过程控制系统精品(七篇)

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控 制 统设 计

系

目录

1．系统控制要求 ······························································································ 4 2．系统硬件设计 ······························································································ 4

2.1 方案论述····························································································· 4 2.2 主要控制器件选择 ················································································ 6

2.2.1 PLC的选择 ················································································· 6 2.2.2变频器的选择 ·············································································· 7 2.2.3温度变送器的选择 ········································································ 8 2.2.4流量变送器的选择 ········································································ 9 2.2.5 压力变送器的选择 ······································································· 9 2.2.6液位变送器的选择 ······································································· 10 2.2.7 触摸屏的选择 ············································································ 10 2.2.8 A/D模块的选择 ·········································································· 11 2.2.9 D/A模块的选择 ·········································································· 12 2.3 系统其它设备及元器件规格 ··································································· 14 2.4 系统电气原理 ····················································································· 14 3．系统软件设计 ····························································································· 16

3.1 变频器配置 ························································································· 16

3.1.1 变频器配置参数 ········································································· 16 3.1.2 FR-D700系列的操作面板 ······························································ 17 3.1.3 变频器的运行模式 ······································································ 18 3.2 PLC程序设计 ····················································································· 19 3.3 触摸屏界面设置 ·················································································· 20 4．安全文明规范操作 ······················································································· 26 5．系统安装与调试 ·························································································· 26

5.1 系统安装···························································································· 26 5.2 系统调试···························································································· 26

5.2.1 硬件调试 ·················································································· 26 5.2.2 软件调试 ·················································································· 27

6．总结 ········································································································· 27 7．附录 ········································································································· 28

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摘要

【摘要】随着科技的发展社会的进步，人们对工业控制的要求越来越高。本文主要介绍了如何利用触摸屏、变频器、PLC 、AD 模块、DA 模块与各种变送器设计出过程控制系统。利用该系统来准确、及时、有效的控制温度、压力、流量和液位。

【关键词】过程控制；触摸屏；变频器；PLC ；PID 运算。

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1、系统控制要求

液位、压力、流量过程控制系统由一台帕斯卡微泵驱动，该泵的速度利用三菱PLC 由PID 指令运算产生的数字量经D/A转换成的模拟量控制，以实现恒液位、恒压力、恒流量；恒温度过程控制采用加热棒控制。

（1）系统配置：PLC （含 D/A、A/D模块） 、变频器、触摸屏、帕斯卡微泵、液位计变送器、压力变送器、涡轮流量变送器、温度变送器。

（2）系统连接：从工作台的电源板用安全插线引出电源到电源端子排，变频器连接 PLC的 D/A ，触摸屏利用串口通讯连接 PLC ，用于参数设定及显示，压力、流量、液位及温度传感器与A/D模块连接。

（3）触摸屏界面编制：开关、指示灯在触摸屏第一页显示，液位、流量、压力、温度在此页面选择。液位、流量、温度、压力页面分别显示每个传感器所对应的实际值、设定值和对P 、I 、D 的设置。

2、系统硬件设计

2.1 方案论述

本系统通过PLC 、变频器实现了对电动机的转速控制，并通过触摸屏实现了实际设定和实测数值的显示。通过编写程序使得PLC 输出变频器的启动信号，同时通过PLC （A/D模块）的运算处理把通过液位传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器采集的这一模拟量（电流）转换成数字量输入，PLC （D/A模块）通过运算输出启动信号和频率信号转换成的模拟量（电流信号）给变频器，变频器按照给定的频率信号，实时输出不同频率的电流从而改变电机的转速， PLC和触摸屏进行通讯，把传感器读出的这一数据量通过PLC 运算在触摸屏上进行显示。本系统是实时信号输入，实时反馈信号，并且实时显示数据值。

该系统的主要硬件配置为PLC 、变频器、触摸屏、SBWZP 型温度变送器、LWGY-A 型涡轮流量传感器、AOB-131型压力变送器、GB2100A 型液位传感器、加热棒各一个和一台三相异步电机，其框图如图2-1所示, 其软件流程图如2-2所示。

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图2-1 系统主要硬件

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图2-2软件流程图

2.2 主要控制器件选择

2.2.1 PLC的选择

由于此控制系统采用液位传感器、压力变送器、流量传输器、温度变送器对水位、水压力、水流量、水温进行实时测量，并根据设定值计算控制电机的转速、加热棒加热时间，并将此数值和温度值反馈至触摸屏加以显示。因此，在选择PLC 时，要考虑PLC 的功能是否满足题目要求，而且在在根据实验室的现有设备，

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本系统选择了FX3U 系列的PLC ，FX3U 系列PLC 是FX2N 系列的升级产品，具有功能强大、速度快、容量大、性价比高等特点完全满足此控制系统的控制要求。PLC 另外承担的任务是通过输出点的开关信号控制变频器的启停、脉冲信号控制继电器的闭合，因此在选择PLC 输出点类型时，采用继电器、晶体管输出型均可，综上所述，采用实验室现有的PLC 型号：FX3U-32M 作为系统的控制器，各部位名称如图2-6所示。

【1】 上盖板 【2】 电池盖板 【3】 连接特殊适配器

用的卡扣

【11】 连接扩展设备用的连接器盖板

【4】 功能扩展板部分的

空盖板 【5】 RUN/STOP开关

【6】 连接外围设备用的连接口 【7】 安装DIN 导轨用的卡扣

【13】 显示输出用的LED 【12】 显示运行状态的LED 【9】 显示输入用的LED 【10】 端子排盖板

【8】 型号显示

图2-6三菱FX3u 型PLC-32MR 的各部位名称

三菱FX3u-32M 型PLC 的主要特点有可编程控制器上直接接线的输入输出（最大256点）和网络（CC-Link ）上的远程I/O（最大256点）的合计点数可以扩展到384点；输入输出的扩展设备可以连接FX3u 系列的输入输出扩展单元/模块；可以通过内置开关进行RUN/STOP的操作，也可以从通用的输入端子或外围设备上发出RUN/STOP的指令；通过计算机用的编程软件，可以在可编程控制器RUN 时更改程序。 2.2.2变频器的选择

变频器在此控制系统中主要根据实际反馈的数值对三相导步电动机进行调速，根据系统设计方案中，采用变频器的模拟量输入功能即可满足题目要求，对变频器的其他功能没有太高要求，普通变频器即可满足要求。因此，选择实验室现有的变频器型号：FR-D700。

变频器频率给定通道有两种选择方案，一种是采用外部输入模拟量信号给定，即通过变频器的模拟量端子从外部输入模拟量信号（电压或电流）进行给定，

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并通过调节模拟量的大小来改变变频器的输出频率。需要PLC 连接D/A特殊功能模块，优点：PLC 程序编制简单方便、工作稳定。缺点：在大规模生产线中，控制电缆较长，尤其是D/A模块采用电压信号输出时，线路有较大的电压降，影响了系统的稳定性和可靠性。另一种是采用端子脉冲给定，即通过变频器的特定的高速开关端子从外部输入脉冲序列信号进行频率给定，并通过调节脉冲的频率来改变变频器的输出频率。由PLC 输出点产生可调脉冲，要求PLC 的输出类型为晶体管型，且输出脉冲频率达50KHZ 。

根据以上分析及实验室现有条件，采用外部输入模拟量（电流）信号作为变频器的频率给定通道。

变频器与PLC 的接线如图2-7所示，变频器的STF 接控制电机的线圈Y6、SD 接公共端COM2，变频器的U 、V 、W 分别接电机的三根相线，因为变频器的模拟量输入我们用的是电流输入，而且是通道一，所以变频器的4端与D/A模块的IOUT1相接，5接公共端COM1。并且在D/A模块和变频器接线的时候用的线是屏蔽线，这样能够很好的避免电压信号的干扰。

图2-7 变频器与PLC 的接线

2.2.3温度变送器的选择

热电偶温度变送器的工作原理是，两种不同成分的导体两端经焊接、形成

回路，当测量端和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，接上显示仪表，仪表上就指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。

根据实际情况的设备，本文所选的温度变送器的规格如表2-1所示。

表2-1 温度变送器规格表

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2.2.4流量变送器的选择

涡轮流量传感器是一种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表配套可用于测量液体的流量和总量。

其工作原理：流体流经传感器壳体，由于叶轮的叶片与流向有一定的角度，流体的冲力使叶片具有转动力矩，克服摩擦力矩和流体阻力之后叶片旋转，在力矩平衡后转速稳定，在一定的条件下，转速与流速成正比，由于叶片有导磁性，它处于信号检测器的磁场中，旋转的叶片切割磁力线，周期性的改变着线圈的磁通量，从而使线圈两端感应出电信号，此信号经过处理后，可远传至显示仪表，显示出流体的瞬时流量和累计量。

根据实际情况的设备，本文所选的温度变送器的规格如表2-2所示。

表2-2 流量传感器规格表

2.2.5 压力变送器的选择

压力变送器主要由测压原件传感器（也称作压力传感器）、测量电路和过程连接件三部分组成。它能将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号（如4~20MADC等）， 以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

工作原理:当压力信号作用于传感器时，压力传感器将压力信号转换成电信号，经差分放大和输出放大器放大，最后经电流转换成与被测介质（液体）的液位压力成线性对应关系的4-20MA 标准电流输出信号。

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根据实际情况的设备，本文所选的温度变送器的规格如表2-3所示。

表2-3 压力变送器规格表

2.2.6液位变送器的选择

S18UIA 工作原理：可分为四个区域，最小和最大工作范围，近限和远限设定点。

（1）检测物体在最小和最大工作范围内，电源指示灯变为绿色，代表物体在可工作区域内；

（2）检测物体在近限和远限设定点内，信号指示灯变为黄色，代表物体在 设定点范围内，有信号输出；

（3）检测物体在最小和最大工作范围外，电源指示灯变为红色，信号指示灯变为白色，代表物体在工作范围外，无信号输出。

根据实际情况的设备，本文所选的液位传感器的规格如表2-4所示。

表2-4

液位变送器规格表

2.2.7 触摸屏的选择

触摸屏的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点

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坐标，再送给CPU ，它同时能接收CPU 发来的命令并加以执行。在此控制系统中，触摸屏提供系统的启动与停止信号并设定P 、I 、D 值和所需的数值，显示实际中的设定值和传感器的输入值，因此，普通的触摸屏便可满足要求，选择了实验室内现有三菱GT15触摸屏，该触摸屏具有表现力丰富的字体、语言切换画面制作简单、支持USB 接口/FA透明传输等特点，并能同时让电脑监测程序运行状况，提高了工作效率，缩短了启动与调试时间，完全满足此系统的控制要求。 2.2.8 A/D模块的选择

A/D模块的外部联接则需根据外界输入的电压或电流量不同而有所不同，选择分辨率为12位的A/D模块。 由需要四路输入方可满足要求，因此，选择了FX2N-2AD 作为模拟量的输入模块。FX2N -2AD有2个输入通道，分别为通道1（CH1）、通道2（CH2）。每一通道都可以进行A/D转换，输入的模拟值范围，电压为 DC-10V ～ +10V，DC0V ～ +5V， DC-4MA ～+20MA，分辨率为2.5MV,1. 25MV ，4uA 。

D/A转换模块提供了12位高精度分辨率（包括符号）；2通道电压输入（DC0～+10V，DC0～+5V）或电流输出（DC4～+20MA）；对每一通道，可以规定电压或电流输入。FX2N —2AD 模拟量输入模块的性能见表2-5。

表2-5 FX2N—2DA 模拟量输入模块的性能

A/D转换的关系有电压和电流输入两种形式，本系统设计采用电电流输入模式。其转换关系如图2-8所示

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图2-8 A/D转换的关系

FX2N —2AD 的缓冲寄存器（BFM ）分配见表2-6

表2-6 FX2N—2AD BFM分配表

BFM#0：由BFM#17(低8位数据) 指定的通道的输入数据当前值被存储。当前值数据以二进制形式存储。BFM#1：输入数据当前值（高端4位数据）被存储。当前值数据以二进制形式存储。BFM#17：b0进行模拟到数字转换的通道(CH1,CH2)被指定。当b0由10时，通道CH2A/D转换开始。当b1由10时，通道CH1D/A转换开始。 2.2.9 D/A模块的选择

D/A模块的作用是将数字量转换成模拟量的装置，此模拟量作为变频器的频率给定，为了提高设定与运行速度曲线的平滑度和精度，选择分辨率为12位的D/A模块。由于只需要一路输出便可满足要求，因此，选择了FX2N-2DA 作为模拟量的输出模块。FX2N -2DA 有2个输出通道，分别为通道1（CH1）、通道2（CH2）。每一通道都可以进行D/A转换，输出的模拟值范围，电压为 DC0V ～

+10V，DC0V ～ +5V， DC4MA ～+20MA，分辨率为2.5MV ,1. 25MV，4uA 。

D/A转换模块提供了12位高精度分辨率（包括符号）；2通道电压输出（DC0 V ～+10V，DC0V ～+5V）或电流输出（DC4 MA～+20MA）；对每一通道，可以规定电压或电流输出。FX2N —2DA 模拟量输出模块的性能见表2-7。

表2-7 FX2N—2DA 模拟量输出模块的性能

D/A转换的关系有电压和电流输出两种形式，系统设计采用电流输出模式。其转换关系如图2-9所示，

图2-9 D/A转换的关系

FX2N —2DA 的缓冲寄存器（BFM ）分配见表2-8。BFM#16用于写入由BFM#17通道指定标注位指定的通道输出的D/A转换数据值，数据值按二进制形式保存，这样可以有利于保存低八位和高四位数据分两部分保存。在BFM#17中，当b0由10时，通道CH2D/A转换开始。当b1由10时，通道CH1D/A转换开始。当b2由10时，D/A转换的低八位数据保持。

表2-8 FX2N—2DA BFM分配表

2.3 系统其它设备及元器件规格

该系统除了PLC 、D/A模块、A/D模块、变频器、触摸屏、传感器等，还用到了一些其它设备及元器件，其名称、规格型号和数量见表2-9。

2.4 系统电气原理

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Abstract: The so-called process control system refers to the realization of automatic control of production process of system. As stated in the introduction, in petroleum, chemical production process, generally includes the content of automatic detection, automatic protection, automatic regulation and automatic controlling. Automatic detection system can complete "understanding" production task; Signal interlocking protection system could only take safety measures when process conditions are into some kind of limit state to provent production accidents. Automatic control system can be only predefined procedures in accordance with the operation of a cyclical or regularity, only automatic adjustment system can automatically eliminate all sorts of interference factors on the influence of process parameters, that they remain in prescribed numerical to ensure production in normal or the best maintain process operation condition.

关键词：过程控制；自动调节；程序控制

Key words: process control; automatic regulation; program control

中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）12-0058-01

1 自动调节系统的组成

自动调节系统是在人工调节的基础上产生和发展起来的，自动调节系统的组成包含三部分：

1.1 测量变送器 测量实际液位高度并将其转换成统一的标准信号。

1.2 调节器 接收变送器送来的液位信号，与事先设定好的工艺希望的液位值即给定值进行比较得出偏差，然后根据一定的运算规律进行运算，然后将运算得出的调节器命令用统一标准信号发送出去。

1.3 执行器 通常指调节阀，它和普通阀的功能一样，只不过它能自动地根据调节器送来的调节命令改变阀门的开度。

2 自动调节系统的分类

2.1 定值调节系统 所谓定值调节系统就是给定值是恒定的调节系统。在工艺生产中，如果要求调节系统的被调参数保持在一个生产指标上不变，或者说要求工艺参数的给定值不变，那么就要采用定值调节系统。在定值调节系统中，引起被调参数波动的原因是各种干扰，对于这类调节系统，设计分的重点是在存在干扰的情况下如何将被调参数控制在所希望的给定值上。石油、化工生产中大多数调节系统属于这种类型。

2.2 随动调节系统（或称自动跟踪系统） 随动调节系统即给定值不是固定的，是随时间不断变化的，而且这种变化不是预先规定好的，即给定值是随机变化的。随动调节系统时目的就是使所控制的工艺参数准确而快速地跟随给定值的变化而变化。比如各种变送器均可看作是一个随动调节系统，它的输出应严格、及时地随输入而变化，再比如后面将要介绍的比值调节系统、串级调节系统中的副回路都是随动调节系统的一些例子。

2.3 程序控制系统 这类系统的给定值也是变化的，但它是一个已知的时间函数，即生产指标需按一定的时间程序变化。近年来，随着微机的广泛应用，为程序调节系统提供了良好的技术工具与有利条件。

3 自动调节系统的过渡过程

当调节系统受到外界干扰信号或给定值变化信号时，被调参数都会被迫离开原来的平衡状态而开始变化，只有当调节作用重新找到一个合适的新数值来平衡外界干扰或给定值的变化时，此系统才可处于新的平衡状态。因此，调节系统的过渡过程实际上是：当调节系统在外界干扰或给定干扰作用下，从一个平衡状态过渡到另一个新的平衡状态的过程，它是一个调节系统的调节作用不断克服干扰影响的过程。

自动调节系统的过渡过程直接表示了调节系统质量的好坏，与生产中的安全及产品产量、质量有着密切的联系，因此研究过渡过程具有相当重要的意义。

4 自动调节系统的静态与动态

自动调节系统的过渡过程包括了静态与动态。把被调参数不随时间变化的平衡状态称为系统的静态，而把被调参数随时间变化的不平衡状态称为系统的动态。

当一个自动调节系统的给定和外界干扰恒定不变时，整个系统就处于一个相对的平衡状态，系统的各个组成环节如调节器、调节阀、变送器等都暂不动作，它们的输出信号都处于相对静止状态，这种状态就是上述的静态。注意这里所指的静态与习惯中所讲的静态不同。习惯中所说的静态都指静止不动，而在自动化领域中的静态是指各参数（或信号）的变化率为零。如果一个系统原来处于相对平衡状态即静态，由于干扰的作用，破坏了这种平衡。被调参数就会变化，从而使调节器等自动化装置也就会改变调节作用以克服干扰的影响，并力求使系统恢复平衡状态。从干扰的发生，经过调节，直到系统重新建立平衡，在这一段时间中整个系统的各个环节和参数都处于变动状态之中，这种状态就称之为动态。

在研究调节系统的过渡过程时，虽然研究其静态是重要的，但研究其动态更为重要。因为在干扰引起系统变动后，需要知道系统的动态情况，即被调参数是如何运动的，并搞清系统究竟能否建立新的平衡和怎样去建立平衡，干扰作用总是会不断产生，调节作用也就不断地去克服干扰作用的影响，所以自动调节系统总是处在运动状态之中，而静态或平衡是暂时的，因此，研究自动调节系统，重点要研究过渡过程的动态。

5 分析自动调节系统常用的干扰形式――阶跃干扰

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1引言

德龙钢铁850mm热连轧厂建于2003年，水系统于2003年底正式投产，这条热连轧生产线上的工艺设备用水较多，有电机冷却净环水，轧机除尘水，层流冷却水，设备冷却浊环水，上塔冷却水等，由人工在四个泵房进行启停操作，人工操作严重影响了生产效率，通过PCS控制系统升级改造，满足了生产的要求。2PCS过程控制系统的概述PCS控制系统是南瑞继保公司在总结多年过程控制研究成果及现场运行经验的基础上，推出的过程级控制系统，该系统由PCS－9150控制器及I/O单元组成，由PCS－Explorer2组态软件实现工程的创建、硬件组态、算法组态、在线监视、无扰更新等功能。PCS－9150过程控制系统适用于各种工艺设备、工艺段、厂区的过程控制，涵盖发电、钢铁、化工等，其特点有:⑴采用南瑞继保公司研制的UAPC综合保护控制平台，采用高性能DSP进行信号处理，实现了大容量、高精度的快速、实时信息处理。⑵自主知识产权的高速背板总线HTM，带宽可达320Mbps。⑶硬件和软件均采用模块化设计，灵活可配置，具有插件、软件模块通用，易于扩展、易于维护的特点。⑷一体化设计，机箱式结构，工业级防护外壳，抗干扰能力强。⑸无风扇，宽温运行。⑹冗余220VAC/DC电源输入。

2热连轧生产线水系统的功能

德龙850mm热连轧生产线水系统由中心泵房、层流泵房、一次池泵房、高压水泵房组成。中心泵房常用泵组有净环高压泵组、浊环高压泵组、浊环低压泵组、上塔高压泵组，主要供轧线直流电机冷却使用、轧辊冷却使用、加热炉门冷却、水池上塔冷却等，层流泵房常用泵组有上箱高压泵组、上塔高压泵组，主要供轧线层流冷水使用及冷却水上塔降温，一次池泵组主要是轧线用水回收再利用，供浊环泵组使用，高压水泵房四个泵组主要供轧线除鳞水使用。四个泵房所在位置比较分散，轧线生产时四个泵房都需要人工进行启停操作，随着产量的提高和生产节奏的加快，四个泵房仍由人工操作严重影响了生产效率，迫切需要进行电气控制升级改造，来满足生产的要求。

3PCS系统在热连轧水系统改造中应用

在水系统电气控制改造中，集中控制室内增加了HMI人机界面、中心泵房PLC柜、一次池泵房PLC柜，层流泵房和高压水泵房分别安装了PLC柜。中心泵房PLC柜作为主站运行，层流泵房和高压水泵房PLC柜作为从站运行，中心泵房PLC柜内安装DPU01和DPU02控制器，DPU01实现中心泵房和一次池各泵组的控制，DPU02通过光纤以太网实现对层流泵房和高压水泵房各泵组的远程控制，图1为人机界面。本次升级改造使用的PCS－9150IO单元是与PCS－9150控制器配套的信号输入输出单元，IO单元采用嵌入安装方式，固定在机柜上，控制器通过IOLINK插件与PCS－9150IO单元进行双向实时通讯［1］。PCS－9150IO元由IO机箱、电源插件、总线接口插件、IO插件组成，插件间通过机箱背板总线进行向实时通讯，IO插件处理器采用高性能MCU，同时包含了性能高及丰富的硬件资源，包括RAM、闪存、UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置)、CAN、定时器、看门狗电路、DMA(直接内存访问)和GPIO(通用输入/输出)，本次升级改造现场环境复杂，需要大量的数字量、模拟量输入输出信号，并且实现与从站远程通讯，各类IO插件大量使用，NR1201B负责IO单元内部总线通信，NR1136D负责对控制器IOLINK的通讯，NR1301T负责控制器供电的电源插件，采用冗余方式配置，NR1425B是6通道模拟量输入插件，NR1424A是7通道模拟量输出插件，NR1504D是19通道开关量输入插件，NR1521E是11通道开关量输出插件(图2)。编程软件PCS－Explorer2是交直流保护控制和工业控制多领域的组态配置工具，同时也是日常运行和维护的工具［2］。软件总体结构如图3所示，包括菜单栏区域、管理视图、工作区域、属性视图和输出视图五大部分。其中:⑴管理视图，包含工程和库两个Tab页。可通过切换打开。⑵工作区域集成了列表配置和图形组态两种功能，根据不同类型的组态配置自动加载生成列表或图形。⑶属性视图，包含输入、输出和参数三个Tab页，用于显示元件模块的变量。⑷输出视图，包含输出、警告/错误、查找/替换结果和交叉引用结果四个Tab页，用于显示编译配置组态结果。

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关键词：热轧；过程控制；内存映像网络

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0018-01

今年来国内冶金行业中，热轧过程控制系统有了进一步发展。在钢铁行业中，过程控制系统（以下简称二级），与一级基础自动化（以下简称一级）和零级传动组成自动化控制的三个重要部分。

1 系统简介

此系统整体结构分为非控和模型两部分。

其中非控包括粗轧非控、精轧非控、层冷非控、数据中心；非控部分主要功能包括了粗轧、精轧、层冷控制系统间的电文的通讯；采集一级反馈的现场的实时数据，提供给模型计算，并将计算结构准确的下发给基础自动化；根据传感器信号跟踪板坯号；数据中心接收并保存粗轧、精轧和层冷控制系统产生的过程数据，与三级、加热炉二级、磨辊系统进行通讯，班次处理。

模型包括粗轧模型、精轧模型和层冷模型。三种模型根据非控跟踪的板坯号，在不同的位置进行适当的计算和自学习，为一级提供设定依据。

系统硬件分别由粗轧服务器、精轧服务器、层冷服务器和数据中心服务器组成，分别部署了粗轧二级、精轧二级、层冷二级和数据中心，由一台以太网交换机相连，用于过程控制系统间通讯，又通过一台内存映象网交换机与一级相连，用于二级与一级之间的通讯。

2 非控部分

2.1 网络结构

此热轧生产线二级分三个网络段。

第一个网络为Level2内部网络，由一台以太网交换机为枢纽，将粗轧二级（RMC）、精轧二级（FMC）、层冷二级（CTC）、数据中心（DCC）、加热炉二级、运输链二级联系起来，组成Level2内部网络。用于各控制服务器间传送数据；通过此网络粗轧二级接收加热炉二级发送过来的初始基础数据，精轧二级将跟踪数据发送给运输链二级。

第二个网络为实绩数据传输网络，由一台以太网交换机连接数据中心（DCC）、MES、轧辊间（RS），数据中心按要求向MES发送板坯的轧制数据，在粗轧机、精轧机换辊期间数据中心向轧辊间发送旧辊轧制数据，接收轧辊间新辊数据并发送给粗轧二级或精轧二级。

第三个网络为内存映像网络，是一种用于高速数据传输的网络。此网络上的设备包括粗轧过二级、精轧二级、层冷二级、画面服务器以及一级的控制器。

2.2 轧件跟踪

系统引进“跟踪共享区”概念，将共享区分成90个区域，可以存放90块钢的数据。循环使用1～86号共享区；按照实际出炉的顺序，将板坯初始信息、计算结果存放在此共享区，然后根据轧线中多个关键的传感器信号，来进行板坯跟踪。

2.3 人机交互界面（HMI）

HMI包括轧线跟踪、粗轧设定、精轧设定、层冷设定四个主要页面。方便操作人员和调试人员查看板坯状态。

3 模型部分

模型分为粗轧模型、精轧模型和层冷模型。

3.1 粗轧模型

粗轧平辊模型根据PDI数据和加热炉实时数据进行计算，主要计算出粗轧各道次的轧制温度、相对压下率，轧制速度。粗轧立辊模型实现目标宽度控制、中间坯宽度控制、板坯头尾短行程宽度控制、板坯头部缩颈补偿控制。带钢经过精轧出口时，精轧二级系统将实际测量的带钢出口宽度和实际厚度反送给粗轧模型。模型通过对控制目标宽度和实测宽度进行比对，修正精轧出口宽度自学习参数，从而修正中间坯的控制宽度，提高宽度控制精度。

3.2 精轧模型

精轧设定模型根带钢的目标厚度和中间坯的厚度，确定各机架出口厚度；末架的穿带速度可采用查表法或者利用终轧温度与末架穿带速度的经验公式来确定；结合各机架的前滑值，求出各机架的穿带速度。利用温度模型预报精轧入口和出口以及各机架的温度，计算各机架轧制力，然后完成辊缝设定计算。

精轧模型自学习的过程：根据实测数据计算模型自学习所需的导出变量；通过轧制过程模型求逆反算模型自学习参数；更新设定模型自学习系数，以便用于随后的轧制，以提高模型预报精度。

3.3 层冷模型

CTC是一个以前馈为主，反馈为辅，不断进行自学习的闭环控制系统。将板带从头部到尾部进行物理分段（以下称为样本），对每一段分别进行信号检测，并根据目标温度分别进行模型计算，求出各样本的集管组态，对其实施分段控制。

4 结语

本系统经过在生产线部署后的不断调试，目前已经能够满足生产线的要求，厚度控制稳定，卷取温度基本合格，凸度和表面质量能控制在目标范围内，整体效果较好。系统整体运行稳定，维护方便，是国内自主集成热轧生产线中较先进的二级系统。

参考文献

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关键词:Web;Socket;远程监控

中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 11-0000-02

Web-based Software Design of Process Control SystemWang Hongmeng(Sixth Design and Research Institute of Machinery Industry,Zhengzhou450007,China)

Abstract:Web technology rapid development,to provide a new way of thinking for remote monitoring system,this article from the perspective of system integration,to explore the Web technology for real-time remote monitoring and control system implementation and software design.

Keywords:Web;Socket;Remote monitoring

一、引言

网络技术和Web技术的飞速发展、Internet的迅速普及与它的开放性密切相关,而正是基于Web的B/S结构实现了这种特性,此项技术目前在电子商务、办公信息系统等领域已得到广泛的应用。目前,Intranet企业网中的信息网络已较好地实现了开放性策略,控制网络体系结构正沿着开放性方向发展,这些都为信息网络和控制网络的集成提供了有力的支持。采用何种集成技术方便地将企业内部的信息网络层和控制网络层集成起来实现信息的沟通汇集与数据共享已成为当今控制系统集成发展方向。随着Internet/Intranet向社会各个领域迅速渗透发展,给人们提供了一个基于Web的信息平台,于是人们将目光投向了构建Internet的Web技术。将实时监视与控制系统构筑于Internet之上,通过Internet实现对工业生产过程的实时远程监控、远程设备调试、远程实验、远程设备故障诊断,将实时生产数据、实验数据与ERP系统以及实时的用户需求结合起来,使生产不只是面向定单的生产,而是直接面向市场的“电子制造”,从而使企业能够适应经济全球化的要求,基于Web的远程网络监控就是在这样的背景下提出的。

本文以过程控制系统中经常需要控制的液位信号为例从系统集成与实现角度来研究基于Web的过程控制系统的软件设计。

二、基于Web的过程控制系统的组成

基于Web的过程控制系统设计采用了多层结构,各部分的功能如下:

(一)设备服务器模块

设备服务器即现场监控站,接受来自网络服务器验证的远方客户端请求,并且负责执行远方用户的操作请求,并且把工业现场数据历史数据存储到数据库中,允许远方用户通过动态网页查询历史数据。由于设备服务器直接与现场实验装置相连,所以在网络通信稳定的基础上,要求实现对现场装置控制的高效性和安全性。

(二)网络服务器模块

管理登录用户,负责对现场数据进行更新。

(三)远程用户模块

远程用户模块采用ActiveX或Java Applet嵌入到网页中的形式,实现远程用户同工业现场信息的交互,所有的用户操作都将在这个模块中完成,通过与设备服务器的通信实现实验过程,同时与网络服务器通过动态网页交互实现用户注册、登录。

三、基于Web的过程控制系统的软件设计

在远程网络监控软件系统设计中,应用层数据传输协议的设计是一项很重要的工作。只有采用统一的数据传输协议,远程客户端和本地监控站才能“理解”对方发送数据的含义,从而进行有效的数据传输。对于监控程序而言,主要是设备状态数据传输的设计。

(一)设备状态数据传输的设计

设备状态数据传输主要是指把设备状态数据信息以何种数据形式发送给远程客户端使其能够识别不同设备的工作状况。

设备状态数据传输在设计时应尽量满足如下要求:

准确性:在扫描到设备的状态信息,必须能够准确的将这些设备状态参数准确地传输到监控端。

完整性:扫描的状态数据能够提供足够的信息,使远方用户对设备有一个充分了解,这样才能使远方用户对设备工况作出正确判断。

简单性:设备状态数据结构不应太复杂,这样在远程监控程序中比较容易实现数据封装,以及远程客户端程序的解封装。

(二)设备服务器模块的软件设计

设备服务器模块的软件设计主要包括三部分内容:设备服务器与PLC站的通信、远程监控设计。

本地水位监控系统采用Omron公司的C200HG系列的PLC为下位机,用RS-232型电缆将HOST LINK模块直接连到作为设备服务器的计算机串口上。在此我们采用C++Builder6.0作为开发设备服务器与PLC的串口通信程序。编程时采用Visual Basic提供的MSComm32控件来实现。本文不再赘述。

远程监控程序是实现远程客户和现场设备进行信息交换的“桥梁”,远程监控程序跟远方客户的通信采用Socket技术来实现,监控程序作为Socket的服务器端,通过与远程Socket客户端的通信,实现在Internet上传输数据。同时把用户设定的操作参数和现场实时数据存入数据库中,供用户进行本地和远方查询。

实现Socket的服务器端主要是利用C++Bulider提供的TServerSocket组件,采用非阻塞模式进行通信,当客户端进行读写时,服务器端就会得到通知。

…

ServerSocket1->Port=1024;//确定Socket服务器的监视端口

ServerSocket1->ThreadCacheSize=5;//确定创建服务器线程的最大数目

ServerSocket1->ServerType=stNonBlocking;

//采用非阻塞模式进行通信,当客户端进行读写时,服务器端就会得到通知

ServerSocket1->Active=true;//服务器端进入侦听状态

ServerSocket1->Socket->Connections[0]->SendText(s);//s为发送给客户端的信息

本地监控站主监控界面如图1所示。

图1本地监控站主监控界面

(三)基于Web的远程客户端模块的设计

远程客户端模块的软件设计通过嵌入在Web页面中的ActiveX或Java Applet提供HMI实现远程HMI与现场设备的交互,客户端程序的设计包括控制数据传输的设计、采用Socket客户端实现与监控程序通信的设计、HMI界面的设计、用户管理的设计。

我们在设计中采用C++Builder开发ActiveX Form,C++Builder将会自动生成一个ActiveForm的模板程序。该模板程序经过编译后将成为一个.OCX形式的控件,可以嵌入到Web网页中。

ActiveForm主要实现Socket客户端和远程监控界面,监控界面的设计同开发普通的Windows应用程序类似,下面主要讨论Socket客户端的实现。

实现Socket的客户端主要是利用C++Bulider提供的TClientSocket组件,首先对TClientSocket对象进行初始化,其部分源程序如下:Socket客户端接向远程监控发送控制指令的程序如下:

ClientSocket1->Socket->SendText(s);

当远程监控程序发送控制系统状态信息给Socket客户端时将响应OnRead事件,我们在此事件中对控制系统状态信息进行读取。

void__fastcall TLabClientX::ClientSocket1Read

(TObject*Sender,TCustomWinSocket*Socket)

{…

ReceiveServerData=Socket->ReceiveText();

…}

以ActiveX控件形式的远程客户端Web网页如图2所示。

图2以ActiveX控件形式的远程客户端Web网页

四、总结

远程监控技术是一门综合性技术,涉及控制、网络、计算机、数据库等多个领域,本文从系统集成的角度深入研究了基于Web的远程监控系统设计中的软件设计,在企业要求各个生产部门信息共享的今天,将现场监控级的数据以B/S方式传送到企业信息层具有一定的指导意义。

参考文献:

[1]唐鸿儒.基于Internet的远程监控系统开发技术研究[J].测控技术,2003

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关键词：过程控制系统；A3000；教学改革

作者简介：商志根（1979-），男，江苏盐城人，盐城工学院电气工程学院，讲师。（江苏 盐城 224051）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）32-0095-02

“过程控制系统”是自动化专业的重要课程，其先修课程包括自动控制原理、传感器及检测技术、可编程控制器等，在专业培养方案中起加强学生专业知识学习的作用。[1]“过程控制系统”作为一门综合性很强的课程，学生通过对该课程的学习，掌握过程控制系统的基本概念、基本组成环节和基本控制规律及自动控制系统中调节器的工程设计方法，应对控制理论在实际过程控制系统的运行和设计中的应用有较全面的认识了解，培养学生利用过程控制课程所学知识，从事电力、冶金石化、轻纺及其它工业企业生产过程自动化装置的研究、设计和开发的能力。如果课程教学仅以理论推导和证明为主，不与实际对象联系，会使学生出现厌学情绪。针对上述问题，结合笔者的教学体会，利用A3000仿真平成专家PID控制算法设计、[2]预测控制算法[3]等，扩宽学生的理论深度，激发学生的学习兴趣。在课堂上讲解复杂控制原理，丰富学生知识，鼓励学生通过实验来验证算法的效果。

一、A3000的应用实例

A3000过程控制系统仿真平台总体物理系统如图1所示（控制系统有30多种，现场系统具有现场总线）。在此平台上，学生可完成单闭环流量控制、单容和双容液位定制控制、锅炉水温定值控制等简单实验，也可完成闭环双水箱液位串级控制、专家PID液位控制、管道压力和流量解耦控制等复杂实验。A3000过程控制系统可帮助学生熟悉过程控制对象。

1.实例要求

以基于可编程控制器（PLC）和变频器的下水箱液位控制为例，在已利用组态王建立下水箱液位控制工程的基础上，引导学生在组态王的应用程序命令语言中实现专家PID控制，即依据误差和误差的变化趋势实时改变PID的三个参数。此实例的难度在于变频器使用、PLC程序编程和专家PID规则的实现。

所用到的变频器为三菱变频器，它具有几种不同的工作模式，它可以实现对电机的启停以及调速控制。而控制变频器的是PLC，系统中所使用的是S7-200系列PLC具体型号为S7-200 CPU222N。PLC的主要工作是完成数据采集并控制变频器，从而控制电机的运行。对PLC进行编程的软件为STEP7 Micro/WIN，该软件可直接在计算机上使用。

2.组态王与PID

组态软件选择组态王（Kingview），以此在计算机上实时显示运行参数。组态王是一个具有开放、易用等特征的通用组态软件。使用组态王，学生可将注意力集中在控制对象的分析。在课时数有限的情况下，组态王使得学生实现更复杂的控制算法成为可能。

可编程控制器和变频器的相关知识都已通过过程控制系统的先修课程掌握，学生可快速完成编写PLC的PID控制算法程序。

在组态王中编写应用程序之前，需使用临界比例度法进行PID参数整定，并得到PID的三个参数为：Kp=20、TI=17、TD=4。普通PID控制器的运行结果如图2所示。

3.专家PID及其运行

对实时改变PID参数的专家经验不做过多介绍，仅以其中一条规则做详细说明。当且时，其中表示离散化的当前采样时刻的误差值；和分别表示上个和上上个时刻采样的误差值，说明此时误差处于极值状态，并将此条件再分为两种情况：若，也就是误差的绝对值比较大，要加强控制作用，PID的三个参数变为、、；若，也就是误差的绝对值比较小，要减弱控制作用，PID的三个参数变为、、。

设计与此规则对应的组态王的应用程序命令，得到程序：

if （（＼＼本站点＼errk*＼＼本站点＼deltaerrk）

{if（Abs（ ＼＼本站点＼errk ）>15）

{＼＼本站点＼S7200P=20*1.2；

＼＼本站点＼S7200I=9999；

＼＼本站点＼S7200D=0；}

else

{＼＼本站点＼S7200P=20*0.8；

＼＼本站点＼S7200I=9999；

＼＼本站点＼S7200D=0；}}

学生可依据上述程序写出整个专家PID控制的应用程序命令，通过A3000仿真平台，得到专家PID控制的液位控制运行结果，如图3所示。由图2和图3可知，与普通PID相比较，专家PID的控制更精确、更快速，在设计中采用专家PID控制可改善控制效果。在实现专家PID控制过程中，无需掌握被控对象的数学模型，只需实时计算误差和误差的变化趋势。通过此例，学生可理解专家PID控制算法的原理，并掌握如何实现专家PID控制算法，可提高学生的理论分析能力和实践能力。

二、A3000和MATLAB相结合的应用实例

在组态王的应用程序命令语言中，可实现简单的编程，但对于复杂的控制算法，这种实现方式明显运算能力不足。MATLAB是一个高精度的科学计算语言，运算能力强大，[4]可弥补组态王运算能力不足的缺点。利用MATLAB可方便实现矩阵运算等任务，可较为容易地实现复杂的控制算法。

1.实例要求

本实例要求学生在A3000过程控制实验系统的基础上，设计温度预测控制系统。利用组态王、MATLAB等相关软件的功能，建立起组态王与MATLAB之间的DDE通信，并将建立起的工程在A3000平台上运行调试，从而完成温度预测控制系统的设计。预测控制的算法有很多种，本实例采用预测控制算法中的动态矩阵控制方法。被控的锅炉温度即是一个渐近稳定的对象。预测控制具有多步测试、滚动优化和反馈校正等特征，这些优点使得预测控制在实际应用中能够产生很好的控制效果和鲁棒性，对于一些相对复杂的工业生产过程，预测控制也能起到比较理想的控制作用。掌握预测控制原理，可拓宽学生知识面，帮助学生熟悉过程控制的新技术。

MATLAB是一个优秀的数学软件，其版本的不断升级加强和完善了其强大的功能。在数值运算中，数值的稳定性和运算的可靠性要好于其他高级语言。许多在其他高级语言中复杂的编程问题在MATLAB语言编程中，有时只需一条专用的指令就可实现。许多MATLAB指令都以应用为目的设计出来的，从而使得面向对象的计算机程序思想变得很具体。对于自动化专业的学生，MATLAB是其必须掌握的仿真工具，控制系统仿真训练等课程已使其掌握了MATLAB的基本应用能力。

因为使用的是动态矩阵控制方法，故预测控制的内部模型即温度的阶跃响应。因为学生利用MATLAB可以方便地实现矩阵等运算，并且通过工控机等相关课程的学习，对DDE通信的概念已较为熟悉，所以在学生理解动态矩阵控制算法的基础上，让学生编写算法的MATLAB程序是可行的。

2.DDE通信与预测控制

在工业监控系统中，工控组态软件通过驱动程序来从工业现场设备中采集数据，然后传送给MATLAB进行复杂的运算处理，再将结果传送到组态软件，最后由组态软件将数据输出到工业现场设备上进行控制。组态软件和MATLAB都可以作为服务器和客户应用程序，这里MATLAB作为客户应用程序，组态王充当MATLAB的服务器，同时作为设备驱动程序的客户。当组态王采集的数据发生变化，希望直接传给MATLAB进行处理时，双方动态数据交换以热链的方式完成。

在课堂上完成动态矩阵控制的相关原理的讲解，并分析控制算法的MATLAB程序。在讲解过程中，突出预测控制的三个基本特征：预测模型、滚动优化和优化控制与反馈。对于预测模型，使学生清楚一些非参数模型，诸如脉冲响应或者阶跃响应之类，只要是属于线性稳定的对象，通常也是能够用来作为预测模型。对于滚动优化，要让学生清楚优化性能指标在每一个采样时刻只会涉及到未来的有限时间，当到达下一个采样时刻的时候，这一优化时域同时也会向前推移。所以无论在哪一个时刻，预测控制都会有与此时刻相对应的优化功能指标。对于优化控制与反馈，让学生明白在预测控制中，反馈不但没有被抛弃，反而得到了更充分的运用。尽管预测控制得到的是全局次优解，但是其优化始终建立在实际的基础上的，其控制效果可达到实际上的最优。

3.预测控制运行

学生需完成组态王界面制作、变量定义、动画连接、MATLAB程序编写等工作。组态王软件负责从下位机采集数据与向上位机输出数据，MATLAB负责后台计算。结合组态王和MATLAB的长处使得动态矩阵控制算法便于应用到实际控制系统中。图4为学生通过实验得到的预测控制运行结果。虽然此实例有一定难度，但对于自动化专业的学生而言，本实例设计是可完成的，并且可激发学生的学习兴趣。

三、结束语

在A3000控制系统仿真平台的基础上设计专家PID液位控制和温度预测控制等复杂控制。在课程的理论教学中，讲解复杂控制的相关原理，拓宽学生的知识面，提高学生在复杂控制方面的理论层次。在实践教学中，要求学生实现复杂控制算法以验证其优越性，并要求学生掌握复杂控制算法的多种实现方式，提高学生对过程控制系统课程的兴趣，进而提高该课程的理论教学和实践教学的质量。

参考文献：

[1]邵裕森，戴先中.过程控制工程[M].第二版.北京：机械工业出版社，2011.

[2]刘金琨.智能控制[M].北京：电子工业出版社，2005.

[3]丁宝苍.预测控制的理论与方法[M].北京：机械工业出版社，

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投资成本。

关键词：烟气脱硫 S7-300 软冗余 PROFIBUS总线

1、引言

由于我国绝大多数火电厂采用的燃料是煤，其带来的严重后果是大量so2气体对外排放，造成对环境的严重污染。根据《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》，对火电厂二氧化硫排放提出了明确要求，即要求“两控区”的火电厂做到，对烟气脱硫工艺过程控制系统的研究成为我国当前一个紧迫和重要的问题。

2、系统工艺

此脱硫系统采用湿法强制氧化、石灰石-石膏回收工艺（FGD装置），为二炉一塔制，吸收塔的类型采用先进的逆流式旋切喷淋塔。整个FGD工艺系统分为7个子系统：烟气系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、回流水系统、石灰浆液配制系统、工艺水和电气系统及仪控系统。

由锅炉引风机排出的原烟气经左右分布对称的2台增压风机增压后进入烟道，在吸收塔入口初步降温后从塔体的下部旋切进入吸收塔，经过两层旋流板喷淋层，在旋流板上均匀分布了16只托盘旋切装置使烟气加速旋转，每个托盘旋切装置上部对应布置一个空心喷嘴，由循环泵送来的浆液经过喷嘴雾化喷出与高速旋转的烟气充分混合、搅拌，从而与烟气中有害成分（主要为S O2、HC l、H F和飞灰）发生充分的物理和化学反应，将烟气中有害成分S O2吸附生成硫酸钙，经氧化风机强制氧化生成硫酸钙的沉淀，再经过渣浆泵、真空过滤机脱干至石膏房。净化后的烟气继续向上流经布置在塔顶的除雾器（M E），净烟气夹带的液滴在除雾器中被除去。离开除雾器后的净烟气经净烟气挡板由烟道进入烟囱排向大气。

3、控制系统设计

3.1 系统硬件设计

电厂辅机连续可靠工作对电厂安全运行具有重要意义，因此，用户要求该段处理控制器、控制电源及控制网络实施冗余配置。我们知道，搭建什么类型什么品牌的冗余系统依赖于被控对象的工艺以及用户需求，也直接决定了项目成本的高低。硬冗余切换速度快，可达毫秒级，但造价高；软冗余切换速度在秒级，造价低。决定采用性价比较高的西门子公司S7-300 软冗余控制系统。

S7-300 软冗余CPU 模块须集成有Profibus-DP 通讯接口，输入输出模块均为S7-300 通用模块（本系统I /O 不冗余），共用I /O 模板安装在标准远程从站ET200M 上， 特殊的是ET200M 需采用有源总线模块及专用安装板。

S7-300 软冗余系统网络冗余有三种方式可选， 分别是：MPI（Siemens 多点通讯接口），Profibus，Ethernet。区别是数据传输速率不同，MPI 方式周期最长，Profibus 方式适中，Ethernet方式最快。此处选用Profibus方式。

3.2 冗余软件编程

西门子提供了软冗余软件光盘（须单独订购），其中包括了冗余功能程序块库、不同系统结构的例子程序和软冗余使用手册。光盘安装后，相应的功能块就会加载到Step7 Manager 的库文件中。与S7-300 Profibus冗余相关的主要有功能块FC100-“SWR_Start”（软冗余初始化），FC102-“SWR_DIAG”（软冗余诊断）， 功能块FB101 -“SWR_ZYK” （ 软冗余功能程序），FB103-“SWR_SFCCOM”（软冗余数据传送）。

在Step7 中分别创建主站Smatic300（A）和备用站Simatic300（B），从“Library”的“SWR_LIB”中将FC100 分别置于两站的组织块OB100 中进行初始化，FB103 为FB101 隐含调用，FB101 置于OB1 头尾重复调用，以便主站和备用站在程序扫描时同步交换数据。其中，FC100 的设置十分关键，对其每一参数都应搞清楚。特别几个参数要注意，“MPI_ADR”是指对方站的MPI 站地址，采用MPI网络进行数据同步时才有意义。“LADDR”是CP 通讯处理器组态的硬件地址。“DB_COM_NO”应为系统中未使用过的数据块，建议采用默认的DB5。具体以设置A 站为例：

在组织块OB1 中进行冗余的编程操作，分四步：

1）启动系统的冗余数据同步功能，调用FB101。

2）根据状态字判断是否为主系统，为主系统时执行第三步，

否则跳到第四步。

3）执行需冗余的程序段。

4）调用FB101，停止系统的冗余数据同步。

通过上述步骤并结合例子程序，编译无误后下载到PLC，就

可以实行包括断电、停机、故障等在内的冗余功能了。谁是主站、DP 从站连接是否正常等冗余信息可以从相关状态字读出

3.3 S7-300软冗余与WINCC的连接

西门子为WinCC 连接软冗余系统只需一个连接一套变量提供了解决方案。按如下步骤操作：

1）在WinCC S7 协议组件中，建立一个到2#站的Profibus连接，可命名为“SW_REDUNDANZ”。

2）在WinCC 中建立一个结构变量用于反映、控制冗余主站和备用站的切换。该结构变量包含：①冗余状态字（字无偏移），②主备切换操作位（偏移2 位0），③切换使能位（偏移2 位9），④切换禁止位（偏移2 位8）。

3）第一步的“SW_REDUNDANZ”连接下，定义结构变量元素在PLC 数据块中的真实地址，冗余状态字对应DB 中冗余状态字，其它三个位变量对应DB 控制字中的位。

4）在WinCC 编辑画面“对象选项板”的“控件”中，鼠标右键点击空白处，寻找添加控件“WinCC.SWRedundanz″，双击该控件添加在编辑画面中。

5）在“WinCC.SWRedundanz″控件属性的相应位置动态连接上述结构变量， 这样控制器冗余控制和状态部分的工作就算设置完成了。

6）在WinCC 编辑画面动态向导中，进行“建立冗余连接”向导设置，完成后系统会自动生成全局动作，这样，WinCC 就可以现通过一套IO变量对冗余PLC 数据交换了。