XDPS63 第9章 DPU软件.docx
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XDPS63 第9章 DPU软件.docx
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XDPS63第9章DPU软件
目录
第9章DPU及虚拟DPU软件9-1
1概述9-1
1.1主机卡9-1
1.2DOC或CF卡9-1
1.3网卡9-1
1.4双机切换卡9-1
1.5DPU面板9-1
2软件配置9-1
2.1操作系统9-1
2.2应用软件9-1
3软件安装9-1
3.1硬盘安装法9-1
3.2在线升级安装法9-1
4使用说明9-1
4.1启动9-1
4.2组态9-1
4.3双机切换9-1
4.4自检9-1
5虚拟DPU9-1
5.1概述9-1
5.2软件安装9-1
5.3软件组成9-1
5.4VDPU的配置9-1
5.5VDPU的运行9-1
5.6主要用途9-1
5.7注意事项9-1
第9章DPU及虚拟DPU软件
1概述
处理器单元(DPU)是过程控制站的核心部件,用于存储系统信息和过程控制策略与数据,通过冗余的实时数据网络与其它DPU及操作管理系统的各节点连接,通过I/O总线与I/O站连接,提供双向的信息交换,实现各种先进的控制策略,完成数据采集、模拟调节、顺序控制、高级控制、专家系统以及其它不同用户的特殊功能要求。
1.1主机卡
CPU主机卡采用进口的、高集成度的工控单板机。
主机卡是DPU的核心部件,采用C3400MHz或更高档次的CPU。
它具有速度快,能够快速响应多种事件并能准确地完成诸如网络通讯、I/O输入输出、控制运算、事件量处理等功能。
CPU主机卡还集成了3个以太网接口,1个串口,1个显示器接口,1个PS2键盘接口。
以太网接口用于连接实时网,完成实时数据交换工作;串口可以用来实现与其它设备的串口通讯;显示器接口和键盘接口用于调试。
该主机卡必须支持DOC(DiskOnChip)或CF卡(CompactFlash)。
用户必须注意,在配置主机卡的CMOS时,要做到以下几点:
❑网卡所用中断号(一般为10,11)一定要禁止即插即用(PlugAndPlay)起作用。
❑安装好软件后,要禁止软硬盘接口,禁止电源管理功能。
❑如板上有WatchDog功能,应开放此功能,看门狗时间一般设为10秒钟。
1.2DOC或CF卡
DOC是一种掉电以后能够永久保存数据的存贮器,和硬盘比较几乎没有磨损,但其读写数据花的时间较长。
DOC与硬盘使用方法基本一样。
DOC直接安装于主机卡的插座上。
DOC存贮容量必须大于20M。
CF卡是基于FLASH技术的设计,数据的保存不需要电池支持,不会产生掉电丢失数据的现象。
在正常使用状况和正确的使用方法下,不会出现数据损坏或丢失的情况。
CF卡的功耗很低,CF卡的功耗只是小型硬盘驱动器的5%。
且CF卡可在3.3V和5V两种操作电压下正常工作。
它还具有优秀的抗震性能。
CF卡内置微处理器和文件管理程序,可实现即插即用。
兼容绝大部分操作系统,DOS、Windows2000/NT、WindowsCE、OS/2、AppleSystem7以及大部分类型的UNIX系统。
1.3网卡
网络接口卡是DPU与I/O站通讯接口,承担着I/O站与DPU之间实时数据的交换工作,两块网卡的配置必须如下:
表9.1-1网卡参数
中断号
地址
第一块网卡
11
320H
第二块网卡
10
340H
1.4双机切换卡
双机切换卡是智能PC接口卡,主要实现冗余DPU的逻辑切换。
双机切换卡采用8位ISA总线,FIFO方式查询,中断可选。
1.5DPU面板
DPU面板如图9.1-1所示。
图9.1-1DPU单机的外形图
DPU面板左侧为指示灯,右侧为电源开关。
表9.1-2DPU面板与指示灯
名称
说明
电源
红色的电源指示灯常亮,表示电源接通;
不亮,表示DPU未上电或电源故障。
运行
红色指示灯常亮,表示DPU为主控DPU且运行正常;不亮,表示DPU没有运行。
主控
红色指示灯常亮,表示该DPU为主控状态;不亮表示该DPU为跟踪状态。
停机
红色停机指示灯常亮,表示DPU故障;不亮,表示DPU运行正常。
组态
红色组态指示灯闪烁,表示DPU正在下装组态;不亮,表示DPU没有下装组态。
2软件配置
DPU计算机上不接硬盘和软盘,DOC或CF卡是DPU上唯一的盘,映射DISK盘,所有软件都放在DOC或CF卡上。
DOC或CF卡使用上与硬盘一样。
2.1操作系统
XDPSDPU采用MicrosoftWindowsCE.net实时多任务操作系统,所占空间为7M左右。
该操作系统支持以下设备的驱动:
❑显示器
❑键盘
❑网络(TCP/IP协议)
❑串口1
2.2应用软件
应用软件存放在DISK盘的XDPS目录中,应用软件还需要一个临时文件目录XDPS2,用作存放DPU运行时下载的文件,下载文件主要是更高版本的DPU软件以及修改过的配置文件。
XDPS目录中主要存放系统的应用程序以及配置和组态文件,主要有以下几个文件:
❑启动程序STARTDPU.EXE
该程序主要完成以下任务:
拷贝临时文件目录XDPS2中的所有文件到目录XDPS,对系统的应用程序以及配置文件进行更新;启动主程序VDPU_CE.EXE。
❑主程序VDPU_CE.EXE
该程序主要任务是维护界面显示、完成菜单功能及调用各种线程。
❑核心程序VFUNC_CE.DLL
该程序主要包括各种算法模块、算法扫描、IO驱动接口、双机通信以及所有其他通信任务的完成。
❑网络驱动XNET_CE.DLL
该程序完成校时、广播以及点到点通信的发送和接收。
❑IO驱动接口程序UDPIO_CE.DLL
该程序主要完成对IO卡件的扫描,即浮点量、模拟量、数字量的输入和输出。
针对其它IO设备,可以选用或编制对应的IO驱动接口。
由于XDPS组态I/O时,都以站号-板号-通道号的形式表示I/O地址,因此,各I/O驱动需将其I/O地址映射到XPDS的I/O地址形式。
各驱动的映射方式各不相同。
需查阅相关驱动的说明资料。
❑组态数据文件VDPU.ALG
该数据文件为二进制数据文件,主要存放I/O点组态信息以及算法组态信息,运行时可以把DPU内存中数据存在该文件中,以备下次重新启动时使用。
❑配置文件VDPU.CFG
针对不同的系统配置、不同的硬件设备、不同的要求,配置文件给用户提供了很多可选择的参数。
同样的应用程序,可以通过配置而选用不同的系统结构、不同的硬件。
配置文件的具体说明如下所述:
❑[NODE]某一DPU节点的总体描述字段
NAME=VDPU3
仅用于显示的DPU节点名,最长11个字符,可不设
NODE=1
DPU节点号,可取1-40,61-100;缺省值为39
SoftSwitcher=0
该项为1时,表示双机切换由高层软件决定,而不是由双机切换卡决定。
DASSOE=0
该项只适用于DAS300。
如为1,则DPU包含SOE功能。
缺省为无
NoTdOn=0
该配置为1时对输入信号无滤波,为0(缺省)时有滤波
Simulate=0
是否允许仿真,为0(缺省)时不允许仿真
PartnerNodeIP=XX
该项为冗余DPU的IP地址的最后一段,缺省为冗余DPU的节点号
RemoteID=10
当该ID的开关量为1时,DPU只接收远程指令,否则只接收本地指令。
❑[USERNAME]用户名描述字段,格式为:
用户名=密码,级别
SENG=SENG,0
级别:
0为超级工程师
ENG=ENG,1
1为工程师
SOPU=SOPU,2
2为超级操作员
OPU=*,3
3为操作员
❑[IOSTATION]IO总体描述字段
Napwnt=1
虚拟DPU该项必须为0,实际DPU该项为1(缺项)
TotalDriver=n
0= Driver1=vio,1,2,14 各参数为: 驱动名,该驱动所带的最小站号,该驱动所带的最大站号,每个IO站最多能配的IO卡的数量 …… …… DriverN=udpio,9,9,14 各参数为: 驱动名,该驱动所带的最小站号,该驱动所带的最大站号,每个IO站最多能配的IO卡的数量 DOUBLE=0 该项为1,BC板为双卡冗余。 缺省为单BC卡运行 ❑[CPUBOARD]主机卡属性 TYPE=6772 主机卡类型,可选: 6772,5501,653,671,6751 WATCHDOGTIME=10 看门狗时间,缺省值为10。 (653,671通过硬件跳线确定,该配置只对其它三种主机卡有效) ❑[StartUp] App1=应用程序1 …… Appn=应用程序n Vdpu启动时可启动其它的应用程序,最多为10个。 ❑[DefAD]缺省AD值(缺省为12位AD卡件的AD值,12位AD卡件可不用该配置) MinAD=0x8ccc 线性信号对应量程下限AD值(4ma) MaxAD=0xc000 线性信号对应量程上限AD值(20ma) RTDMinAD=0x8000 卡件输入为0时的AD值。 RTDMaxAD=0xffff 卡件输入为最大(10v)时的AD值。 MVMinAD=0x8000 卡件输入为0时的AD值。 MVMaxAD=0xffff 卡件输入为最大(10v)时的AD值。 ❑[PT100]PT100参数描述字段 Av=20 如组态中放大倍数为0,则取该项值. R0=80 电桥基准电阻,如组态中为0,则取该项值,缺省为80。 R=4700 电桥桥臂电阻,单位为欧姆。 缺省为4700欧姆。 E0=15 电桥基准电压,单位为伏特。 缺省为15伏特。 I0=3 恒流源基准电流,单位为毫安,缺省为3毫安。 ❑[CU50]CU50参数描述字段 Av=40 如组态中放大倍数为0,则取该项值。 R0=40 电桥基准电阻,如组态中为0,则取该项值,缺省为40。 R=4700 电桥桥臂电阻,单位为欧姆。 缺省为4700欧姆。 E0=15 电桥基准电压,单位为伏特。 缺省为15伏特。 I0=3 恒流源基准电流,单位为毫安,缺省为3毫安。 3 软件安装 3.1硬盘安装法 硬盘安装根据具体操作方法的不同,还可以细分为批处理法和映像法。 3.1.1批处理法 一般情况下,不用采取该方法安装DPU。 除非你重新生成了操作系统、或是没有已制作好的DOC(或CF卡),而不得不这样做。 因为这是制作第一个DPU的DOC(或CF卡)时采用的方法。 安装前的准备工作: ❑DOS6.22启动盘(可为软盘),硬盘一块(内含WindowsCE.net系统映像文件NK.bin以及其它DPU系统软件和应用软件)。 另外对于DOC,还应包括DOC维护工具。 安装步骤如下: ❑安装DOC(或CF卡)于主机卡。 ❑启动系统进入DOS状态。 ❑对于DOC,如果DOC的版本低于1.08,则须对DOC进行升级。 ❑格式化DOC(或CF卡)(如无硬盘,DOC或CF卡的盘符为C,否则为D): A: >FORMATC: /S ❑将硬盘中相应目录下的HIMEM.SYS,Config.sys,Autoexec.bat,LOADCEPC.EXE,NK.bin拷贝至DOC(或CF卡)。 ❑将硬盘中相应目录下的XDPS目录及其里面的所有内容拷贝到DOC(或CF卡)。 ❑在DOC(或CF卡)中建立临时目录XDPS2。 ❑修改配置文件VDPU.CFG(也可以在线修改),安装完成。 3.1.2映像法 该方法是最常用的安装方法,但必须先得到样本DOC(或CF卡),然后把该DOC(或CF卡)上的内容整个映像到硬盘上。 安装时只需把硬盘上的DOC(或CF卡)映像拷贝到目标DOC(或CF卡)即可。 如果操作的是DOC,那么硬盘中必须有DOC的维护工具。 制作映像文件步骤: ❑安装样本DOC(或CF卡)于主机卡,然后重启动。 ❑将样本DOC(或CF卡)上的全部内容映像到硬盘上,生成的映像文件为Image_File。 (创建映像文件可以使用ghost工具软件。 另外对于DOC创建映像文件还可使用命令: getmimgImage_File) 安装步骤: ❑安装目标DOC(或CF卡)于主机卡,然后重启动。 ❑对于DOC,还需要检查DOC版本,如版本低于1.08,则必须更新为1.08或以上。 ❑拷贝Image_File于目标DOC(或CF卡)。 (可以使用ghost工具软件。 另外对于DOC还可以使用命令: putmimgImage_File) ❑重启动。 ❑修改配置文件VDPU.CFG,也可以在线修改,安装完成。 3.2在线升级安装法 对于已安装好,而且已经在运行的DPU,如要更换软件或对DPU进行升级,可以采用该方法进行。 用DPU图形组态软件的在线操作中的下装文件的功能,将需升级的DPU程序下装下去,重启动DPU即可。 注意千万不要下装Startdpu.exe这个程序。 请参照DPU组态软件获取更多说明。 4 使用说明 DPU向下通过10M以态网与I/O站相连,向上通过100M网络与工程师站(ENG)、操作员站(OPU)等相连,通过ENG或OPU可对DPU进行组态、自检、单点等的操作,通过ENG或OPU可以迅速了解通信、I/O扫描、组态数据、实时数据以及外部设备的运行状态。 4.1启动 DPU按照前面所述配置完毕后,即可使用。 只须将DPU面板上的电源开关打开,DPU即开始启动。 这相当于冷态启动。 开始启动时电源的灯亮,主控和运行亮暗,停机灯闪烁,一分种左右,停机灯熄灭,运行灯亮,此时DPU开始运行,正常情况下,对DPU运行后,一台计算机处于主控状态,主控灯亮;而另一台处于跟踪状态,主控灯熄灭. DPU上一般不接显示器和键盘。 在运行过程中,由于某种原因需要重新启动DPU时,用户可以先关闭电源,停电2~3秒,然后再打开电源开关即可,这相当于冷态启动。 热态启动可通过DPUCFG中的复位实现。 一般情况下,尽量使用热态启动方法。 4.2组态 请参见第五章DPU组态。 4.3双机切换 每个DPU都可能处于下面三个状态中一个: 主控态、跟踪态和初始态。 当一对DPU中间没有双机切换电缆连接时,插着双机切换电缆的DPU处于主控状态,而没有插双机切换电缆的DPU则处于初始态或跟踪态,任何情况双机都不能切换。 当一对DPU中间有双机切换电缆连接时,先启动的DPU处于主控状态,后启动的DPU处于初始态。 主控DPU发现另一DPU启动后,会自动把组态数据拷贝到副控DPU,使其与主控DPU保持算法一致而处于跟踪态。 主控DPU与跟踪DPU可任意切换,而且当主控DPU有故障时会自动切换。 不能对主控机进行下装,处于跟踪或初始态的机器才能下装,下装时以及完成后该机处于初始态。 此时可通过组态软件使其升为主控态,然后拷贝算法到初始态的机器而使该对DPU算法一致。 在线修改只能针对主控机进行,一旦主控机算法作了修改,跟踪机因与主控机算法不一致而切为初始态。 在线修改完毕后,同样可把主控机算法拷贝到跟踪机而使二机算法一致。 主控机在从机是跟踪态时可切至跟踪态,而当从机是初始态时不能切换,从机处于跟踪态或初始态时可随时切至主控态,而主控机变到从机原来所处状态。 当一对DPU的双机算法完全一致时,这时一为主控、一为跟踪;此时主控随时把自已的中间计算结果传递给跟踪机,使双机一旦切换,决无扰动。 当双机算法不一致时,主控同样把自已的中间计算结果传递给从机,双机中相同的算法依然跟踪,保证了在线修改时,即使主控机突然发生故障也不会引起扰动。 只有当双机组态完全一致时,双机才能自动切换,而当双机组态不一致时,双机不能自动切换,切换只能通过人工干预,且只能从处于初始态的机器切至主控机。 4.4自检 通过MMI站的自检软件,能够很清楚地看到整个XDPS-600系统的工作情况。 其中包括: 每对DPU的工作状态,主控DPU为绿色,跟踪DPU为蓝色或黄色,蓝色说明该DPU算法与主控一致,黄色说明该DPU算法可能与主控不一致。 每对DPU下包括几个I/O站,每个I/O站上有什么卡件、卡件类型、卡件工作情况。 每块卡件上各通道的A/D值或开关量状态。 5 虚拟DPU 5.1概述 在GEEnergy’sDCS系统中,运行在MMI站上能实现全部或部分DPU功能的软件包称为虚拟DPU,即VDPU。 VDPU可以用于DPU的仿真、与非标I/O的通讯接口,与外部控制系统接口等。 MMI站支持虚拟DPU映射功能,通过通讯接口将非本系统的控制设备或现场智能仪表在逻辑上映射为系统的一个DPU节点,如同操作本系统的其它DPU一样,这样使GEEnergy’sDCS能适应各种控制应用场合。 在MMI站上运行VDPU,可对组态进行全面真实的仿真,方便调试。 5.2软件安装 在MMI站软件安装时,可以选择安装VDPU软件。 安装完成后,“安装路径\Bin”路径下将生成VDPU目录。 5.3软件组成 VDPU目录下存放系统的应用程序以及配置和组态文件,主要有以下几个文件: ❑Funlib.dll 该程序主要包括各种算法模块、算法扫描、IO驱动接口、双机通信以及所有其他通信任务的完成。 ❑Vfunc.dll 该程序主要包括各种算法模块、算法扫描、IO驱动接口、双机通信以及所有其他通信任务的完成。 ❑主程序VDPU.EXE 该程序主要任务是维护界面显示、完成菜单功能及调用各种线程。 ❑配置文件VDPU.CFG 针对不同的系统配置、不同的硬件设备、不同的要求,配置文件给用户提供了很多可选择的参数。 同样的应用程序,可以通过配置而选用不同的系统结构、不同的硬件。 5.4VDPU的配置 配置文件VDPU.CFG的具体说明如下所述: ❑[NODE]某一DPU节点的总体描述字段 NAME=M-DPU 仅用于显示的DPU节点名,最长11个字符,可不设 NODE=1 DPU节点号,可取1-40,61-100;缺省值为39 SoftSwitcher=1 该项为1时,表示双机切换由高层软件决定,而不是由双机切换卡决定。 RemoteID=10 当该ID的开关量为1时,DPU只接收远程指令,否则只接收本地指令。 PartnerNodeIP=21 冗余DPU的节点号为21,如果主控DPU关机或失败,冗余DPU将自动切换成主控DPU。 ❑[USERNAME]用户名描述字段,格式为: 用户名=密码,级别 SENG=SENG,0 级别: 0为超级工程师 ENG=ENG,1 1为工程师 SOPU=SOPU,2 2为超级操作员 OPU=*,3 3为操作员 ❑[IOSTATION]IO总体描述字段 Napwnt=0 虚拟DPU该项必须为0,实际DPU该项为1(缺项) TotalDriver=n 0= Driver1=vio,1,2,14 各参数为: 驱动名,该驱动所带的最小站号,该驱动所带的最大站号,每个IO站最多能配的IO卡的数量 …… …… DriverN=udpio,9,9,14 各参数为: 驱动名,该驱动所带的最小站号,该驱动所带的最大站号,每个IO站最多能配的IO卡的数量 MAXIONUM=4 MAXPLATEENMU=14 DEH=0 DOUBLE=0 该项为1,BC板为双卡冗余。 缺省为单BC卡运行 OLDVERSION=0 ❑[CPUBOARD]主机卡属性 TYPE=PC WATCHDOGTIME=10 看门狗时间,缺省值为10。 (653,671通过硬件跳线确定,该配置只对其它三种主机卡有效) 5.5VDPU的运行 VDPU.CFG文具配置完毕后,双击VDPU目录下的 ,VDPU即可运行起来。 可以在自检软件中,查看VDPU的运行状态。 5.5.1VDPU界面 VDPU运行后,将弹出VDPU窗口,如图9.5-1所示。 图9.5-1VDPU窗口 Description ❑Node: 节点号 ❑Name: VDPU名称 ❑Type: MAIN表示主控,TRACK表示跟踪。 NetRealTimeStatus ❑RTNet: 实时网通讯状态。 GOOD表示通讯正常;BAD表示通讯故障。 ❑I/ONet: I/O总线通讯状态。 每一位表示一个站,b0~b7分别表示1号站~8号站的状态。 1为正常,0为不正常。 DpuPage ❑AlgFile: 算法文件的完整文件名。 ❑TotalPage: VDPU内组态页的数量。 ❑浏览窗口: 显示组态中每一页的页号、计算序号、周期、扫描标志、功能块数量等。 点击“UpdateListBox”按钮,将刷新浏览窗口中的显示。 ConfigStatus ❑DEHVCC(DEH配置标志,现保留)、SoftSwitcher(软件切换标志)、DoublePc344(双344卡配置,现保留)、DASSOE(DAS300系统有SOE功能标志,现保留)、Check3(保留)、check4(保留)、check5(保留)、check6(保留)。 ❑IOStationUsage: VDPU所带I/O站的最大数量。 ❑MaxPlateNumber: 每个I/O站所带卡件的最大数量。 SystemStatus ❑MemoryUsage: 内存使用率。 ❑DevBroadCount: 设备点广播次数,0~255循环变化。 ❑CPUUsage: CPU使用率。 ❑ScanIOLoop: IO扫描次数,0~255循环变化。 ❑ScanLoop: 算法扫描次数,0~255循环变化。 ❑TimerCount: 计数器计数值。 ❑IOCommFail: 通讯失败的次数。 5.5.2VDPU操作 用鼠标单击窗口左上角图标 ,将弹出下拉菜单,如图9.5-2所示。 图9.5-2菜单 ❑Login: 登录 选择“Login”,将弹出登录对话框,如图9.5-3所示。 输入用户名称及密码,可以用其它用户名重新登录。 只有工程师及以上级别,才能执行“退出”等操作。 图9.5-3登录对话框 ❑ReadDisk: 读VDPU保存在运行目录下的二进制组态文件。 ❑WriteDisk: 把运行的组态数据以二进制方式保存在当前运行目录下。 ❑CopyDpu: 拷贝主控DPU的组态到副控DPU。 ❑ToTrack: 把当前DPU由主控切到副控。 ❑ToMain: 把当前DPU由副控DPU切到主控。 ❑DeleteAlg: 删除当前运行目录中保存的二进制组态文件 ❑TaskManage: 调用Windows任务管理器。 ❑Close: 退出VDPU程序。 5.6主要用途 ❑仿真 ❑完成通讯接口 ❑离线调试 5.7注意事项 ❑在一个DCS系统内,VDPU的节点号唯一确定。 VDPU的节点号不能与DPU节点号相同,否则将发生冲突。 ❑通常一个MM
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