参与品质传递。传递方式定义在方式字中，0不传递，1OR传递，2AND传递，缺省为OR传递。在功能块被初始化时，输出量、状态、中间量都会被设置为初值。其中输出量的初值是用户可定义的。参数定义了功能块行为的方式或范围。参数可以是多种数据类型，用户不必关心。在用户组态和

18、在线修改时，用户可定义修改参数值。参数一经设置，不会改变。也就是说参数是用户设置的，不会被功能块本身改变。功能块的输入定义可以是一个指针，也可以是一个立即常数。说它是一种定义，表明是用户设置的，计算时不会被改变。如定义为一个指针时，指向其它或本功能块的输出，以功能块号B、哪个输出I的形式表示。指向的数据只能为浮点、长整型、布尔型三种类型。布尔型的输出只能连到布尔型的输入上，浮点或长整型输出只能连到浮点或长整型的输入上。同页内用B.I指针表示，P隐含为本页。B.I为全1时为NULL指针，表示本输入点无可取数据。页间引用必须通过特定的功能块实现，它们是XPgAI和XPgDI，被引用的必须为XPgA

19、O，XPgDO或其它上网模块。输入也可被定义为一个立即常数，立即常数也必须为浮点、长整型、布尔型数据中的一种。这样XDPS任何一个功能块的输入可被连接到常数上，使变量变为参数。这个功能有很大灵活性，可变限的功能块都可用此特性实现。简单地说，输入可以是指针、NULL（空指针）、立即常数。功能块可以分为上下网I/O模块、硬件I/O模块、页间I/O模块、模拟函数、选择比较器、控制算法、逻辑运算、逻辑控制算法、操作器等等。详见具体说明。描述中用NULL表示空指针，内部表示用。布尔量在算法模块上用1/0表示真/假，内部用T/F表示真/假。第2章 XDPS实时网I/O功能块1 模拟量下网功能块XNETAI

20、, ID=100图形表示:无显式输入 XNETAI Y标记说明：标记名数据类型缺省值描述输出 Yfloat0.0取网上指定点的模拟量参数 GIDwordFFFFH模拟点全局ID参数 Tword500超时周期, 取1036000 (x10ms)算法说明:本功能块将其它DPU上网的模拟点取下，存放在Y中，供其它功能块读取。 如果网上点为坏点，则本模块状态为坏状态。 如在指定超时时间内未收到点值，则本模块状态为超时状态并置为坏点。后续模块可使用这些状态作为坏点标志。2 开关量下网功能块 XNETDI, ID=101图形表示:无显式输入 XNETDI D标记说明：标记名数据类型缺省值描述输出 Dboo

21、lF取网上指定点的开关量参数 GIDwordFFFFH开关点全局ID参数 Tword500超时周期, 取1036000 (x10ms)算法描述:本功能块将其它DPU上网的开关量点取下，存放在D中，供其它功能块读取。 如果网上点为坏点，则本模块状态为坏状态。 如在指定超时时间内未收到点值，则本模块状态为超时状态并置为坏点。后续模块可使用这些状态作为坏点标志。3 模拟量上网功能块 XNETAO, ID=102图形表示： X XNETAO 无显式输出 标记说明：标记名数据类型缺省值描述输入 XfloatNull以B.I方式表示的指针，或是立即浮点数/长整形参数 GIDwordFFFFH模拟点全局ID

22、 参数 SHword0低字节为是否被其它DPU共享标记高字节为报警复归时不自动确认报警标记0=不共享且报警复归时不自动确认1=共享且报警复归时不自动确认256=不共享且报警复归时自动确认257=共享且报警复归时自动确认参数 Tword1s上网周期，取 0.5,1,2,5,10s(内部x100ms),同页周期参数 HHfloat0.0报警高高限，如HH=LL，高高低低限对不存在参数 Hfloat0.0报警高限，如H=L，高低限对不存在参数 Lfloat0.0报警低限，应有HHHLLL 参数 LLfloat0.0报警低低限参数 DBfloat0.0报警死区，报警恢复时加入DB 参数 Phh,Mhh

23、byte,byte0, 5H高高报警优先级和缺省记录方式参数 Ph,Mhbyte,byte0, 5H高报警优先级和缺省记录方式参数 Pl,Mlbyte,byte0, 5H低报警优先级和缺省记录方式参数 Pll,Mllbyte,byte0, 5H低低报警优先级和缺省记录方式参数 Rfloat0.0速率报警限，如=0.0，速率报警限不存在参数 Pr,Mrbyte,byte0, 5H速率报警优先级和缺省记录方式参数 DB1float0.0增量重复报警值，0.0=无此功能参数 DB2float0.0减量重复报警值，0.0=无此功能参数 T1word0延迟重复报警时间，036000 (秒)，0=无此功能

24、算法说明:本功能块将其它功能块的浮点和长整形变量广播到XPDS实时网上去，并作报警检查。 如果前续功能块为坏状态，则输出为坏全局点。上网值等于输入值。其中:报警优先级：取值05的数字，0为最低，5为最高。缺省记录方式： b7=1时，本报警限不存在、不检查。增量和减量重复报警是指超过最外报警限DB1或DB2时，再发一次报警信息。延迟重复报警是指报警维持时间大于T1时，再发一次报警信息。4 开关量上网功能块 XNETDO, ID=103图形表示： Z XNETDO 无显式输出 标记说明：标记名数据类型缺省值描述输入 ZboolNull以B.I方式表示的指针，或是立即布尔数参数 GIDwordFFF

25、FH开关全局ID 参数 SHword0低字节为是否被其它DPU共享标记高字节为报警复归时不自动确认报警标记0=不共享且报警复归时不自动确认1=共享且报警复归时不自动确认256=不共享且报警复归时自动确认257=共享且报警复归时自动确认参数 Tword1s上网周期，取0.5,1,2,5,10s(内部x100ms) ,同页周期参数 AAword0报警定义，0=无报警，1=0报警，2=1报警参数 P,Mbyte,byte0, 5H报警优先级和缺省记录方式参数 T1word0延迟重复报警时间，036000 (秒), 0=无此功能算法说明:本功能块将其它功能块的布尔变量广播到XPDS实时网上去，并作报警

26、检查。 如果前续功能块为坏状态，则输出为坏全局点。上网值等于输入值。其中:报警优先级：取值05的数字，0为最低，5为最高。缺省记录方式： b7=1时，本报警限不存在、不检查。延迟重复报警是指警维持时间大于T1时，再发一次报警信息。状态字中 Alarm On/Off是针对所有报警限的。5 模拟量输入功能块 XAI, ID=104图形表示：补偿点X XAI Y标记说明：标记名数据类型缺省值描述输出 Yfloat0.0取指定卡件模入的工程量输入 XfloatNull补偿源测点，本点只在Cvt=CT类时有效 参数 AddrwordNullI/O地址 (站号，板号，通道号) 参数 Cvtword0输入转

27、换类型，缺省=线性参数 MaxADword3840与量程上限对应的AD值 参数 MinADword768与量程下限对应的AD值 参数 Avfloat0.0RTD和TC时板的放大倍数参数 R0 或I0float80.0电桥式RTD采样电路时为电桥的标准电阻；恒流源式RTD采样电路时为恒流源电流；参数 MaxYfloat100.0量程上限参数 MinYfloat0.0量程上限参数 Biasfloat0.0零偏，用于较正零点，以工程量值表示 参数 Fltfloat0.0低通滤波的时间常数，单位秒。0.0=无滤波功能 参数 按序捆绑XNetAO的所有参数 AV 缺省值：对PT100为20； 对CU50

28、/CU53为40； 对TC为200。 R0- 缺省值：对CU50/CU53为40； 对PT100为80。按序捆绑XnetAO的所有参数指XnetAO从GID到T1的22个参数。注：Cvt 输入转换类型0 线性： K(n)= （AD(n)-MinAD）/(MaxAD-MinAD); R0为小信号切除限值，当K(n)的绝对值小于R0时，K(n)=0； Y(n) = (MaxY-MinY)*K(n)+MinY； 参数Av无意义。 010V, 05V, 15V, 010mA, 420mA,5V5V, 测速值(AD值)等都用此转换类型实现。定义时需对I/O卡的AD范围有一定了解。1 线性开方：K(n)=

29、 （AD(n)-MinAD）/(MaxAD-MinAD); R0为小信号切除限值，当K(n)的绝对值小于R0时，K(n)=0； Y(n) = (MaxY-MinY)*SQR(K(n)+MinY； 参数Av无意义。 如被开方值K(n)0.0，则输出Y(n)=0.0,该输出点为坏点。2 直接浮点数转换：Y(n) = Av*输入的浮点数；Av为比例系数，缺省（Av=0）为1。参数MaxAD,、MinAD、R0不用定义。 用于IEEE单精度浮点输入的场合。3 16位带符号AD值直接转换：Y(n) = Av*AD(n);Av为比例系数，缺省（Av=0）为1。参数MaxAD,、MinAD、R0不用定义。 4 32位AD值二进制不变转换：Y(n) = Av*f32;Av为比例系数，缺省（Av=0）为1。参数MaxAD,、MinAD、R0不用定义。用于交流采样卡中浮点数f32由相邻两个16位通道拼接而成的输入，低在前，高在后。5 16位带符号AD值倒数转换：Y(n) = Av/AD（n）;Av为比例系数，缺省（Av=0）为1。参数MaxAD,、MinAD、R0不用定义。1019 RTD热电阻转换，具体定义了：10=Cu50热电阻， 11=Cu50热电阻（3mA恒流源），12= Pt100热电阻， 13=Pt1