基于RSView32和RSLogix5000的应用软件开发

刘兴海

（新疆钢铁公司转炉炼钢厂）

摘要：介绍了AB公司Rockware软件中的RSView32，RSLogix5000以及网络组件RSLinx的应用开发方法，用其实现连续控制、逻辑控制和顺序控制，并列举了变频器水泵压力单回路PID控制应用实例，控制效果良好。

关键词：组态软件；RSView；RSLogix5000；OPC

1前言

美国AB公司Rockwell实时监控组态软件软件，由RSView32，RSLogix5000、RSLinx等组件构成。这些组件可用于采集和管理生产信息、控制和监视生产过程、分析和跟踪生产经营。

RSView32是过程监视组件，它实现人机接口（HMI）功能，为用户提供动态显示和操作界面，具有易用、结构灵活等特点，在控制领域应用广泛。

RSLogix5000是实时控制组件、与IEC61131-3规范兼容，既提供了逻辑梯形图（RelayLadder）、功能块（FunctionBlock）、结构化文本语言（StructuredText）等控制组态及编程方式，也提供了PID控制及运算模块的组态功能。

RSLinx是实时PLC硬件扫瞄软件，支持与CPU模块串口（RS232标准）通讯的串口通讯协议，并支持TCP/IP通讯协议（需工业以太网模块支持），另外还提供了OPC（OLEforProcessControl）和DDE（DynamicDataExchange）功能，具有较好的灵活性与扩展性。

2系统结构

本应用系统通过RSView32、RSLogix5000和RSLinx等组件的组态和编程，实现了连续控制、逻辑控制和顺序控制，提供了操作监控动态画面、实时和历史数据曲线以及OPC接口，OPC接口便于与第三方软件连接，为系统提供了开放接口。该系统结构如图1所示。

图1系统结构图

2.1人机接口设计

RSView32是一个应用开发环境，用来建立窗口图形界面，定义I/O标签的连接，使得组态工作可以通过直观的图形和表格完成。RSView32的组态功能有以下两个方面：

（1）操作监控画面的组态。本应用系统主要有单回路控制、逻辑控制和顺序控制的监控和操作界面，既有动态画面也有实时数据，为此，RSView32可以提供被控对象状态显示、动画效果、控制回路的操作面板，实时和历史趋势曲线，数据点的动态链接，报警画面的动态链接等。

（2）数据点的组态。可对数据的类型和范围、报警和事件进行组态。同时，对于其他应用程序节点，还可定义I/O标签、定义RSLinxOPCServer。

RSView32也是一个实时运行环境，用来运行组态完成的操作监控画面。它以窗口为界面、直接反映组态编程的内容。各种实时和历史趋势、动态链接和动画显示，都只有在RSView32运行时才能生效。除此以外RSView32还提供用户帐号和安全编码，开发者可根据安全需要对工程师站和操作员站进行权限组态。RSView32支持VBA，用户可以创建宏文件，编辑宏命令，也可向工程中添加ActiveX控件。

2.2控制算法设计

控制算法由RSLogix5000实现，它提供与IEC61131-3兼容的以下三种组态编程方式：

（1）逻辑梯形图。通过对接触点、线圈和算法功能块的编辑，描述并实现逻辑运算功能。

（2）功能块。根据控制条件的逻辑关系，以模块化的形式实现算法。

（3）结构化文本语言。用脚本（script）语言编程，可以实现复杂控制算法。

以上三种基本的组态编程方式可以结合利用，例如用脚本语言实现逻辑梯形图功能块中的一些步骤等。

除了以上几种组态编程方式，RSLogix5000还提供了包括符合连续控制标准的PID模块等几种常用的模块，组态完成的算法程序以工程的方式存储，并将在RSLogix5000上周期性地运行。RSLogix5000是AB可编程控制器工程的运行平台，其他应用程序与RSLogix5000通信时，通过RSLinx建立Topic主题，再由OPC从RSLogix5000获取数据。

2.3人机接口与控制算法的通信

RSLogix5000与RSView32之间的通信方式主要有以下两种。

第一种是DDE方式。该方式允许Windows环境下的应用程序彼此发送和接收数据，它在两个同时运行的应用程序之间实现客户与服务器的关系。

第二种是“SuiteLink”协议。该协议的主要特点是，在所有传送给客户机的识别VTZ（数值时间质量）数值上均会插入一个时间标签和质量指示；对数据吞吐量、服务器加载、计算机资源消耗和网络传输的诊断都可以通过Windows操作系统性能监视器实现；应用程序之间维持一致的数据，而不管这些应用程序是位于单个节点还是分布在多个节点。

本应有系统采用了“SuiteLink”协议。数据通信配置的方法是，将需要与RSView32通信的变量定义为I/O类型，然后在访问名中设置应用名为节点名，标记名为标签名（TagName），项目名为所要监视的变量名称。项目名称的选取遵循以下原则，对于RSLogix5000中的全局变量，直接使用RSLogix5000中的变量名；对于使用RSLogix5000中的局部变量，使用模块名。变量名的方式，如模块名为PID，变量名为PV，则项目名称为PID．PV；如果是用户自定义数据数据类型，则项目名称为用户自定义数据类型．变量名，例如用户自定义类型

名称为XYZ，需要监视的变量为Xiyz_Choice_Pump1，那么项目名称为XYZ．Xiyz_Choice_Pump1。

2.4OPC接口

进程控制OLE（OPC）是根据Microsoft的OLE/COM和DCOM技术所要求的功能制定的一个开放和互用式的用户界面标准，它保证了自动化/控制应用程序和区域系统/设备之间的互用。

设置RSView32用作一个OPC客户

（1）设置一个OPC节点，指定OPC服务器名和（如果愿意的话）数据访问路径。

（2）在标记数据库定义一个以“设备”为数据源的标记。

（3）为该标记选择OPC节点。

（4）指定OPC条目（在“地址”框里）提供标记数值。

本应用系统直接采用了RSLinx提供的OPC接口，该接口支持OPCDA2．03规范。在运行过程中，当数据项的数值、时间标签或质量指示发生改变时，RSLogix5000会通知OPCServer，OPC组对象将依照预先设定的速率对上一次更新间隔以来所有发生变化的数据项进行更新。

3应用实例

本系统应用于炉炼钢厂变频器水泵压力连续控制，下面介绍RSView32和RSLogix5000应用开发的方法与步骤。

根据应用要求确定所需参数和I/O点，并在RSView32标记数据库中为每个变量定义标记名和类型。如表1所示，其中所有I/O类型的标记名，将要与RSLogix5000变量进行数据交换。

第一，根据工艺过程设计操作监控画面。该画面有PID控制器面板、PID参数设置按钮、手（自）动转换按钮、趋势曲线、PV（过程值）、SP（设定值）、MN（手动输出值，即SO）、LMM（实际输出值，即OUT）等，并对图形对象和已定义的标记名建立动画链接关系，规定动画属性。定义各个按钮的动作属性，其中PID、SP参数设置按钮为用户输入类型，选择自动时，可进行PID参数设置，MN参数设置按钮也为用户输入类型，选择手动时，可进行变频器输出频率设置；PV、LMN参数为显示类型，可显示压力实际（过程）值和变频器实

际频率。实时和历史趋势曲线均采用RSView32提供的模板。

第三，在RSLogix5000中组态控制算法。水泵压力采用单回路控制，其中PID算法由ElementGroup中的PID模块实现。通过填写对话框，可以对PID控制器的被控量、设定值、输出值、报警条件、控制参数等进行组态。除了在对话框中进行PID各项参数的配置外，还可以直接对PID各项参数进行赋值。例如，若要将PID的比例增益设置为0．25，则可以在PID模块中直接给定KP=0．25来实现。这种赋值方式使得PID参数的组态更为灵活，便于用户开发。

至此应用开发完成，运行RSLogix5000和RSView32，操作员通过画面（图2）进行操作监控。首先将模式（Mode）置为手动（SWM为真），手动运行电机，使压力达到要求。然后将模式（Mode）置为自动（SWM为假），分别用P、I、D按纽设置比例增益、积分时间、微分时间，并在实时趋势窗口观察压力曲线，反复调整三个参数，直至满足控制要求。

4总结

本应用系统既利用了RSView32的画面组态功能，又结合了RSLogix5000的控制功能，实现了水泵压力的连续控制，控制效果良好。另外还为用户提供了友好的人机接口、图文并茂的动态画面，便于操作监控，受到操作员好评。

参考文献：

[1]邱公伟.可编程控制器网络通信及应用[M].北京：清华大学出版社，2000。

[2]陈一雷，王俊杰.工业以太网的研究和发展低压电器，2002（5）。