【正文】 如圖 42 所示，給定轉速 。被控量的值由傳感器或變送器來檢測，這個值與給定值進行比較，得到偏差，模擬調節(jié)器以一定控制規(guī)律使操作變量變化，以使偏差趨近于零，其輸出通過執(zhí)行器作用于過程。與傳統(tǒng)模擬 PID 控制器相比，數(shù)字 PID 控制器可以根據(jù)試驗和經(jīng)驗在線調整參數(shù)，具有很強的靈活性，可以得到更好的控制效果。PID 控制器最先出現(xiàn)在模擬控制系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的模擬 PID 控制器是通過硬件如放大器組成的電路等來實現(xiàn)的功能。PID 控制是控制系統(tǒng)中技術比較成熟、且應用比較廣泛的一種控制方法。數(shù)據(jù)庫的主要功能就是接收來自 DIT 表或來自上游數(shù)據(jù)庫標簽（鏈的上游）的數(shù)據(jù)，然后進行處理，最后發(fā)送到監(jiān)控界面顯示或者更改 DIT 數(shù)據(jù)表。也可以構成數(shù)據(jù)鏈，以完成特定的功能。過程數(shù)據(jù)庫由標簽（塊）組成。和大多數(shù) windows 應用軟件界面類似，由系統(tǒng)樹、工作區(qū)、菜單欄、和工具欄組成。Intellution工作臺提供了圖形設計工具，包括圖形文字、動畫和圖表工具，方便生成操作員易于理解的畫面；同時為操作員提供了命令或用圖形交互方式進行報警確認和改變過程設置點。而工作臺是監(jiān)控界面開發(fā)環(huán)境。提示是否寫入注冊表，選擇“是“。SCADA 支持選擇啟用；選擇一個 I/O 驅動器名稱——添加；確定，如果提示數(shù)據(jù)庫應用，選擇“是” ，這樣就可以和 PLC 進行通訊了。2）選擇：文件——新建；選擇：配置——路徑，將當前配置中的應用路徑改為新建路徑，點擊更改目錄把所有路徑更改，提示是否生成默認的 iFix 文件，選擇否。詳細配置后面基于具體工程再介紹。5）選擇創(chuàng)建新工程項目，恢復整個文件。 3）選擇項目恢復向導，點擊下一步。在 Windows左下角運行中輸入： /FactoryDefault,確定。數(shù)據(jù)從圖形顯示送入 PDB ，再傳到 DIT ，I/O 驅動器從 DIT 中取數(shù)，再寫入過程硬件。Intellution Workspace 向 PDB 發(fā)出請求，用于圖形顯示。然后 SAC 從 DIT 中讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)傳送至 PDB,如果數(shù)據(jù)超過設定值，則報警。iFix 的工作原理如圖 31 所示。SAC：掃描、報警、及控制。 I/O 驅動器：iFix 和 PLC 之間的接口稱為 I/O 驅動器。 iFix 的工作機制首先介紹幾個基本概念。從而加快產(chǎn)品對市場的反應速度。具體來說，iFix 可以精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，并優(yōu)化生產(chǎn)設備和企業(yè)資源管理。 圖 25 安裝界面 圖 26 安裝配置界面 圖 27 確認注冊界面 圖 28 注冊界面 制作一個工程的一般過程建立MEPLC項目工程的一般過程是： ? 進入ME軟件，系統(tǒng)列出“My Computer”（本機）上已經(jīng)創(chuàng)建的工程? 工程(Project)：包含一個或多個PLC的程序? 用鼠標右擊“My Computer”，選擇“New”，即可創(chuàng)建一個新工程見下圖? 創(chuàng)建工程時，選擇工程中第一個PLC的類型? 工程創(chuàng)建完成以后，用鼠標右擊工程名，可以在工程中添加目標? 目標(Target)：一個PLC或一個觸摸屏的程序及組態(tài)內容? 在同一個工程中的多個目標之間可以共享變量（如：觸摸屏組態(tài)內容可以共享PLC程序中變量）圖29 ME啟動工程界面第 3 章 組態(tài)軟件 iFix 簡介 iFix 功能iFix 是提供實時數(shù)據(jù)給操作員的應用軟件，是基于 windows 的一套工業(yè)自動化軟件，為用戶提供一個“過程化的窗口” 。點擊 Key Code 進入注冊界面，如圖 28 所示。選擇所需要的組件進行安裝。打開安裝Machine Edition。PME 提供統(tǒng)一的用戶界面、拖放的編輯功能，及支持項目需要的多目標組件的編輯功能。PME 提供了一個統(tǒng)一的完整系統(tǒng)用于解決自動化控制方案。在實際應用中，起動信號和停止信號可能由多個觸點組成的串、并聯(lián)電路提供 [7]。圖 24b 為起動優(yōu)先程序，即當 X1 和 X2 同時接通，則 Y1 接通。如圖24所示的起動、保持和停止程序（簡稱起保停程序）就是典型的具有自鎖功能的梯形圖， X1為起動信號和 X2為停止信號。建議用戶盡可能用輸入設備的常開觸點與 PLC 輸入端連接，如果某些信號只能用常閉輸入，可先按輸入設備為常開來設計，然后將梯形圖中對應的輸入繼電器觸點取反（常開改成常閉、常閉改成常開） 。這樣所編制的程序簡潔明了，語句較少。(7) 有幾個串聯(lián)電路相并聯(lián)時，應將串聯(lián)觸點多的回路放在上方，如圖23a 所示。對于“雙線圈輸出”，有些 PLC 將其視為語法錯誤，絕對不允許；有些 PLC 則將前面的輸出視為無效，只有最后一次輸出有效；而有些 PLC，在含有跳轉指令或步進指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。(4) 一般情況下，在梯形圖中同一線圈只能出現(xiàn)一次。(2) 觸點的使用次數(shù)不受限制。(1) 每一邏輯行總是起于左母線，然后是觸點的連接，最后終止于線圈或右母線（右母線可以不畫出） 。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時外部輸入觸點的狀態(tài)來進行的。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進行的。使用中也常將這些“ 軟繼電器”稱為編程元件。該存儲單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應軟繼電器的線圈“ 通電 ”，其常開觸點接通，常閉觸點斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。要了解梯形圖必須理解軟繼電器的概念。最后為輸出類指令，實現(xiàn)輸出控制，或為數(shù)據(jù)控制、流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令，以進行相應的工作。它的連線有兩種：一為母線，另一為內部橫豎線。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開關量邏輯控制。國際電工委員會（ IEC）1994 年 5月公布的 IEC11313（可編程控制器語言標準）詳細地說明了句法、語義和下述 5種編程語言：功能表圖、梯形圖、功能塊圖、指令表、結構文本。掃描時間比較緊張的時候跳過后臺功能。也可以設定其他的值并存儲到 CPU當中或者通過編程軟件在線更改。自檢中包括對 CPU操作系統(tǒng)軟件的檢測。通訊窗口時間可以設定為 0~255 毫秒，缺省值為 255 毫秒。這個窗口也可以以限制(Limited) 模式運行，這種情況下需設定每個掃描周期內分配給本窗口的最大時間。 背板通訊窗口缺省為完成(運行完成)模式。在這個窗口，CPU 在執(zhí)行隊列中的請求之前，首先完成前面未完成的請求?；跈C架的以太網(wǎng)接口模塊在背板通訊窗口通訊。窗口時間可以設定為0~255 圖 22毫秒，缺省值為 10毫秒。 ■ 通訊活動包括內置以太網(wǎng)接口和 2 個 CPU串行端口 是否執(zhí)行控制器通訊窗口和執(zhí)行控制器通訊窗口的時間可以使用編程軟件進行配置。在分配給這個窗口的時間內，需要的話重新配置模塊。執(zhí)行的窗口條目如下： ■ 重新配置擴展機架和獨立模塊。重新配置這部分掃描時的擴展機架和獨立模塊。后臺檢測幫助確認運行模式下的CPU 內的程序的完整性。檢測字數(shù)的缺省值為 16。所有輸出數(shù)據(jù)發(fā)出之后，輸出掃描完成。 輸出掃描過程中，CPU 向 Genius總線控制器和輸出模塊寫入輸出數(shù)據(jù)。輸出掃描：CPU 將輸出數(shù)據(jù)寫到總線控制器或輸出模塊。應用程序執(zhí)行：CPU 執(zhí)行程序邏輯時，總是從第 1 條指令開始，執(zhí)行到最后一條指令終止。輸入掃描：輸入掃描過程中，CPU 從 Genius總線控制器和輸入模塊讀取輸入數(shù)據(jù)。 循環(huán)檢測以確定擴展機架電源是否正常。 CPU以以下四種模式中的一種運行■ 運行/不輸出 ■ 運行/輸出使能 ■ 停止/IO 掃描 ■ 停止/無 IOCPU掃描的各個部分典型的部分包括 7個階段：內部清理：內部清理部分完成掃描開始前的準備工作。邏輯窗口在每一次掃描過程中完全執(zhí)行。如果還沒到掃描周期時間，CPU 輪流執(zhí)行通訊窗口和后臺窗口，一直執(zhí)行到設定的掃描時間。Constant掃描 這種模式下，相鄰的兩次掃描的開始時間間隔由用戶設定。邏輯窗口在每一次掃描過程中完全執(zhí)行。這個序列稱為掃描。 CPU 掃描在收到編程器，其他設備，或 CPU上的運行/停止轉換開關發(fā)出的停止命令前，CPU內的應用程序重復執(zhí)行。繼電器控制系統(tǒng)的硬件邏輯采用的是并行運行的方式，即如果一個繼電器的線圈通電或放電，該繼電器的所有觸點（不論是常開還是常閉，也不論其處于繼電器線路的哪個位置上）都會立即動作；而 PLC的軟件邏輯是通過 CPU逐行掃描執(zhí)行用戶程序來實現(xiàn)的，即如果一個邏輯線圈被截圖或斷開，該線圈的所有觸點并不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。PLC 作為一種特殊形式的計算機控制系統(tǒng)，是利用計算機技術對傳統(tǒng)的硬件邏輯控制系統(tǒng)“繼電器控制”進行“硬件軟化”的結果。用戶可以通過鍵盤輸入和調試程序；另外，在運行時還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。 編程設備編程設備的作用是供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監(jiān)視。通訊模塊網(wǎng)絡和分布式 I/O 系統(tǒng) RX3i為分布式控制和分布式 I/O設計了很多可選通信模塊。模擬量 I/O模塊（輸出）GE Fanuc 提供易于使用的用于控制過程的模擬量輸出模塊，例如：流量、溫度和壓力控制等。一對差分輸入的雙方都參照一個公共的電壓（COM） 。對于差分模擬輸入，轉換的數(shù)據(jù)是在電壓 IN+和 IN之間的差值。模擬量 I/O模塊（輸入）GE Fanuc 提供易于使用的用于控制過程的模擬量輸入模塊，例如：流量、溫度和壓力等。PACSystem RX3i的離散量輸出點可以是 132 點等，輸出模塊可以接 120VAC、240VAC、12VAC/DC、125VDC、24VDC、5/12VDC 等負載。離散量 I/O 模塊（輸出）離散量 I/O模塊（輸出）輸出模塊提供 PLC和諸如接觸器、繼電器、BCD 顯示和指示燈這樣的外部輸出設備之間的接口。GE Fanuc智能設備提供一系列能支持最大允許電流、不同的電壓范圍和類型、隔離與響應時間的模塊，來滿足用戶應用的需要。多功能電源可被配置用于增加容量或電源冗余。電源模塊具有限流功能，發(fā)生短路時，電源模塊會自動關斷來避免硬件損壞。每個電源模塊具有自動電壓適應功能。RX3i 支持多種 IEC語言和 C語言，使用戶編程更靈活?？刂破髟诙喾N標準編程語言下能處理高達 32K的 I/O。PACSystem RX3i CPU高性能的 CPU基于具有高速運算和高速數(shù)據(jù)吞吐的最新處理器。它只能用于可選擇串行串行擴展模塊 IC695LRE001。每個 I/O槽都有兩個連接器，因此每個基于 PCI的 RX3i模塊或者串行模塊都可以安裝在任何一個 I/O插槽。CPU 模塊占用兩個插槽。直流電源IC695PSD40占用一個插槽，交流電源 IC695PSA40占用兩個插槽。背板高速 PCI總線速度為 27MHZ,使得復雜 I/O的數(shù)據(jù)吞吐率更大，簡單 I/O的串行總線讀寫更快，優(yōu)化了系統(tǒng)的投資和性能。它支持帶電插拔以減少停機時間。支持 16個中斷優(yōu)先級。? 支持以太網(wǎng)遠程 I/0站。? 兩條背板總線，216MbpsPCI 總線和 9030背板總線。? 支持冗余電源? 支持多種現(xiàn)場總線。PACSystems RX3i 還具有以下特點：? 最多支持 32K DI、32K DO、32K AI、32K AO。例如，可在南京對上海的 RX3i進行編程和修改。? 大容量的電源，支持多個裝置的額外功率或多余要求，支持多電源功率負載共擔或冗余功能。? PACSystems便攜控制引擎在不同的平臺上都能提供出色的性能，使 OEM和最終用戶都能從眾多的應用選擇方案中找到最適合他們需要的控制系統(tǒng)硬件——所有需要都在一個單一、緊湊而且高度集成的組件中。? 廣泛的 I/O模塊選擇（已推出 40多種）適合從簡單到復雜的應用。無需多個控制器，使控制更簡單? 通用的 PCI總線背板，背板高速 PCI總線速度為 27MHz，使得復雜 I/O的數(shù)據(jù)吞吐率更大，簡單 I/O的串行總線讀寫更快，優(yōu)化了系統(tǒng)性能和投資。PACSystems RX3i系統(tǒng)外形示意圖如圖 21所示。PACSystems RX3i易于集成，為多平臺的應用提供空前的自由度，能統(tǒng)一過程控制系統(tǒng)，并可以更靈活、更開放地升級或者轉換。 GE PACSystems RX3i 的硬件結構 GE PACSystems RX3i 簡介PACSystems RX3i控制器是創(chuàng)新的可編程自動化控制器，是可編程自動化控制器 PACSystems家族的新增加的一員。 IEC1131 PACSystems系列產(chǎn)品代表了控制工業(yè)領域的革命，同時解決了業(yè)內一直存在的與工業(yè)和商業(yè)都有關的問題，即如何實現(xiàn)更高的產(chǎn)量和提供更開放的通信方式。 PШ/PM 處理器。 PLC/DCS長期過于封閉化、專業(yè)化的缺點，導致其技術發(fā)展緩慢，消除了 PLC/DCS與 PC機間不斷擴大的技術差距的瓶頸。目前，GE 控制器硬件家族有兩大類控制器：基于 VME 的 RX7i 和基于 PCI 的 RX3i 提供強大的 CPU 和高寬帶背板總線，使得復雜編程能簡便快速的執(zhí)行。 GE PACSystemsGE PACSystem 提供第一代可編程自動化控制系統(tǒng)——為多個硬件平臺提供一個控制引擎和一個開發(fā)環(huán)境，比現(xiàn)有 PLC 更強大的處理速度和通信速度，以及編程能力。5) 支持 IEC61158現(xiàn)場總線規(guī)