DCS的数据采集与处理技术
DCS数据采集技术
第五章DCS数据采集技术10页1.6万字目前各种I/O设备提供的对外数据接口可分为以下几类:1,数字通讯接口,包括串口类,以太网(TCP/IP协议)类,现场总线类,仪器总线类通讯接口(如GPIB等).2,模拟量通道输出,设备直接提供4-20mA,1-5V或继电器接点信号等.力控具有世界上大部分主流设备的I/O接口程序,对GPIB总线以及Honeywell,Yokogawa,Foxboro,Fisher-Rosemount等厂家的DCS也能够支持. 除通常意义上的数据采集外,力控可以利用采集到的实时数据对装置进行实时建模,插入力控自己的先进控制控件,实施先进控制.5.1对一个设备上的数据定义不同的采集周期如果一台设备上有1000个实时数据需要采集,而在这1000个数据中只有10个是经常刷新且需要密切监视的,其余990个全部是辅助数据,但是也需要时常查看.如果把这1000个数据同等地对待,采用统一的扫描周期进行采集,就会严重影响10个重要数据的刷新速度.怎样既保证1000个数据都能够采集,又确保这10个重要数据的采集速度呢有两种办法:办法1:为一个设备定义两个逻辑设备,使其具有不同的采集周期,如图5-1所示.但是这种方法定义的最长扫描周期为10分钟.办法2:不用上面的办法,一台设备只定义一个设备名称也可以达到要求.因为力控的I/O驱动对画面中不显示而且没有组态历史趋势和报警的数据是不采集的,仅当画面中显示这个数据时才进行采集.因此将不常用的数据单独组态在一个或几个画面中,使用完毕马上关闭就不会影响整个采集速度.这种方法适用于存在有大量不需要快速更新的数据的情况.图5-15.2合理设置扫描周期,避免引起设备死机有些I/O设备内部只有一个CPU,同时负责数据通讯和计算,如果在力控上设置的数据扫描周期太快容易使设备死机,因此在设置这一参数时应该慎重,最好通过多次试验确定一个合适的扫描周期.一般的串口设备的扫描周期可设在10-100毫秒之间.5.3通过拨号方式与I/O设备通讯力控的所有串口I/O驱动程序都支持通过MODEM以拨号方式与设备通讯.只要正确设置电话号码即可,如图5-2所示.15.4通讯状态监视,设备状态数据的读取力控为每一个I/O设备自动定义了一个系统变量,假如系统中有一个设备PLC1,则每当PLC1不能与力控正常通讯时,系统变量$IOPLC1的值就会被置为1.I/O设备故障属于系统报警.计算机通讯口故障,电缆,PLC端通讯口的故障,PLC通讯口与计算机通讯口的参数设置不一致都会造成这种结果.还有一种可能,就是数据连接项错误,如果计算机的命令发给PLC的只读参数,PLC是不会予以理睬的. 5.5怎样用I/O驱动程序调试I/O设备力控的I/O驱动程序有数百个,针对每一种设备都有一个独立的程序.当力控实时数据库DB没有启动时,单独启动I/O驱动可以作为本地I/O设备调试工具使用.此时可以测试计算机与I/O设备的通讯情况,摸索最佳的扫描周期.菜单"设置[S]/参数"用来规定I/O通讯过程中是否显示计算机发出和设备响应的通讯信息.如图5-3所示.菜单"工具[T]/工具"用来在不启动实时数据库及其数据连接项的情况下执行与I/O 设备的通讯.弹出对话框如图5-5上部所示.此时可以按"参数设置"按钮设置通讯参数,如图5-6和5-7所示,主要是设置串口的DCB参数,IP地址等.图5-2图5-3图5-4正确设置参数后,按"连接设备"按钮,如果成功的话,"连接设备"按钮的标题变成"断开连接",表示可以收发数据了.如果在"参数设置"中设置"周期性发送周期"不为0,则在"连接设备"后会出现"周期发送"按钮,否则出现"手动发送"按钮.使用"周期发送"或"手动发送"按钮,可以周期性或一次性地发送编辑框中的数据了.编辑框中数据的格式缺省是混合方式的,如果你想发送编辑框中的数据,这也是唯一的数据类型,它的形成规则如下:任何ASCII码(除'[')可以直接输入,'['可以使用"[[]"来输入;"[]"内是由''(空格)分隔的转意字符,它们的意义为: 图5-5'[':用来输入'[';2'*':在发送数据是表示延时1毫秒图5-6'#':在发送数据是表示延时10毫秒'$':在发送数据是表示延时100毫秒'!':在发送数据是表示延时1000毫秒'\':表示它后面的数据是十进制的(缺省是16进制)''(空格):作为分隔符,任何未定义的字符都可以作为分隔符,最好使用空格.0~9:可以用来输入10进制或16进制数据.A~F/a~f:可以用来输入16进制数据.例子:abcv[[30*#$!]345对应的16进制数据串为:61H,62H,63H,76H,5BH,30H,33H,34H,35H;而且在30H之后有1111毫秒的延时.当用在其它情况(不是用来发送数据)时,唯一的差别是没有了延时的概念."其它工具":校验使用混合格式的数据,计算常用的校验码,ASCII码表显示使用16进制和10进制显示的ASCII码表,各种数据转换把混合格式,16/32位整数,32位浮点数等转换位十几种常用数据格式,除混合格式外,其它数据格式为直接用空格分隔的数据串图5-75.6如何开发I/O设备驱动程序在力控中有一个SDK工具包,叫做FIOSSDK,可以开发硬件设备与计算机的通讯接口程序.最简单的只需要编写几个函数就可以可以做自己的I/O驱动,现在支持的硬件类型有串口(RS485/232/422),网络,板卡,硬件厂家提供DLL等多种方式的通讯类型.在该SDK中开发自己的通讯接口,不需要关心硬件和计算机通讯的细节,只需要了解通讯协议就可以了.如果通讯协议很复杂,该SDK中提供了足够灵活的手段满足不同层次的需要.例如:在设备初始化时发什么命令或做其他处理,动态改变硬件通讯参数等等.5.6.1FIOS开发包简介FIOS负责完成与各种I/O设备进行数据交换.一方面,它把从I/O设备采集到的实时过程数据发送给数据库DB,另一方面,从DB发出的下置数据也通过FIOS发送给I/O设备.根据监控PC与I/O设备之间通信机制的不同,FIOS主要支持两种工作方式:同步方式与异步方式.异步方式适用以下一类I/O设备:这类I/O设备一般可以独立运行,与监控计算机之间通过串口,网络或MODEM连接.与监控计算机之间通过明确的消息传送(文本或二进制消息)完成数据交换.数据交换过程为异步方式.同步方式适用以下一类I/O设备:这类I/O设备或者依赖PC运行(如:插在PC插槽内),或者独立运行.但与监控计算机之间主要通过直接访问方式进行数据交换,具体形式包括:寄存器直接访问(如:板卡),API函数调用,ActiveX控件访问等.数据交换过程为同步方式.下面列举了FIOS可实现的一些基本功能:底层通信功能:1),串口通信,包括:RS232/422/485.2),TCP/IP网络通信.3),MODEM3通信,通过模拟MODEM在电话网上通信.4),寄存器访问,如:各种DAS 板卡.5),其它.链路控制功能:用M代表Master,即上位机(监控PC工作站);S代表Slaver,即下位机(各种I/O设备).对于异步方式,FIOS支持多种链路控制方式.链路控制方式支持以下几种方式:1),M请求,S应答方式.2),M请求,S无应答方式.3),S主动发送,M被动等待.另外,对一次完整数据处理(读或写)过程,支持以下方式:1),1次请求,0次应答方式.2),1次请求,1次应答方式.3),1次请求,多次应答方式.4),0次请求,1次应答方式.5),多次请求,多次应答方式.冗余功能:FIOS支持的冗余方式包括:1),单监控站,双I/O冗余.2),双监控站,单I/O冗余.3),双监控站,双I/O冗余.4),对于总线型设备(如RS485),提供总线监测功能,可实现对冗余通信网络的保护和监测.前端机功能:DB与IOServer不在同一工作站上,IOServer运行在前端机上,前端机与操作站之间通过串口,TCP/IP网络或MODEM进行通信.硬件测试与远程调试功能:使用FIOS可完成对I/O设备的简单测试功能.另外可实现远程调试.故障诊断与恢复功能:FIOS提供诊断机制,在较短的采集周期内报告故障的发生,诊断出下位机故障情况.当下位机更换或恢复后,不需要对FIOS及相关程序进行任何人工干预,而在较短时间自动恢复通信.当某一台,几台或部分通道发生故障,FIOS要自动优化通信链,使其与其他下位机或通道之间的通信不受影响,保证通信效率.界面显示功能:为测试,调试,运行维护方便,FIOS提供显示界面,可显示包括:发送,应答,状态信息,启动时间,分包数,分包信息,成功通信次数(发送次数,成功应答次),故障次数等信息.历史数据处理功能:对于某些能保存历史数据的设备(如:无纸记录仪等),FIOS能将采集到的历史数据恢复到数据库DB中.5.6.2FIOSSDK编程方式FIOSSDK提供了一种简洁的,面向对象的编程方式以缩短开发时间,降低开发难度.FIOSSDK提供标准的开发接口和程序模板,程序员仅需要根据I/O设备的具体通信协议或驱动接口说明,填写几个扫描函数的实现代码,进行必要的调试与测试,即可完成一种FIOS的开发.FIOS提供的开发工具封装了大部分程序员不必关心的技术环节,如:底层通信功能(串口通信,网络通信等),设备超时处理,设备故障诊断等.同时FIOS提供各种调试工具,方便程序员进行系统测试.FIOS开发环境完全基于32位Windows平台.它使用动态链接库(DLL)技术将程序员开发的代码整合到力控系统中.FIOS提供给程序员的开发接口为API函数和C++类库.5.6.3FIOSSDK组件及示例程序FIOSSDK主要由4部分组成:设备组态接口(Iodevui),数据连接组态接口(Ioitemui),编程接口Ioapi和描扫程序Ioscan.Iodevui:负责管理设备组态过程.Ioitemui:负责管理数据连接组态过程.Ioapi:负责完成与I/O设备间的数据交换,包括:对通信协议的解析,数据格式的转换等.Ioscan:主要完成对Ioapi部分的dll代码进行周期性地扫描.同时完成与I/O设备的底层通信(串口通信,网络通信等),以及设备超时处理,设备故障诊断等.Ioscan还负责与数据库DB之间的通信与协作.它把从I/O设备采集到的数据经Ioapi解析转换后提交给DB,或将DB下置给I/O设备的数据经Ioapi解析转换后写入I/O设备.Ioscan是FIOSSDK提供的一个标准软件工具.程序员仅需要开发Iodevui,Ioitemui,Ioapi三部分的代码.示例程序4FIOSSDK提供了两个示例:DemoController与DemoModbus.DemoController是一个初级编程示例,它能引导初学者快速掌握开发FIOS的基本概念和方法.DemoModbus是一个实用编程示例,它采用标准MODBUS通信协议,通过该示例,可以掌握在力控平台上开发标准MODBUS设备I/O驱动程序的方法. FIOSSDK的全部内容都是在安装在力控自动安装的,在力控目录下的子目录Fiossdk中.FIOSSDK主要包含以下几部分内容:Examples,程序示例,仿真程序.Include,头文件.Manual,文档说明.Utility,调试工具.这2个示例具有一定的代表性,它们体现了FIOSSDK的主要功能.FIOSSDK提供了这2个示例的全部源代码,在它们的基础上,稍做改动,就可以开发出新的FIOS.我们把象这2个示例源程序一样具有模板作用的程序称为I/O模板程序.为了提高开发效率,我们建议尽量使用I/O模板程序,这在一定程度上,也减少,降低了编程错误的发生.常用术语我们把FIOSDK中经常涉及的一些概念给出定义,有些术语虽然是通用名词,但在FIOSDK中有特定含义.这些术语有一些在前文给出了解释,有一些会在后文中陆续给出解释.FIOSForceControlI/OServer,即力控I/O驱动程序FIOSSDKFIOS软件开发工具包FCINSTDIR力控软件系统的安装目录FCAPPINSTDIR用力控创建的工程应用的目录IOID唯一区别各个I/O驱动程序的I/O标志Iodevui设备组态接口Ioitemui数据连接组态接口Ioapi编程接口Ioscan扫描程序I/O模板程序FIOS工SDK附带示例的源程序I/O配置文件设备组态时的缺省参数设置保存文件连接项结构保存数据连接信息的数据结构IOITEMDEFI/O描述文件定义设备的类别,厂商,型号,通信方式等参数的文本文件Iodesc.txt程序员在本文档范围内专指用FIOSSDK进行开发的技术人员扫描函数包含在Ioapi中的API函数,它们由扫描程序周期扫描.扫描函数完成对设备数据解析及格式转换IOCInputOutputClass(输入输出类库)的缩写.5.6.4设备组态接口IODEVUI.DLLI/O描述文件在使用力控进行组态时,一般均涉及定义I/O设备的过程.在定义设备时,要选择设备的类别(PLC,智能仪表等),厂商,设备型号或通信协议,然后根据设备通信方式(串口方式,网络方式,其它方式等)设置参数.以上关于一种设备的信息(类别,厂商,型号,通信方式等)完全是由I/O描述文件决定的.I/O描述文件是一个标准文本文件,根据其规定的填写格式,由程序员根据具体设备自行填写.下面介绍I/O描述文件的填写格式.I/O描述文件的文件名为IODESC.TXT,安装目录为:"FCINSTDIR\IOServers\IOID\".IO文件说明格式为:类别;厂商或IO程序描述;执行文件名称5子类型1;类型号;资源标志;提供设备地址子类型2;类型号;资源标志;提供设备地址......注意,子类型号不能重复.表示回车换行.最上面一行是驱动程序的总体描述,包括三项.各项之间必须以分号";"分隔.各项内容不能含有分号";". 各项含义如下:类别,驱动程序所属类别,现分为以下几类:PLC,智能仪表,智能模块,变频器.程序员也可以自行扩展.厂商或IO程序描述,I/O设备生产厂商名称,协议名称,如西门子.执行文件名称,I/O驱动程序(运行程序)的名称,如opto_drv.exe接下来几行为驱动程序所包含的设备类型的描述,如西门子包括S5,S7等,每一子类别一行,每行包括三项,各项之间必须以分号";"分隔.各项内容不能含有分号";".各项含义如下:子类型,设备类型描述.如S5.类型号,设备类型编号,类型号不能重复.合法的值为0,1,2,3等.使用计算机资源,使用计算机何种通信资源通信,合法的值为0,1,2等.含义如下:0,同步通信方式;1,串口通信方式;2,TCP/IP网络通信方式;3,MODEM通信方式;4,板卡方式;5,并口通信方式.提供设备地址:1表示需要指定设备地址,否则表示不需要设备地址.管理程序会自动将相同厂商或IO程序描述相同的驱动程序归为同一树下.开发Iodevui力控组态环境DRAW中的设备管理功能提供了一个根据I/O描述文件可灵活配置的标准设备组态接口.这个组态接口提供了一些对常用设备参数进行设置的方法.如:设备名称,设备地址,通信端口,端口参数等.如下图所示:对于很多设备,如果标准设备组态接口能够满足要求,就不再需要自己编写Iodevui接口程序了.比如示例DemoController采用的就是标准设备组态接口.而示例DemoModbus因为涉及一些特殊的参数设置,就需要自己编写Iodevui接口程序了.因此,Iodevui接口程序实际上就是对标准设备组态接口的一个补充和扩展,并可由程序员灵活控制.Iodevui要以DLL形式提供.该DLL必须是MFC扩展DLL.该DLL的缺省文件名称为IODEVUI.DLL,该文件必须安装在目录"FCINSTDIR\IOServers\IOID\"下.在进行设备组态时,力控的I/O设备管理程序会自动检查在目录"FCINSTDIR\IOServers\IOID\"下是否存在IODEVUI.DLL文件.如果存在,则首先根据I/O描述文件的格式,调出标准设备组态接口界面,当用户确认后,再调出Iodevui组态接口界面;若不存在该文件,则只调出标准设备组态接口界面.示例DemoModbus的Iodevui接口程序可以做为开发Iodevui的模板程序.我们结合示例DemoModbus的Iodevui模板程序具体解释实现过程.查看头文件Iodevui.h可以发现,Iodevui.dll主要实现3个输出函数:6extern"C"AFX_EXT_APIlongAddIoDev(constchar*szDeviceName,int nType);extern"C"AFX_EXT_APIlongModIoDev(constchar*szDeviceName);extern"C"AFX_EXT_APIlongDelIoDev(constchar*szDeviceName); 在进行设备组态时,当增加一个设备时,力控设备管理程序会自动调用AddIoDev()函数;当修改一个已创建设备时会调用ModIoDev()函数;当删除一个设备时会调用DelIoDev()函数.其中,参数szDeviceName为I/O设备名称(输入值,组态时由用户指定).nType为设备子类型号,由程序员在I/O描述文件中指定.返回值为0表示操作成功;其它表示操作失败.为了较好地实现程序结构化,本模板程序提供了一个CDevMan类对设备及组态操作过程进行管理.Iodevui.dll的3个输出函数AddIoDev(),ModIoDev()DelIoDev()的具体实现过程是在CDevMan的三个成员函数Add(),Mod()和Del()中实现的.首先看一下Add()的实现代码://********************************************************* *************//添加I/O设备//szDeviceName,设备名称(输入值)//nType,设备子类型(用于一个驱动程序驱动多种类型设备)(输入值)//返回值说明:0,操作成功;其它,操作失败//********************************************************* *************longCDevMan::Add(constchar*szDeviceName,intnType){if(Find(szDeviceName)){AfxMessageBox("该数据源名已经存在!");return-1;}CDevice*pDev=newCDevice(szDeviceName,nType);if(CallDialog(pDev)){m_list.AddTail(pDev);Store();return0;}elsedeletepDev;return-1;}程序的一开始,调用Find()函数来查找是否已有相同的设备名存在,如果有给出提示并返回-1表示操作失败,否则生成一个CDevice对象并调用CallDialog 函数来显示一个对话框,让用户做进一步的选择,如果用户进行确认,操作成功,它把此CDevice对象加入设备链表中,并调用Store函数来保存设备信息.另外两个函数和它类似.Store()函数如下:voidCDevMan::Store(){CFilefile;7if(file.Open((constchar*)("ddeacc.dat"),CFile::modeReadWrit e|CFile::modeCreate)){CArchivear(&file,CArchive::store);Serialize(ar);ar.Close();file.Close();}}该函数它先打开ddeacc.dat文件,如果不存在,就建立此文件.然后调用序列化函数对它进行保存,最后关闭此文件.再看一看序列化函数: voidCDevMan::Serialize(CArchive&ar){TRY{CObject::Serialize(ar);m_list.Serialize(ar);}CATCH(CFileException,e){AfxMessageBox("文件版本不匹配!");}END_CATCH}该函数对m_list(由CDevice类实例组成)进行序列化.在调用各个CDevice类实例的序列化函数时,如果是读取操作,会依次创建CDevice实例,并调用CDevice的序列化函数,随后把CDevice实例加入m_list链表.具体保存和读取的变量数据在CDevice类中控制,也就是说程序员针对不同的设备可以改写CDevice类,定义不同的成员变量,记录设备的不同的属性,对CDevice类重载Serialize即可实现设备的保存,加载,增加,删除和修改等功能.我们再看一下CDevice类序列化的实现过程:voidCDevice::Serialize(CArchive&ar){if(ar.IsStoring()){ar<<m_csName;//设备名称ar<>m_csName;ar>>m_dwData;}}如果是保存操作,序列化函数会将参数自动存盘;如果是读取操作,序列化函数会从磁盘上读取参数值.8察看CallDialog函数可以发现,它生成了一个对话框,让用户做相应的选择,然后把用户选择的信息保存在CDevice类的成员函数中,以便于储存.整个程序框架使用CDevice类来保存设备的信息.在CallDialog函数中使用一个对话框,来让用户进行选择设备的属性,并且在CallDialog函数中把它保存在CDevice类中.所以对于一个新的设备,程序员所要做的工作就是,分析设备的协议查看是否仅使用描述文件就可以完成设备的定义,如果不能,那么应该编制IoDevUi.dll.这时应分析应该增加哪一些属性,定义哪一些CDevice类的成员变量,以及显示什么样的对话框,让用户做什么样的选择.所以程序员的工作重点在于修改CDevice类,增加成选变量,并重载它的Serialize函数,然后修改对话框,让用户做不同的选择,并把选择保存在CDevice类的成员变量中即可.在该示例中,我们定义了2个设备参数:CStringm_csName;//设备的名称DWORDm_dwData;//用于保存数据这样只需在对话框中对m_csName和m_dwData赋值即可.//********************************************************* **////调用对话框定义数据源//pDev数据源指针//返回值true成功//********************************************************* **//boolCDevMan::CallDialog(CDevice*pDev){ASSERT(pDev);CDevDefdlg;dlg.m_name=pDev->m_csName;dlg.m_nProtocol=(pDev->m_dwData&0x01);dlg.m_inPackLong=((pDev->m_dwData)>>8)&0xff;if(IDOK==dlg.DoModal()){pDev->m_csName=dlg.m_name;pDev->m_dwData=(dlg.m_nProtocol&0x01);//m_dwData的第0位为1表示是RTU方式0表示ASCII方式pDev->m_dwData=(pDev->m_dwData)|(dlg.m_inPackLongcsPath+="\ \ddeacc.dat";//数据保存在了工程目录的ddeacc.dat中DWORDdata;CStringstrtemp;9shorttemp;CFilefile;if(file.Open((constchar*)csPath,CFile::modeRead))//打开该文件{CArchivear(&file,CArchive::load);//读取的第一个数据是定义的设备的个数,//但是因为可以通过GetDeviceCount函数得到设备的个数,//所以这里把读到的数据简单的丢掉.ar>>temp;intnDevCnt=pManager->GetDeviceCount();for(inti=0;iGetDevice(i);ar>>strtemp;//读取设备的名字ar>>data;//读取数据//这两句在讲到Ioapi.dll时再进行介绍pDevice->SetPrivateData(1,long(data&1));pDevice->SetPrivateData(2,long((data>>8)&0xff));DCBdcb;pDevice->GetDCB(dcb);dcb.fBinary=TRUE;dcb.fOutxCtsFlow=FALSE;dcb.fOutxDsrFlow=FALSE;dcb.fDtrControl=DTR_CONTROL_DISABLE; dcb.fNull=FALSE;dcb.fRtsControl=RTS_CONTROL_DISABLE; pDevice->SetDCB(dcb);}ar.Close();file.Close();//关闭文件}else{strtemp="对不起,没有找到";strtemp+=csPath;strtemp+="程序不能运行!!!";AfxMessageBox(strtemp);PostQuitMessage(0);//没有找到文件,给出提示,并终止程序的运行.}}注意序列化的内容和顺序必须和IoDevUi.dll一致,否则会导致程序运行时产生错误.5.6.5Ioitemui介绍及编程示例在用力控进行组态时,把数据库DB中的点参数与某种设备的具体通道建立连接的过10程被为数据连接过程.在进行数据连接时,一般还要指定数据转换格式,数据长度等参数.数据连接过程对于不同的I/O设备,其形式和内容可能完全不同.因此必须针对不同的I/O设备,设计相应的数据连接形式,保存各种参数信息.Ioitemui接口主要完成的两部分功能,一是为用户进行数据连接组态时提供一个界面;另外就是将用户组态的设备参数信息用某种格式保存起来,以便在开发编程接口Ioapi时使用.我们定义了一个数据结构来保存设备参数信息,这就是数据连接项结构(下面简称连接项结构)IOITEMDEF.IOITEMDEF定义在Ioitemui.h中:typedefstructIoItemDefStru{charstr[64];longn[8];}IOITEMDEF;这个结构是一个通用结构,由程序员自己赋值,自己解释.Ioitemui要以DLL形式提供.该DLL必须是MFC扩展DLL.该DLL的缺省文件名称为IOITEMUI.DLL,该文件必须安装在目录"FCINSTDIR\IOServers\IOID\"下.Ioitemui的工作过程如下:在进行数据连接组态时,力控的DBMAN管理程序会自动检查在目录"FCINSTDIR\IOServers\IOID\"下是否存在IOITEMUI.DLL文件.如果存在,则调出数据连接组态接口界面.下面介绍如何编写Ioitemui接口程序.Ioitemui.dll主要实现1个输出函数:extern"C"AFX_EXT_APIlongDoItemDlg(constchar*szDeviceName,intnType,IOITEMDEF&item,char*szDesc,intnFlag) ;其参数说明如下:szDeviceName,设备名称(输入值).如果在力控中定义了一个设备Device1,那么在给该设备组点时,传给DoItemDlg的szDeviceName值就是字符串"Device1".nType,设备子类型(用于一个驱动程序驱动多种类型设备)(输入值).它的值在IODESC.TXT中指定(参见上一章对I/O描述文件的介绍).item,数据连接项结构(返回值).需要注意的是,item除了是输出值外,也是输入值,DBMAN管理程序每次调用DoItemDlg()时,将上一次操作赋给item的值传递过来.szDesc,数据连接项描述,用于DBMAN程序显示的提示信息.nFlag,1表示增加数据连接项,2表示修改,0表示删除(输入值).其返回值0表示操作成功.其它,操作失败.Ioitemui.dll的工作过程如下:当用户打开数据组点连接对话框时,选中了一个点,并按下增加,修改或删除键,这时就会调用Ioitemui.dll的DoItemDlg函数.程序员应该在此函数中,弹出一个对话框让用户进行选择,在用户按下了OK键之后,把用户的选择保存在item中,以后编制Ioapi.dll时可以利用这些信息.编程示例我们先结合示例DemoController介绍如何开发Ioitemui.仿真器SimController的内部有数字区(DIO)和模拟区(AIO).DIO和AIO区通道范围为:0~255.每个DIO通道的数据的数值范围为:0或1.每个AIO通道数据的数值范围为:0~4095.所以我们应该在DoItemDlg函数中弹出一个对话框,用户可以在此对话框中选择输入通道和内存地址.输入通道有两个选项DIO通道和AIO通道供用户选择,内存地址可以让用户输入0~255之间的数据.11我们介绍一下如果不使用I/O模板,如何自己生成一个新的Ioitemui 工程:在VC++环境下,选择菜单命令new,选择新建工程,工程名为Ioitemui,选择"MFCAppwizard(dll)"选项,在下一步DLL类型中选择"MFCExtensionDLL"型,然后按下"Finish"键.即可创建一个新的Ioitemui工程.打开Ioitemui.cpp文件,在文件的开头加入#include"Ioitemui.h",把Ioitemui.h拷入本工程,然后在文件的最后键入:longDoItemDlg(constchar*strDataSour,intnType,IOITEMDEF&item ,char*szDesc,intnFlag){}这就加入了dll的输出函数.打开示例DemoController的Ioitemui模板程序,它的DoItemDlg()函数实现过程如下:longDoItemDlg(constchar*szDeviceName,intnType,IOITEMDEF&item,char*szDesc,intnFlag)。
化工装置DCS技术要求中的数据管理要求
化工装置DCS技术要求中的数据管理要求在化工装置的自动化控制系统（DCS）中，数据管理是至关重要的一环。
合理的数据管理可以有效地提高装置的运行效率和安全性，确保生产过程的顺利进行。
因此，了解和遵守化工装置DCS技术要求中的数据管理要求是每个从事相关工作人员的责任。
本文将从数据采集、存储、处理和传输等方面对化工装置DCS技术要求中的数据管理要求进行详细的探讨。
首先，数据采集是数据管理的第一步。
在化工装置DCS系统中，各种传感器和仪器会持续地产生大量的数据，如温度、压力、流量等参数数据。
正确、准确地采集这些数据是确保系统正常运行的关键。
因此，化工装置DCS技术要求中通常会规定对数据采集设备进行定期的校准和维护，确保采集到的数据准确可靠。
同时，还会要求对采集到的数据进行实时监测和分析，及时发现并处理异常情况，避免因数据错误导致的不必要损失。
其次，数据存储是数据管理的核心环节。
化工装置DCS系统中产生的数据量庞大，而且多数数据对系统的运行和安全至关重要。
因此，化工装置DCS技术要求中通常会规定对数据进行合理的存储和备份。
数据存储要求具有可靠性和安全性，必须能够有效地保存历史数据，并且具备恢复数据的能力，以应对突发情况的发生。
此外，数据存储还要求符合相关的法律法规和行业标准，确保数据的保密性和可追溯性。
另外，数据处理是数据管理的重要组成部分。
化工装置DCS系统中的数据通常需要进行处理和分析，以提供给操作人员实时的生产信息和运行状态。
化工装置DCS技术要求中通常会规定对数据处理的方法和算法进行规范和标准化，确保数据处理的准确性和一致性。
同时，还会要求对数据处理结果进行及时的反馈和应用，以指导生产操作和决策。
最后，数据传输是数据管理的重要环节。
化工装置DCS系统中的数据需要在不同的设备和系统之间进行传输和共享，以实现信息的全面管理和控制。
化工装置DCS技术要求中通常会规定对数据传输的通信协议和机制进行规范和限制，以确保数据的安全传输和保护。
如何评估化工装置DCS技术要求的数据采集能力
如何评估化工装置DCS技术要求的数据采集
能力
化工装置DCS技术的数据采集能力是影响装置正常运行和安全生
产的重要因素之一。
为了评估化工装置DCS技术要求的数据采集能力，需要考虑以下几个方面：
首先，需要评估数据采集的精确度和准确性。
精确度是指数据采集
系统输出数据与实际数值之间的偏差程度，而准确性是指数据采集系
统能否准确地识别和采集所需的数据。
评估数据采集的精确度和准确性，可以通过对比数据采集系统输出数据与实际数据的对比分析来进行。
其次，需要评估数据采集的实时性和稳定性。
实时性是指数据采集
系统能够实时采集数据并及时传递给控制系统，以保证整个装置的高
效运行。
稳定性是指数据采集系统在长时间运行过程中能够保持稳定
的性能，不发生数据丢失或异常情况。
评估数据采集的实时性和稳定性，可以通过对数据采集系统的实时监控和长时间运行测试来进行。
另外，还需要评估数据采集的容错性和可靠性。
容错性是指数据采
集系统在出现异常情况时，能够自动切换到备用通道或备用设备，以
确保数据采集系统的连续性和可靠性。
可靠性是指数据采集系统在各
种环境条件下能够稳定运行，并且能够长时间保持高效性能。
评估数
据采集的容错性和可靠性，可以通过对数据采集系统的故障模拟和可
靠性测试来进行。
综上所述，评估化工装置DCS技术要求的数据采集能力是一个综合性的工作，需要综合考虑精确度、准确性、实时性、稳定性、容错性和可靠性等多个方面的因素。
只有通过全面的评估和测试，才能够确保数据采集系统能够满足化工装置的生产需求，保障装置的正常运行和安全生产。
DCS系统的数据处理与分析技术
DCS系统的数据处理与分析技术DCS（分散控制系统）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制系统，主要用于监控与管理工业过程中的各种参数和数据。
随着科技的不断进步，DCS系统的数据处理与分析技术也在不断发展，并为工业控制与管理提供了更多的可能性。
本文将重点探讨DCS系统的数据处理与分析技术。
1. 数据采集与传输在DCS系统中，数据的采集是非常重要的一环。
通过传感器等设备将各种参数和指标的数据采集到DCS系统中，为后续的数据处理和分析提供基础。
同时，数据的传输也要具备高效、稳定的特点，以确保数据的及时性和准确性。
2. 数据预处理在数据采集后，为了提高数据质量和准确性，通常需要对数据进行预处理。
常见的预处理技术包括数据清洗、异常值处理、数据平滑以及数据归一化等。
通过这些预处理技术，可以剔除异常数据、填补缺失数据，使得后续的数据分析更加准确可靠。
3. 数据存储与管理DCS系统所产生的大量数据需要进行存储与管理，以便于后续的查询和分析。
传统的存储方式主要采用关系型数据库，但随着数据量的急剧增加，传统的数据库存储面临着性能瓶颈。
因此，近年来出现了许多新型的大数据存储与管理技术，如分布式数据库、NoSQL数据库等，使得DCS系统能够更好地应对大数据的存储与管理需求。
4. 数据挖掘与分析DCS系统中的大量数据蕴含着许多有价值的信息，通过数据挖掘与分析技术可以发掘这些信息，并为工业过程的优化与改进提供决策依据。
数据挖掘与分析技术包括聚类分析、关联规则挖掘、时间序列分析等，可以揭示数据之间的内在关系和规律，为工程师和决策者提供科学的参考。
5. 可视化与报表数据的可视化与报表是DCS系统中不可或缺的一环。
通过数据的可视化展示，可以直观地观察和分析工业过程中各种指标的变化趋势和规律。
同时，通过报表的生成与管理，可以对工业过程中的各种参数和指标进行全面而详细的分析，为工业自动化的优化和管理提供依据。
总结起来，DCS系统的数据处理与分析技术在工业自动化领域发挥着重要的作用。
16. DCS系统的数据采集方式有哪些？
16. DCS系统的数据采集方式有哪些？DCS 系统，这玩意儿在工业控制领域那可是相当重要！要说它的数据采集方式，那可有的聊啦。
咱先来说说模拟量采集。
就好比有个大工厂，里面的温度、压力这些物理量，得通过传感器变成电信号，然后再经过变送器变成标准的模拟电信号，像 4-20mA 或者 0-5V 之类的。
DCS 系统里的模拟量输入模块就像个超级灵敏的小耳朵，能把这些信号“听”进去，再转换成数字量，让系统能处理和分析。
再讲讲开关量采集。
这就像是工厂里的机器开没开、阀门关没关这种状态，只有“是”和“否”两种情况。
DCS 系统的开关量输入模块就像个精明的小眼睛，能清楚地看到这些状态的变化，并准确地记录下来。
还有脉冲量采集呢。
想象一下工厂里的电表，转得快或者慢，产生的脉冲数量不同。
DCS 系统的脉冲量输入模块就像是个细心的小计数器，能把这些脉冲数得明明白白。
我想起之前去一家化工厂参观的时候，正好碰到他们在调试新的DCS 系统。
当时有个技术人员就在那专注地调试模拟量采集模块，我凑过去看，他一边满头大汗地忙着，一边跟我解释说：“这模拟量采集啊，稍微有点偏差，整个生产流程的数据就不准确啦，所以得特别小心。
”我看着他那认真的样子，心里不禁感叹，DCS 系统的数据采集可真是个精细活。
通信采集也是很重要的一种方式。
比如说通过网络协议，像Modbus、Profibus 这些，DCS 系统能和其他设备进行“交流”，获取它们的数据。
这就好像不同国家的人，用一种大家都懂的语言来分享信息。
总之啊，DCS 系统的数据采集方式多种多样，每种方式都有它的特点和适用场景。
只有把这些方式用好了，DCS 系统才能发挥出最大的作用，让工业生产变得更高效、更可靠。
就像那家化工厂，要是数据采集不准确，那生产出来的产品质量可就没法保证啦，这损失可就大了去了。
所以说，了解 DCS 系统的数据采集方式，对于工业控制领域的朋友们来说，那可是相当重要的哟！。
dcs岗位职责
dcs岗位职责DCS，即数据采集系统（Data Collection System），是一种用于采集、处理和保存工业过程数据的自动化控制系统。
DCS岗位职责涉及到维护和管理系统的运行、进行故障排除和优化等工作。
本文将详细介绍DCS岗位的职责要求和技能要求。
一、1. DCS系统维护与管理负责DCS系统的日常维护工作，包括软硬件的安装、配置和升级，确保系统的正常运行。
同时，要协助其他部门进行系统的升级和改进，确保系统始终处于最佳状态。
2. 数据采集与处理负责DCS系统的数据采集与处理，包括对传感器和仪表的数据采集、数据存储与备份，对采集到的数据进行分析和统计，并生成相应的报告和图表。
3. 故障排除与维修当DCS系统出现故障时，负责进行故障排除与维修工作。
要熟悉DCS系统的工作原理和结构，并具备较强的故障诊断和修复能力。
4. 数据安全与备份负责DCS系统的数据安全与备份工作，确保数据的完整性和可靠性。
要了解安全策略和备份方案，并能够及时处理数据异常和风险。
5. 系统优化与改进根据实际需要，对DCS系统进行优化和改进，提高系统的性能和可靠性。
要与其他部门合作，收集用户需求，并根据需求进行系统功能的拓展与改进。
6. 培训与支持负责对系统用户进行培训和支持，解答用户的疑问和问题。
要编写和维护相关的培训文档和操作手册，确保用户对系统的正确使用和操作。
二、DCS岗位技能要求1. 熟悉DCS系统具备扎实的DCS系统知识和技能，包括DCS系统结构、工作原理和常见故障的排除与修复方法等。
2. 数据处理与分析能力具备较强的数据处理与分析能力，熟练运用相关软件和工具进行数据采集、统计和报表生成。
3. 故障排除与维修能力具备较强的故障排除和维修能力，能够独立解决DCS系统故障和异常问题。
4. 安全管理与备份能力具备较强的安全管理和数据备份能力，熟悉相关安全策略和备份方案，并能够及时处理数据安全风险。
5. 项目管理与协调能力具备较强的项目管理和协调能力，能够与其他部门合作，按时完成项目任务。
化工装置DCS技术要求的数据采集与分析要求
化工装置DCS技术要求的数据采集与分析要求在化工装置中，DCS（分布式控制系统）技术具有至关重要的作用，它能够有效地实现对整个装置的监控与控制。
而在实际操作中，数据采集与分析是DCS技术的关键环节，本文将就化工装置DCS技术要求的数据采集与分析要求进行探讨。
1. 数据采集数据采集是DCS系统中最为基础的功能之一。
在化工装置中，各种传感器和仪表会实时采集到大量的数据，这些数据包括温度、压力、流量、液位等各种参数。
而DCS系统需要及时准确地接收这些数据，并进行处理分析，以确保装置的正常运行。
因此，数据采集的要求如下：首先，数据采集应该实时准确。
即时性是数据采集的基本要求，数据的延迟会导致对装置状态的判断不准确，从而影响到生产的安全性和效率。
其次，数据采集应该稳定可靠。
在化工装置中，故障可能导致巨大的损失，因此数据采集系统要具有高度的稳定性和可靠性，确保数据不会丢失或错误。
最后，数据采集应该具有一定的灵活性。
不同的装置可能具有不同的数据采集要求，DCS系统需要能够根据实际情况进行配置和调整，以满足不同装置的需求。
2. 数据分析数据分析是DCS系统中较为复杂和关键的部分，通过对采集到的数据进行处理分析，可以帮助生产人员更好地了解装置运行状态，及时发现问题并进行处理。
数据分析的要求如下：首先，数据分析应该具有高效性。
化工装置中涉及到的数据量通常较大，数据分析系统需要具有较高的计算能力和处理速度，可以快速有效地处理大量数据。
其次，数据分析应该具有一定的智能化。
随着人工智能技术的发展，数据分析系统需要具有一定的智能化水平，可以通过算法和模型自动识别和预测装置可能出现的问题，帮助提高生产效率和降低故障率。
最后，数据分析应该具有良好的可视化效果。
数据分析结果应该以直观的图表和报告形式呈现，帮助生产人员快速准确地了解装置的运行情况，及时做出调整和决策。
综上所述，化工装置DCS技术要求的数据采集与分析要求至关重要，只有做到实时准确、稳定可靠、灵活性强、高效智能、良好可视化等方面的要求，才能更好地发挥DCS技术的作用，确保化工装置的安全稳定运行。
DCS系统数据分析方案
DCS系统数据分析方案1. 引言本文档提供了一个DCS系统数据分析方案的概述。
该方案将利用DCS系统中的数据，通过数据分析技术，提供有关系统性能、操作过程和故障诊断的洞察。
此方案旨在辅助系统操作人员和维护人员，为系统的运行和维护提供更准确的信息和支持。
2. 数据收集为了进行数据分析，需要对DCS系统进行数据收集。
数据收集可以通过以下方式进行：- 定时数据存档：设定合适的时间间隔，将DCS系统的关键数据定时存档，以备后续分析使用。
- 实时数据监测：通过DCS系统自带的实时监测功能，对系统运行过程中的关键数据进行实时监测和记录。
3. 数据清洗与整理在进行数据分析前，需要对收集到的数据进行清洗和整理，以确保数据的准确性和一致性。
数据清洗和整理过程包括以下步骤：- 数据去重：排除重复的数据记录，以保证数据的唯一性。
- 缺失值处理：对于存在缺失值的数据，可以选择进行删除、插值或使用其他补充值的方法进行处理。
- 数据格式统一：将不同格式的数据转换为一致的格式，方便后续的数据分析处理。
4. 数据分析方法根据DCS系统数据的特点和需要解决的问题，可以选择合适的数据分析方法。
以下是一些常用的数据分析方法：- 描述性统计分析：通过计算平均值、方差、偏度等统计指标，对数据进行统计描述。
- 相关性分析：通过计算变量之间的相关系数，分析它们之间的关系。
- 趋势分析：通过时间序列分析等方法，分析数据随时间的变化趋势。
- 聚类分析：将数据按照某种特定的标准进行分类和分组。
- 预测分析：基于历史数据和统计模型，对未来的数据进行预测和预估。
5. 结果呈现数据分析的结果可以通过可视化方式进行呈现，以便更直观地展现分析结果。
以下是一些常用的结果呈现方式：- 折线图：用于展示随时间变化的数据趋势。
- 柱状图：比较不同类别或组之间的数据差异。
- 散点图：用于显示两个变量之间的关系。
- 饼图：显示不同类别在整体中的占比情况。
6. 总结通过对DCS系统数据的分析，可以得出对系统性能、操作过程和故障诊断相关的结论和洞察。
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DCS的数据采集与处理技术数据采集与处理技术在工业自动化系统中扮演着重要的角色。
而分布式控制系统（DCS）是一种典型的工业自动化系统，使用了先进的数据采集与处理技术。
本文将介绍DCS的数据采集与处理技术，并探讨其在工业领域的重要性。
一、DCS概述
分布式控制系统（DCS）是一种在工业生产过程中使用的自动化控制系统。
它通常由多个分散的控制单元组成，控制着不同部分或不同环节的设备。
DCS通过数据采集与处理技术，实时监控和控制各个设备，使整个系统能够高效运行。
二、数据采集技术
数据采集技术是DCS中的重要组成部分，其主要功能是收集现场设备的数据并传输到控制中心。
在DCS系统中，常用的数据采集技术包括模拟量信号采集和数字量信号采集。
1. 模拟量信号采集
模拟量信号采集是指将实际过程中的模拟量信号转换成数字信号，以便于DCS系统进行处理和控制。
常见的模拟量信号采集设备包括传感器、变送器等。
传感器通过测量实际过程中的物理量（如温度、压力等），将其转换成电信号；而变送器则将传感器采集到的模拟信号进行放大、线性化等处理，并将其转换成标准的模拟量信号。
通过这
些设备的协同工作，DCS系统可以实时地获得实际过程中的各种物理量。
2. 数字量信号采集
数字量信号采集是指将实际过程中的开关信号（如开关量、报警信
号等）转换成数字信号。
常见的数字量信号采集设备包括开关量传感器、编码器等。
这些设备通过检测实际过程中的开关状态，并将其转
换成数字信号，以便DCS系统进行处理和控制。
三、数据处理技术
数据处理技术是DCS中的核心部分，其主要功能是对采集到的数
据进行处理和分析，以实现对生产过程的监控和控制。
1. 实时数据处理
实时数据处理是指DCS系统对采集到的数据进行实时处理和分析。
系统会根据事先设定的规则和算法，对数据进行计算、比较、判断等
操作，以判断当前的工艺状态，并根据需要发送信号给执行机构进行
控制。
实时数据处理在DCS系统的稳定性和可靠性方面起着至关重要
的作用，它直接影响到整个系统的运行效果。
2. 数据存储和分析
除了实时处理之外，DCS系统还需要对采集到的数据进行存储和分析。
系统会将数据存储到数据库或存储设备中，并可以根据需要进行
离线分析。
通过对历史数据的分析，可以发现生产过程中的异常情况
和潜在问题，为系统的维护和改进提供重要参考。
四、DCS在工业领域的重要性
DCS的数据采集与处理技术在工业领域中具有重要的应用价值和意义。
1. 提高生产效率
DCS系统通过实时监控和控制过程中的各个环节，可以及时发现并解决问题，提高了生产过程的效率和稳定性。
数据采集与处理技术为系统提供了准确、可靠的数据支持，使得系统能够更加灵活地对生产过程进行调整和优化。
2. 降低人工成本
DCS系统可以代替部分人工操作，减少了人工的参与和干预。
数据采集与处理技术能够实现对设备的远程监控和控制，减少了工人的站位巡检和操作负担，降低了人工成本。
3. 提升产品质量
DCS系统通过对生产过程的实时监控，可以及时发现产品的质量问题，并采取相应的措施进行调整和改进。
数据采集与处理技术为系统提供了准确的数据分析和判断依据，使得产品质量得到有效控制和提升。
综上所述，DCS的数据采集与处理技术在工业自动化系统中具有重要的作用。
它通过实时采集和处理数据，实现对生产过程的监控和控制，提高了生产效率、降低了人工成本、提升了产品质量。
随着技术
的不断进步和应用的拓展，DCS的数据采集与处理技术将在工业领域中发挥越来越大的作用。