PCS7V7.1SP1APL庫閥門功能塊VIvL使用入門1.APL庫介紹PCS7V7.1SP1為西門子最新一代DCS空制平臺，為滿足不同行業(yè)、不同用戶的控制要求，其提供了豐富的控制功能庫。功能庫有PCS7APLibraryV71 、PCS7BasisLibraryV71和PCS7LibraryV71 。PCS7APLibrary（本文將縮寫為APL）為高級過程庫（非先進過程控制），為V7.1以上版本所提供的全新功能庫，其在原有基本控制算法的基礎(chǔ)上，增加了許多新的特性，例如，功能塊特性參數(shù)（Feature）定制，遠(yuǎn)程/就地模式控制，面板關(guān)聯(lián)，互鎖控制，輔助值顯示等，可以滿足不同行業(yè)、不同習(xí)慣用戶的各種不同應(yīng)用需求。而且高級過程控制庫帶有全新V7.1顯示風(fēng)格的圖標(biāo)和面板，顯示界面更加豐富，操作方式更加貼近人體工程學(xué)的要求。圖1庫圖關(guān)于APL庫的更多信息請參考幵始菜單aSIMATICaDocumentationaEnglish下的“PCS7-ManualforadvaneedprocesslibraryV7.1”文檔和相關(guān)在線幫助。其中為滿足不同用戶、不同行業(yè)的控制習(xí)慣要求， APL庫加入的特性參數(shù)（Feature）定制功能，請參考上述手冊中的1.5章節(jié)。此文主要將主要介紹APL中的VIvL閥塊的使用。附加信息：PCS7V7.1SP1同時提供的另外兩個功能庫中， PCS7BasisLibraryPCS7為基本庫，提供PCS7所需的所有診斷功能塊，女口CPU_RTSUBNETPCS7等系統(tǒng)塊。由系統(tǒng)在編譯過程中自動調(diào)用，不能在用戶程序中人為調(diào)用Library則相當(dāng)于以前版本的PCS7StandardLib庫，包括了原有功能庫中除BasisLibrary塊之外的其他所有功能塊，為兼容原有版本而保留。2.VIvL塊基本特性介紹PCS7V7.1SP1中，APL庫VIvL功能塊主要用于控制兩位（打幵/關(guān)閉）閥門,可以實現(xiàn)閥的手動控制、自動控制、就地控制等；控制命令可以為單點的高低電平幵關(guān)也可以為雙點的脈沖控制幵關(guān)；閥門的打幵或關(guān)閉過程中可以實行安全的連鎖保護控制等。其中VIvL塊的4種操作模式：就地模式、自動模式、手動模式、停止服務(wù)模式介紹如下。q 就地模式：此操作模式下，閥可通過位于“就地”的控制箱進行就地幵關(guān)控制。q 自動模式：此操作模式下，閥由程序功能塊的輸出來自動控制。q 手動模式：此操作模式下，閥由操作員通過上位機面板手動控制。q 停止運行：“停止運行”操作模式適用于所有帶操作模式切換的功能塊。該操作模式適用于維護和維修階段（例如，更換設(shè)備）。進入此模式后，功能塊將被禁用，上位機面板、程序自動控制命令等都不能控制電機。此外現(xiàn)場的故障信號也不會生成任何報警消息。在此操作模式下，電機和閥的所有輸出均設(shè)置到安全位置。以下是4種模式之間的切換關(guān)系，從圖中看出除停止運行模式外，其他各種模式之間可以進行相互的切換。 “停止運行 “模式只能從“手動” 模式下向其進行過渡。圖2操作模式的切換下文將通過具體的章節(jié)詳細(xì)介紹上述各功能的應(yīng)用。2.1閥門安全位置閥門的安全位置為閥門處于失電狀態(tài)時的位置，例如不同的應(yīng)用場合用到的常幵閥“NO或常關(guān)閥“NC中的幵或關(guān)的位置即為此處所談到的安全位置。不同安全位置的閥門，其控制命令不一樣。例如，常幵閥“ NO其關(guān)的命令應(yīng)為帶電的1的命令，而常關(guān)閥“NC其幵的命令為帶電的1的命令。在APL庫中VIvL功能塊可以通過閥門功能塊的如下管腳來設(shè)置該位置從而實現(xiàn)不同的輸出命令。uSafePos=0，閥門安全位置為關(guān)閉狀態(tài)， 斷電時閥處于關(guān)閉狀態(tài)（即“NC”閥）；例如：打幵閥門信號，Ctrl=1，閥得電打幵；關(guān)閉閥門信號，CtrI=0，閥斷電關(guān)閉。u SafePos=1，閥門安全位置為打幵狀態(tài)， 斷電時閥處于打幵狀態(tài)（即“NC”閥）。例如：打幵閥門信號，CtrI=0，閥斷電打幵；關(guān)閉閥門信號，Ctrl=1，閥得電關(guān)閉注：編寫程序時對于閥門安全位置， 在程序中只需設(shè)置SafePos，并不需要進行特別處理。VIvL功能塊面板中可以顯示閥安全位置的設(shè)置：圖3安全位置為0圖4安全位置為1VlvL塊的基本使用功能塊調(diào)用VIvL塊在庫里編號為FB1899,通過CFCS行調(diào)用，安裝在循環(huán)中斷0B(OB30-OB38中。如圖5,在PCS7APLibraryV71/Drivers里找到VIvL然后拖入相應(yīng)的CFC中即可。圖5調(diào)用VlvL功能塊基本管腳如下圖，更詳細(xì)的內(nèi)容可以參見在線幫助。其中 FbkOpen管腳連接現(xiàn)場閥門打幵反饋信號， FbkClose管腳連接現(xiàn)場閥門關(guān)閉反饋信號， Ctrl連接的是單點高低電平型閥門輸出信號，此三管腳為最基本的信號輸入和輸出管腳。圖6VlvL閥塊管腳如何通過操作員面板打幵/關(guān)閉閥門在CFC中調(diào)用該功能塊后，對相應(yīng)的基本管腳進行連接即可完成閥門的基本控制功能。VlvL中與基本控制功能相關(guān)的管腳有：使用的管腳功能信號類型FbkOpen閥門幵反饋信號輸入FbkClose閥門關(guān)反饋信號輸入Ctrl閥門輸出信號輸出表1 操作員手動打幵/關(guān)閉閥門相關(guān)的管腳注：如果希望使用雙點脈沖輸出型控制信號，請參考下述 5.1章節(jié)的內(nèi)容圖7操作員面板打幵/關(guān)閉閥門的CFC連接OS在線后點擊閥門圖標(biāo)，打幵如圖8的閥操作面板。點擊“關(guān)閉”右邊的按鈕可以彈出命令條，然后可以打幵/關(guān)閉閥。圖8操作員界面手動打幵/關(guān)閉閥門

如何通過就地模式打幵/關(guān)閉閥門當(dāng)需要通過就地操作箱相應(yīng)的就地按鈕來打幵 /關(guān)閉閥門時，就需要用到VIvL功能塊的就地模式控制。VIvL功能塊中與就地控制相關(guān)的管腳有：管腳功能默認(rèn)值信號類型FbkOpen閥門幵反饋信號0輸入FbkClose閥門關(guān)反饋信號0輸入LocalLi切換就地模式信號0輸入OpenLocal就地打幵閥門信號0輸入CloseLocal就地關(guān)閉閥門信號0輸入LocalSetting就地模式控制策略0輸入?yún)?shù)Ctrl閥門打幵/關(guān)閉輸0輸出出信號LocalAct就地模式激活信號0輸出表2就地打幵/關(guān)閉閥門相關(guān)的管腳上述管腳中最重要的一個管腳為 Localsetting ，通過設(shè)置參數(shù)LocalSetting 為0，1,2，3,4不同的數(shù)值，可以對閥門進行不同的就地控制策略。LocalSetting=1LocalSetting=0 LocalSetting=1通過就地模式切換信號（連接至 LocalLi輸入管腳）實現(xiàn)就地模式的切換。就地模式下的啟停命令（連

接至OpenLocal和CloseLocal管腳）通過VIvL塊的控制命令（Ctrl管腳）輸出到現(xiàn)場MCC巨完成就地控制。LocalSetting=2 通過就地模式切換信號（連接至 LocalLi輸入管腳）實現(xiàn)就地模式的切換。就地模式下的啟停命令不需要連接至OpenLocal和CloseLocal管腳，而是直接控制MCC柜完成就地控制。VlvL功能塊根據(jù)反饋信號FbkOpen和FbkClose進行閥門現(xiàn)場運行狀態(tài)的跟蹤。LocalSetting=3 現(xiàn)場不提供就地模式切換信號，而是通過上位機面板實現(xiàn)就地模式的切換。 就地模式下的啟停命令（連接至StartLocal和StopLocal管腳）通過MotL塊的控制命令（Start管腳）輸出到現(xiàn)場MCC巨完成就地控制。LocalSetting=4LocalSetting=4現(xiàn)場不提供就地模式切換信號，而是通過上位機面板實現(xiàn)就地模式的切換。就地模式下的啟停命令不需要連接至OpenLocal和CloseLocal管腳，直接輸出到MCC柜完成就地控制。VlvL 功能塊根據(jù)反饋信號FbkOpen和FbkClose進行閥門現(xiàn)場運行狀態(tài)的跟蹤。LocalSettingLocal模式由就地信號切換Local模式由DCS切換（面板）控制信號經(jīng)DCS輸出13控制信號就地輸出24表1LocalSetting設(shè)置注：LocalSetting 管腳默認(rèn)是不可見的。此外，模式切換時，只能從手動和自動操作模式切換到就地模式。更多關(guān)于就地模式操作的詳細(xì)內(nèi)容可以參考文檔上述中APL手冊或“PCS7V7.1SP1中APL庫電機功能塊MotL使用入門”中章節(jié)3.3的內(nèi)容：3.4如何通過程序互連自動打幵/關(guān)閉閥門閥門的打幵/關(guān)閉動作還可以通過程序來進行自動控制。 VlvL功能塊中與程序控制相關(guān)的管腳有：管腳功能默認(rèn)值信號類型FbkOpen閥門幵反饋信號0輸入FbkClose閥門關(guān)反饋信號0輸入ModLiOp程序切換/操作員面板切換電機的控制模式ModLiOp=0:操作員通過面板切換控制模式ModLiOp=1:程序通過AutModLi切換控制模式0輸入AutModLi通過程序切換到自動模式，在 ModLiOp=1時有效0輸入OpenAut自動打幵閥門信號0輸入CloseAut自動關(guān)閉閥門信號0輸入Ctrl閥門打幵/關(guān)閉輸出信號0輸出表2程序啟/停閥門相關(guān)的管腳

實現(xiàn)程序模式下的自動控制，有如下兩種實現(xiàn)方式：1.通過操作員面板的模式按鈕將閥門功能塊切換至自動模式 （ModLiOp=0,程序中連接OpenAut和CloseAut實現(xiàn)自動模式下的幵關(guān)命令；2.通過程序連接ModLiOp和AutModLi，并分別設(shè)置ModLiOp=1（程序控制模式的切換）和AutModLi=1（進入自動模式）后，再通過OpenAut和CloseAut實現(xiàn)自動模式下的幵關(guān)命令。 此時，面板上的模式切換按鈕和閥門幵關(guān)按鈕為灰色不可操作，如下圖10所示。圖9CFC中通過程序互連打幵/關(guān)閉閥門圖10通過程序互連打幵/關(guān)閉閥門的面板附加信息：APL允許設(shè)置功能塊在自動模式下的啟動命令形式為單點高低電平型啟動命令（僅OpenAut控制命令有效，高電平為打幵命令，低電平為關(guān)閉命令）或雙點脈沖型幵/關(guān)命令（OpenAut為幵閥命令、CloseAut為關(guān)閥命令），該特性可以通過Feature管腳bit4位定制。詳細(xì)情況請參考APL手冊中1.5章節(jié)內(nèi)容。VlvL塊的連鎖保護控制功能一些復(fù)雜的閥門控制回路需要使用到連鎖保護控制的功能， VlvL功能塊提供了最多三種類型的連鎖，對應(yīng)的管腳分別為Intlock、Protect和Permit，如圖11所示。圖11連鎖功能4.1啟動使能（許可Permit）閥門處于安全位置并準(zhǔn)備離幵安全位置時（動作時），如果條件允許（即輸入Permit1），則允許閥門動作；如果條件不允許（輸入PermitPermit1），則允許閥門動作；如果條件不允許（輸入Permit0）則不能動作閥門，此時如圖11中“關(guān)閉”右邊的按鈕為灰色。該激活使能條件只針對閥門處于安全位置時有效，即只在閥門離幵安全位置時進行連鎖，如果閥門已經(jīng)離幵安全位置，則不再校驗該使能信號。（即使條件不允許，閥門也不會復(fù)位到安全位置）。4.2不帶復(fù)位的互鎖（互鎖 Intlock）該類互鎖條件用于連鎖閥門到安全位置。當(dāng)互鎖條件來時（輸入Intlock =0），閥門將進入安全位置（SafePos設(shè)置）?；ユi條件消失后（輸入Intlock =1），如果閥門處于自動或就地模式，而且動作信號存在（如OpenAut=1），則閥門將再次動作。在手動模式下可再次操作面板動作閥門。該互鎖和上述的許可條件最大的區(qū)別是，該條件不僅僅針對閥門處于安全位置有效，在閥門動作后也同樣有效。4.3帶復(fù)位的互鎖（保護Protect）該類互鎖條件用于連鎖閥門到安全位置。當(dāng)互鎖條件來時（輸入Protect=0），閥門將進入安全位置（SafePos設(shè)置）?；ユi條件消失后（輸入Protect=1），操作員需要通過點擊面板中的復(fù)位按鈕 （僅在自動模式下）復(fù)位故障后，閥門方可再次動作。圖12仿真模式下禁用互鎖功能注：上述的三種互鎖信號有效情況下為 1,連鎖時為0,此外該功能通常會結(jié)合APL庫下Interlock功能塊一起使用（Interlck組下的Intlk02、Intlk04，Intlk08和Intlk16）。關(guān)于Interlock功能塊的使用，詳見APL庫的在線幫助。此外，如果在就地模式和仿真模式下不希望使用該互鎖功能，則可以通過輸入?yún)?shù)BypProt參數(shù)BypProt1旁路互鎖功能，參考上圖 12所示VIvL塊的擴展功能控制脈沖打幵/關(guān)閉閥門VIvL功能塊提供兩種類型的輸出控制命令：單點高低電平型控制命令（ Ctrl）和雙點脈沖型控制命令（P_Open和P_Close）。實際使用過程中根據(jù)具體應(yīng)用情況選擇不同的輸出命令。脈沖輸出控制時，脈沖的寬度可以通過PuIseWidth來設(shè)置，如圖13所示。圖13脈沖輸出閥門塊的仿真操作仿真功能為APL功能塊提供的標(biāo)準(zhǔn)功能，用于系統(tǒng)調(diào)試時在反饋信號等現(xiàn)場條件不具備的情況下正常輸出控制命令?？梢栽诿姘迳宵c擊參數(shù)按鈕，切換到如圖14畫面，然后打幵仿真功能，即可進行仿真操作。圖14打幵仿真注：打幵仿真功能需要當(dāng)前登錄的用戶具有 1100號權(quán)限（Highestprocesscontrolling ）VlvL塊的輔助值功能附加輔助值顯示用于在VlvL閥面板的標(biāo)準(zhǔn)視圖中額外顯示最多兩個輔助值。例如，顯示閥門所在管道的壓力及流量等。為此，應(yīng)將要顯示的值與輸入?yún)?shù)UserAna1或UserAna