新華DCS

XCU圖形組態軟件介紹

版本：OnXDC2.0

XCU軟件簡介XCU軟件層次結構XCU離線與在線組態組態頁XCU組態的一般操作數據的類型屬性參數說明操作XCU組態過程中注意事項算法功能塊（下次培訓詳細介紹）XCU即為新華控制單元。控制系統中所有數據的收集、過程控制、各種數據的運算、對被控對象的所有輸入輸出都由XCU來完成。在XCU系統中，把測量點分為全局點和內部點兩類。全局點是控制系統中所有XCU上網點的集合，是系統中的可共享資源，可組成全局點目錄，稱為實時數據庫。內部點是某節點所使用的數據點，其數據不能被其他節點共享。XCU的組態包括XCU內部控制策略的確定、內部點與輸入輸出卡件上通道之間對應關系的確定、內部點和全局點之間關系的確定等內容。組態的工作是在上位機的工程師站上完成的，所以整個XCU控制器的軟件包括兩部分：控制軟件和工程師站上的軟件。XCU主要的功能是對工程對象進行數據采集輸入，按用戶組態的算法進行計算，將計算結果輸出。高速地進行這種循環，這樣就完成了現場監視、計算功能，現場控制功能。此外，XCU還向實時網上廣播全局點，供HMI或者其他XCU使用。也從其他的XCU站上接收數據，供本站的計算和閉環控制。實際的XCU一般都是冗余配置，當一個XCU主機處于主控狀態時，另一個可以處于跟蹤狀態，跟蹤主控制機上一周期內所有的運行數據和狀態。一旦檢測到主控機出現故障，跟蹤機可立即升為主控機，實現外部I/O控制及實時共享數據的無憂切換。XCU軟件簡介XCU軟件層次結構網絡驅動XDCNEXCU狀態顯示VXCU下網上網I/O驅動I/O起動讀節點狀態廣播讀其他XCU的點操作和應答雙機冗余雙機切換控制邏輯VCTRLXCU控制器部分軟件可以分為三部分，即狀態顯示部分（VXCU）、控制核心部分（VCTRL）和I/O驅動。XCU的狀態包括：網絡情況、I/O接口狀態、XCU的負荷率等。XCU軟件層次結構圖:XCU軟件層次結構

其中VXCU主要用來啟動VCTRL，同時從VCTRL讀取本節點的各種狀態，然后顯示（如果接顯示器的話）。VCTRL是整個控制器的核心，它完成所有的控制邏輯運算，根據用戶的組態完成相對應的控制。I/O驅動是I/O通訊的橋梁，通過它可以和實際的I/O進行讀入和輸出。XCU中各軟件主要通過數據區和數據隊列相互作用。XCU主機啟動后，軟件完成一些必要的初始化工作，進入等待下載或讀取SRAM先前的組態信息，然后進入XCU管理循環，周期地執行自檢、設備點廣播、輸入、控制算法計算、輸出、點到點指令應答處理、雙機通訊等軟件模塊。自檢程序每次將測到的節點本身狀態，如網絡狀態、I/O接口狀態、CPU負荷率等寫入XCU運行狀態數據區，由設備點廣播程序周期性地按約定廣播到實時數據網上。隨后進行控制算法運算，算法程序按用戶組態的算法定義從I/O數據取得到某通道的A/D值，經轉換處理后寫入實時點，程序再按組態中的其他算法如PID、加法、邏輯運算等算法定義進行綜合計算，將結果寫回實時點，程序再按組態中的輸出算法，把輸出的模擬量/開關量送至I/O數據區。I/O數據區則由驅動程序負責周期與I/O卡交換數據。XCU軟件層次結構

XCU管理程序做完算法后，就檢查接收點指令的指令隊列，并做相應的處理，包括對算法的操作、對算法的組態及對組態的在線修改，直至指令隊列為空。處理程序將處理結果送到回答隊列，由驅動程序返回應答信息。這樣，指令對控制的干擾不是無序的，不會造成XCU數據的競爭沖突。由于管理以100ms周期高速循環，指令的應答時間是足夠滿足實際需要的。隨后，XCU管理程序執行雙機通訊功能。只有處于主控態的XCU主機才會向跟蹤機發送信息，而跟蹤機只接收信息。雙機通訊必須周期執行，而且必須在算法及指令應答后執行，以保證一個XCU管理周期之后，最后的處理結果會全部被拷貝到跟蹤機中相應的數據區。需要跟蹤的是組態信息和實時點及狀態數據。為減少大量數據通訊，在組態沒有變動的情況下，即指令應答隊列在本周期處理時為空，則組態數據不必拷貝到跟蹤機，只需拷貝實時點、算法狀態、SOE記錄等每個計算周期內都有可能變化的數據。XCU離線與在線組態XCU的各種過程控制的算法的生成，我們稱為組態。組態工具有兩個組態方式，離線和在線。離線方式時，用戶實質上僅打開一個數據文件，進行頁、塊功能的編輯、連接塊的輸入輸出，然后存入這個數據文件。在線組態方式時，用戶必須先登錄需組態的XCU，獲得相關權限之后，才能對XCU讀寫。用戶可將離線生成的組態文件下載到XCU，也可將XCU運行的組態內容上載，進行寫文件、修改和調試。用戶完全可以用在線方式對XCU頁和功能塊執行修改、刪除、插入等操作，同時可以看到XCU中的運行數據，進行直觀的在線調試。結束之后，用戶須退出登錄。XCU組態頁組態頁是一系列具有相同執行周期的功能模塊的集合，用P表示。功能模塊必須存在于頁中，因此，頁的特征包括頁名稱（頁號）、執行序號、頁狀態、執行周期、頁的描述等。頁狀態記錄了頁的工作狀態，如是否被Disable等。頁狀態只能被在線組態工具讀取和修改。執行周期表示了頁被計算的周期。周期通常取50ms、100ms、200ms、250ms、500ms、1s、2s、5s和0。0表示本頁不被周期計算，可能由特殊功能塊按用戶定義的方式調用計算。頁在計算時按頁執行序號排序執行。頁描述記錄了本頁的功能、注釋等與控制無關的信息。XCU組態的一般操作

啟動組態軟件在啟動組態軟件之前，必需先啟動OnXDC系統主程序XDCNet.exe。然后以ENG以上身份登錄，就可以點擊“XCU組態”按鈕啟動XCUCfg.exe。屏幕上出現如下窗口：軟件外觀從上到下依次分標題條、菜單條、連續產生I/O模塊工具條，窗口客戶區、狀態條。窗口客戶區分三個區域，右邊為工程、頁,設置的列表區；左邊為功能塊的面板.中間為頁的編輯區。常用命令放在工具條中，另外，對XCU、頁、功能塊按鼠標右鍵，可彈出相關的菜單命令。狀態條主要顯示菜單命令的詳細提示。XCU組態的一般操作

打開組態工程文件菜單中的“新組態工程”或“打開已存組態工程”打開XCU組態工程。打開“新組態工程”菜單生成新的XCU組態工程，彈出工程設置窗口如下：保存路徑缺省為D:\OnXDC1.1的項目路徑下的SampleProject目錄下。設置好保存路徑和組態工程名稱，點擊“確定”按鈕生成新組態工程。XCU組態的一般操作

打開組態工程“打開已存的組態工程”菜單打開一個現有的XCU組態工程進行編輯。如下圖：文件組態工程的擴展名為emu,可用鼠標選中要打開文件，或者在文件名框內輸入文件名字打開，之后點“打開”按鈕。XCU組態的一般操作

打開組態工程完成以上步驟后，用戶已進入了組態工程，如下畫面：右邊工作區內，會加入一個根節點顯示的工程名稱和狀態（offline代表離線狀態）。在這個根節點下面有兩個子節點。分別為“組態頁”節點和“設置”節點。如果組態頁面不為空將可以點擊打開它，可以展開組態頁列表。點開“設置”節點會有一個“連接設置”的子節點。XCU組態的一般操作

連接XCU、在線組態和對XCU操作雙擊“設置”節點下的“連接設置”，會彈出連接設置的對話框，如下圖所示：XCU組態的一般操作

連接XCU、在線組態和對XCU操作在連接設置里，填入XCU的IP地址、節點號、和登錄用戶名、點擊“確定”。選擇在線菜單，連接成功就會顯示輸入登錄密碼對話框。如下圖：輸入密碼后，就可以連接XCU，進入在線組態及XCU操作。如果輸入有誤或者無法連接會彈出提示對話框。XCU組態的一般操作用戶權限在線連接成功后節點上狀態會顯示Online，后面指明了此連接具有的級別和權限。用戶級別四種：SENG，ENG，SOPU，OPU，權限有讀r和寫w二種。OPU級別只有讀權，對組態只能上載、閱讀，不能修改組態；SOPU以上才能有寫權，其中SOPU只具有組態中修改功能塊參數的權限；ENG則具有對XCU的操作和所有組態的權限，包括下載、增加刪除頁和功能塊，修改XCU、頁和功能塊的屬性等；SENG在ENG權限的基礎上，還有上下載文件的權限，可進行XCU軟件升級。每個XCU同一時刻只允許一個有寫權用戶的連接。因此，即使具有SENG級別的其他用戶登錄，也只能獲得讀取的權限。那么，在此連接后，其不能進行XCU操作和組態修改，權限等同于OPU，要獲得寫權，只能在其他具有寫權的連接關閉之后，重新連接。XCU組態的一般操作命令1在具有ENG和SENG級別且分配到寫權的連接上，可進行XCU在線操作和下載組態。從菜單或點工程節點右鍵菜單，激發“控制器（XCU）操作”。點取一個操作項，按“執行”，即可發送操作指令。執行結果在對話框的“結果”欄右側顯示。其中：升主控命令：請求所連接的XCU升為主控。在將初始態的XCU(黃色)升為主控時，操作后可能會產生不良后果，用戶需確認初始態XCU的組態正確。切副控命令：只有雙機冗余,跟蹤良好的情況下,才能請求所連接的XCU切到跟蹤態。拷貝到副控寫盤命令：如所連接的XCU目前處于主控，則可將其組態拷貝到另一冗余XCU。拷貝完成后，冗余XCU應變為跟蹤態，同時會自動將接受到的組態程序寫到電子磁盤。由于拷貝和寫盤都需一定時間，請等待1到2分鐘，在此期間禁止關閉或復位這對XCU。組態寫盤命令：請求所連接的XCU將目前的組態存入電子盤，為重新啟動時使用。寫盤時，禁止關閉或復位該XCU。清空組態命令：請求所連接的非主控XCU將電子盤的組態程序刪除，XCU重啟動時為空組態。XCU組態的一般操作命令2下載文件、上載文件、復位XCU三個命令：下載文件、上載文件、復位XCU這三個命令，主要用于修改XCU的配置文件VXCU.ini和對XCU軟件的在線升級，只有SENG的級別才可使用。一般情況，用戶不要使用這些命令。需注意的是，在下載或上載文件時，組態軟件都是指向SampleProject目錄的，用戶應避免文件的覆蓋。上載時，用戶可直接輸入需上載的文件名，按“打開”按鈕即可上載到指定的目錄。下載后，須指令“復位控制器”或硬復位重啟動XCU，才可使下載的內容起作用。連接控制器后，任何用戶都可上載XCU組態。只有ENG或SENG的用戶才具有下載的權限。上載或下載后，組態軟件中的數據與XCU一致，軟件進入在線顯示狀態。與離線顯示不同，在線顯示的頁和功能塊具有綠、紅、粉紅三種顏色，分別表示正常、品質壞、計算禁止三種狀態。開關量的連線則以紅、綠表示開關量的1、0邏輯值。另外，列表區目錄樹中出現的工程名前有一個XCU圖標，它有四種顏色，綠、藍、灰、紅，分別表示連接的XCU處于主控、跟蹤、初始、離線四個狀態。XCU組態的一般操作

頁的增加、刪除和頁屬性編輯選中工程對象下組態頁，進入頁編輯。如下圖：XCU組態的一般操作

頁的增加、刪除和頁屬性編輯在頁編輯區雙擊頁中空白處對象，彈出頁屬性對話框，如下圖：XCU組態的一般操作

頁的增加、刪除和頁屬性編輯頁描述、刷新周期、執行序號由用戶任意設置。執行周期、執行序號：在在線組態時，修改在XCU中馬上起作用，故用戶須小心處理。頁號：在離線組態時，可由用戶任意設置但不能重復，一般取1-9999號；在線組態時用戶是不可修改的。頁尺寸：定義了頁面的大小，取值0-3，0最大，可畫功能塊最多，頁全景時顯示的功能塊最小；3時頁尺寸最小，可畫功能塊最少，頁全景時顯示的功能塊最大；用戶視需要設置頁尺寸。使用工具條和“工具”中“新建頁”菜單，可在對象中增加了新的空白頁。新頁的頁號由軟件自動加入，一般取當前組態中最大頁號加1。在離線組態時，用戶可馬上點出頁屬性對話框，修改此頁號，注意不能重復。在列表區中選中頁，使用“工具”或者頁節點對象右鍵菜單中“刪除頁”菜單可刪除選中的頁。XCU組態的一般操作頁編輯在列表區選中頁，再在編輯區點一下鼠標，使Windows輸入焦點移到編輯區，各種功能塊編輯工具變為有效，就可在編輯區進行功能塊的編輯。進入頁編輯后，用戶從“選擇”、“取景框”、“平移”(在左邊的面板上叫”漫游”)、“全景”中選擇一種編輯工具。其中“選擇”是最常用的，用于”平移”方式的結束.其它的都用于頁可視范圍的調整。“取景框”和“平移”用鼠標左鍵在頁范圍內拖動即可實現。“全景”按動工具條按鈕就起作用。另外，軟件還提供“平移”取景窗口的特殊方法，按住Shift鍵，同時在頁取景窗口中用鼠標左鍵拖動，可直接移動頁取景視口。XCU組態的一般操作

功能塊的增加、刪除和參數修改OnXDC功能塊都已預定義在功能庫中。功能庫以對話框樹列表的方式提供，方便查找和拖放。用戶可按“查看”菜單中“功能庫”菜單或工具條上的相應按鈕彈出或關閉功能庫對話框。如要在頁中加入新的功能塊，選中功能庫中的功能塊，用左鍵將其拖放到頁中相應位置，一個所需的功能塊圖形將會出現。另外在窗口左上方I/O工具條上點擊選中的圖標，在編輯區內相應位置連續點擊可以加入多個同一類型的功能塊，直到點擊鼠標右鍵為止。目前I/O模塊已經都放到面板上。另外可以通過“工具”中的功能菜單，選批量產生功能塊。彈出如下對話框：XCU組態的一般操作

功能塊的增加、刪除和參數修改可以產生的模塊有四種，AI，AO，DI，DO四種，可以通過下拉菜單來選擇。點“確定”后會彈出批量設置的對話框，如下圖：能批量產生一塊板卡的功能模塊，同時可以批量設置模塊的參數和屬性等。如設置板卡的地址和通道的起止位置。設置好后，點擊“確定”按鈕，將在頁面左上角產生新增模塊組通常，一頁中的功能塊不要太多，一般不要超過100個。太多時，可采取分頁，以免太過擁擠。XCU組態的一般操作

功能塊的增加、刪除和參數修改拖入的新功能塊都帶有缺省的參數和輸入輸出定義。用戶可在功能塊圖形內雙擊鼠標，彈出如圖示的功能塊屬性修改對話框。點擊“參數”，“輸入”，“輸出”，“屬性”就可以點開各自項設置。每項設置里都有兩列，左邊顯示變量定義和描述，右邊單擊就可以輸入新值。輸入的變量類型主要有整數、浮點數、布爾值等。有小數點的為浮點數，輸入時可輸入任何數值。布爾值用T和F顯示和輸入，不分大小寫或者用0，1輸入XCU組態的一般操作

功能塊的增加、刪除和參數修改對話框中屬性頁的內容包括功能塊的描述、塊號、序號、品質傳遞方式和狀態，如下圖：其中:塊號只能在離線方式下被修改。序號表示了本塊在本頁中被計算的次序，越小越先被計算。品質傳遞方式定義了本塊是否傳遞品質，如何傳遞。序號、品質傳遞方式可由用戶任意修改。輸入參與方式定義是否參與品質傳遞的運算，若不參與，則除I/O模塊外，將總是好點。輸出保存是定義輸出值是否定期保存，若選擇保存，則在XCU因故發生復位，并在5分鐘內恢復正常時，輸出數據不被復位，保證數據的連續性。但輸出受控與前方模塊的數據，則不能保持連續。XCU組態的一般操作

功能塊輸入輸出間的連接有兩種方法連接功能塊。一種是在功能塊上直接用鼠標左鍵進行拖動連接。點中一個模塊的輸入或輸出腳附近范圍當出現細十字鼠標時，拖到另一個輸出或輸入腳附近范圍，放開左鍵；若被連接的一個是輸入，另一個是輸出，且同為模擬量或同為開關量，連接成功，出現連接線。另一種方法是用“功能塊屬性”對話框中的輸入對話頁定義。雙擊需定義的功能塊，“功能塊屬性”對話框彈出，點中輸入對話頁，如右圖：同定義參數一樣，選中輸入，輸入<塊號.輸出腳號>，表示本輸入來源于本頁某功能塊第幾個輸出腳，0為第一個輸出腳。同直接連接一樣，連接腳類型也必須相同。模塊的輸入腳還可以是立即數。立即數的輸入方法同參數的。XCU組態的一般操作

功能塊和連線的選中與編輯要編輯修改目標，須先選中目標。點中功能塊范圍，可選中功能塊。點中連線附近，可選中連線。選中新目標時，以前選中的目標自動取消選中狀態。不點中任何目標點擊左鍵，可取消原來的所有選中的目標。在選擇工具下，點在頁的空白處，拖動鼠標，生成一個矩形范圍,矩形范圍內或與之相交的所有功能塊處于選中狀態XCU組態的一般操作

功能塊和連線的選中與編輯對選中的目標，可用編輯菜單中的復制、剪切、刪除命令進行操作。用粘貼命令可將復制或剪切的功能塊放入正在編輯的頁中。被放入的塊，其參數和輸出與原來的一樣。模塊號由操作者確定是賦于新的塊號還是保留原塊號，模塊的連接在選中范圍內需被保留，否則無效。點在已選中的目標上可對選中目標進行拖動。拖動限制在圖紙頁范圍內。連線是附屬于功能塊的輸入的。因此復制、剪切、粘貼、拖動實際上都是針對功能塊的，功能塊變化了，連線跟隨變化。如功能塊被刪除，此功能塊輸入上的連線同時刪除，且引用本功能塊輸出的功能塊輸入腳會刪除原來的連線。如功能塊被移動，與之連接的連線隨之變化，不管連線被選中與否。唯一能對連線單獨起作用的是刪除命令，可單獨刪除選中的連線。XCU組態的一般操作查找功能組態軟件為用戶提供了功能強大的查找對話框，用戶可分別查找6種不同功能塊屬性和2種點名或通道的檢查，找到的功能塊放在下面列標框內，雙擊查找到的功能塊，可馬上轉到相應頁的顯示，并選中該功能塊。查找對話框同功能庫對話框一樣，點擊相應工具條的按鈕可彈出。如右圖對話框的下拉框中，有查找6種類型。每種命令一般是一個關鍵字，有的還需后跟一個參數，輸入命令后，點擊“查找”按鈕，在下面的列表中可以看到查找結果，列出的是頁號、塊號，雙擊列表區中的一條，會顯示該頁并選中該功能塊。模塊都有的一個狀態字，其含義是模塊運行的狀態。品質傳遞：品質的傳遞有三種方式：不傳遞、與傳遞、或傳遞。輸入參與方式：壞點是否參與品質的計算輸出保存：輸出數據是否要定期保存。保存的數據在XCU復位后5分鐘內啟動成功時，能獲得恢復。屬性參數說明操作XCU組態過程中注意事項

XCU管理操作1）操作級別---SENG、ENG、SOPU、OPU4個級別。ENG以上級別連接到XCU后，在具備寫權時，可對XCU進行操作。2)升為主控操作---用戶一定要確認現場無設備運行，并做好措施，防止因切換造成的設備誤動。3）切為副控操作---只有在主控、副控XCU匹配的情況下才可進行。4）拷貝到副控操作-