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MACS组态原理
第一章 组态原理
1 MACSV系统概述 1-1
2 应用系统组态 1-3
2.1前期准备工作 1-3
2.2建立目标工程 1-4
2.3系统设备组态 1-4
2.4数据库组态 1-4
2.5算法组态 1-5
2.6图形、报表组态 1-5
2.7事故库组态 1-6
2.8编译生成 1-6
2.9系统下装 1-6

1-7
章标题 2-7
1 MACSV系统概述
在对应用系统组态之前，有必要对MACSV系统作一大概了解，因为MACSV系统是应用系统的运行平台和运行环境。

图1-1 MACSV系统体系结构图
MACSV系统的组成：

r 网络
r 工程师站
r 操作员站
r 监控网络、系统网络和控制网络三个层次，监控网络实现工程师站、操作员站、高级计算站与系统服务器的互连，系统网络实现现场控制站与系统服务器的互连，控制网络实现现场控制站与过程I/O单元的通讯。
一个大型系统可由多组服务器组成，由此将系统划分成多个域，每个域可由独立的服务器、系统网络SNET和多个现场控制站组成，完成相对独立的采集和控制功能。域有域名，域内数据单独组态和管理，域间数据可以重名。各个域可以共享监控网络和工程师站。而操作员站、高级计算站等可通过域名登录到不同的域进行操作。
数据按域独立组态，域间数据可以由域间引用或域间通信组态进行定义并通过监控网络相互引用。
每个域对应数据库总控中的一个工程
MACSV系统具有功能：
r 数据采集
r 控制运算
r 闭环控制输出
r 设备和状态监视
r 报警监视
r 远程通信
r 实时数据处理和显示
r 历史数据管理
r 日志记录
r 事件顺序记录
r 事故追忆
r 图形显示
r 控制调节
r 报表打印
r 组态、调试、打印、下装、诊断
2 应用系统组态
MACSV系统给用户提供的是一个通用的系统组态和运行控制平台，应用系统需要通过工程师站软件组态产生，即把通用系统提供的模块化的功能单元按一定的逻辑组合起来，形成一个能完成特定要求的应用系统。系统组态后将产生应用系统的数据库、控制运算程序、历史数据库、监控流程图以及各类生产管理报表。

实际上，应用系统组态，各子系统在编辑时是可以并行进行的，无明确的先后顺序。下面分别对每个主要步骤的内容及相关概念作进一步说明。
2.1前期准备工作
前期准备工作是指在进入系统组态前，应首先确定测点清单、控制运算方案、系统硬件配置包括系统的规模、各站IO单元的配置及测点的分配等，还要提出对流程图、报表、历史库、追忆库等的设计要求。
2.2建立目标工程
在正式进行应用工程的组态前，必须针对该应用工程定义一个工程名，该目标工程建立后，便建立起了该工程的数据目录。
2.3系统设备组态
应用系统的硬件配置通过系统配置组态软件完成。系统设备组态的任务是完成系统网和监控网上各网络设备的硬件配置；I/O设备组态是以现场控制站为单位来完成每个站的I/O单元配置。软件采用从主画面进入各组态画面的方式，完成各部分的组态过程，操作简单易行。
在进行系统设备组态之前必须在数据库总控中创建相应的工程。
2.4数据库组态
数据库组态就是定义和编辑系统各站的点信息，这是形成整个应用系统的基础。
在MACSV系统中有两类点，一类是实际的物理测点，存在于现场控制站和通信站中，点中包含了测点类型、物理地址、信号处理和显示方式等信息；一类是虚拟量点，同实际物理测点相比，差别仅在于没有与物理位置相关的信息，可在控制算法组态和图形组态中使用。
数据库组态编辑功能包括数据结构编辑和数据编辑两个部分。
1.结构编辑
为了体现数据库组态方案的灵活性，数据库组态软件允许对数据库结构进行组态，包括添加自定义结构（对应数据库中的表），添加数据项（对应数据库中的字段），删除结构，删除项操作。但无论何种操作都不能破坏数据库中的数据，即保持数据的完整性。修改表结构后，不需更改源程序就可动态的重组用户界面，增强数据库组态程序的通用性。
此项功能面向应用开发人员，不对用户开放。
2.数据编辑
r 数据编辑为工程技术人员提供了一种可编辑数据库中数据的手段。
r 数据库编辑按应用设计习惯，采用按信号类型和工艺系统统一编辑的方法，而不需要按站编辑。
r 为了增加灵活性，允许多人分别组态，再将多个数据文件合并为一个数据库文件。
r 编辑功能在提供数据输入手段的同时，还提供数据的修改、查找、打印等功能。
r 此项功能面向最终用户。
2.5算法组态
在完成数据库组态后就可以进行控制算法组态。MACSV系统提供了符合国际IEC1131-3标准的五种工具：SFC、ST、FBD、LD和FM。下面作以简要介绍。
MACSV系统的算法组态分为服务器算法组态和控制器算法组态，控制器算法组态请参阅《Conmaker使用手册》
1．变量定义
在算法组态要定义的变量如下：
r 在功能块中定义的算法块的名字；
r 计算公式中的公式名（主要用于计算公式的引用）；
r 各方案页定义的局部变量（如浮点型、整型、布尔型等）；
r 各站全局变量。
其中功能块名和公式名命名规则同数据库点一致且必须唯一，在定义的同时连同相关的数据进行定义，详见《MACSV速查手册》中的“数据库点项名列表”和“算法点项名列表”。
各方案页定义的局部变量在同一方案页中不能同名。
在同一站中不能有同名的站全局变量；站内同名的全局变量和局部变量，除特别指明外，当作局部变量处理。
2．变量的使用
在算法组态中，变量使用的方法如下：
r 对于数据库点，用点名.项名表示，项名由两个字母或数字组成，如果使用的是数据库点的实时值项项名”部分（如.AV，.DV）可以省略。对于ST、FM要在“点名”前加“_”，（如：_点名.项名）。
r 站全局变量可以在本站内直接使用，而其他站不能使用。变量名为12个字符。
r 站局部变量仅在定义该点的方案页中使用，变量可以在站变量定义表中添加，变量名为12个字符。该变量的初始值由各方案页维护。方案页定义的局部变量的名字可以和数据库点或功能块名重，在使用上不冲突。
r 常数定义，根据功能块输入端所需的数据类型直接定义。
3．编制控制运算程序
变量定义后，就可编制控制运算程序，相关的规则见“控制方案生成系统”一章。
2.6图形、报表组态
图形组态包括背景图定义和动态点定义其中动态点动态显示其实时值或历史变化情况，因而要求动态点必须同已定义点相对应。通过把图形文件连入系统，就可实现图形的显示和切换。
图形组态时不需编译，相应点名的合法性不作检查，在线运行软件将忽略无定义的动态点。
报表组态包括表格定义和动态点定义。
报表中大量使用的是历史动态点，编辑后要进行合法性检查，因此这些点必须在简化历史库中有定义，这也规定了报表组态应在简化历史库生成后进行。
2.7事故库组态
事故库实际上是将设备运行时可能出现的不正常工况下的运行状态汇集起来，综合成不同的故障，然后通过监测相关点的变化，快速而准确地自动判断出是哪种故障产生，并给出报警画面和相关的处理意见提示。
事故库组态是用于指明BMS（（Burner Management System）燃烧器管理系统）中所有可能发生的故障的事故性质、事故发生原因、事故发生前提条件、事故发生条件以及相关历史趋势显示的组态。
BMS事故库组态软件采用填表的形式对事故库进行定义，用户的组态过程即对故障点的定义过程，要定义其类型、判断条件以及要显示的曲线、文字和数据等。
2.8编译生成
系统联编功能连接形成系统库，成为操作员站、现场控制站上的在线运行软件运行的基础。
历史库、图形、追忆库和报表等软件涉及到的点只能是系统库中的点。
系统库包括实时库和参数库两个组成部分，系统把所有点中变化的数据项放在实时库中，而把所有点中不经常变化的数据项放在参数库中。服务器中包含了所有的数据库信息，而现场控制站上只包含该站相关的点和方案页信息，这是在系统生成后由系统管理中的下装功能自动完成的。
2.9系统下装
应用系统生成完毕后，应用系统的系统库、图形、和报表文件通过网络传输下装到服务器和操作员站。组态产生的文件也可以通过其他方式装到操作员站，这要求操作人员正确了解每个文件的用途。服务器到现场控制站的下装是在现场控制站启动时自动进行的。现场控制站启动时如果发现本地的数据库版本号与服务器不一致，便会向服务器请求下装数据库和方案页。
在实际应用中为保证系统库的数据一致性，使用时必须注意以下事项：
对服务器下装后，服务器必须重新启动。
至此离线组态工作完成，可让应用系统投入在线运行。