SiemensETIJohnson ControlsIFMSICKWIKABosch RexrothELKO EPHYUNDAIABBVEGAKSR KUEBLERAlfa Laval

Fuzzy Control++

Страница описывает программный пакет FuzzyControl++ для разработки систем нечеткой логики на базе SIMATIC S7/C7/WinAC и SCADA SIMATIC WinCC. Пакет включает инструментальные средства конфигурирования и готовые функциональные блоки (FB 30, FB 31, SmartObject для WinCC), применяется от автономного регулятора до системы управления предприятием и может комбинироваться с ПИД-регуляторами. Материал предназначен инженерам АСУ ТП, подбирающим ПО Runtime для решения задач, где математическое описание процесса затруднено.

  • Разработка Fuzzy-систем для SIMATIC S7 и SIMATIC WinCC.

  • Применение на всех уровнях автоматизации. От отдельного регулятора до оптимизации всей системы.

  • Комбинированное использование с ПИД регуляторами, получение оптимальных результатов регулирования.

Область применения

Пакет FuzzyControl++ позволяет программировать системы нечеткой логики, построенные на базе SIMATIC S7/C7/WinAC и SCADA системы SIMATIC WinCC. Нечеткая (fuzzy) логика используется всякий раз, когда математическое описание процесса очень трудоемко или невозможно, когда ход выполнения операций и течения процесса непредсказуем, когда один или множество параметров изменяются по законам нелинейных функций, когда разработка системы выполняется на основе личного опыта проектировщика.

FuzzyControl++ используется для:

  • Решения оптимизационных задач на основе экспериментальных данных.

  • Координации управляющих шагов и последовательностей.

  • Построения систем автоматического регулирования с одним или множеством нелинейных параметров.

  • Построения систем идентификации и диагностики.

  • Реализации логических задач и алгоритмов.

Пакет FuzzyControl++ может быть использован на всех уровнях автоматизации: от автономного контроллера до системы управления предприятием.

FuzzyControl++ может работать с ПИД-регуляторами, что позволяет осуществлять оптимальное регулирование на основе использования преимуществ обеих систем.

Дизайн

Пакет FuzzyControl++ включает в свой состав инструментальные средства конфигурирования и готовые к применению функциональные блоки, включаемые в программу пользователя.

Функциональные блоки могут быть использованы в программах систем автоматизации SIMATIC S7-300/-400/C7/WinAC, а также в SCADA системе SIMATIC WinCC.

Инструментальные средства конфигурирования (на компьютере или программаторе) имеют удобный интерфейс Windows и связываются с системами SIMATIC S7/C7 по MPI интерфейсу с использованием пакета Softnet S7 для PROFIBUS.

Функции

Инструментальные средства конфигурирования

  • Настройка параметров. Настройка параметров Fuzzy системы выполняется выбором соответствующих позиций меню на основе правил "ЕСЛИ-ТО" и определением ряда числовых величин для сопоставления с текущими значениями входных и выходных сигналов. Правила отображаются в табличной или матричной форме. Функции тестирования и отладки Fuzzy систем могут использоваться как при наличии подключенной системы автоматизации, так и без нее.

  • Нулевое правило и состояние системы. Значения выходных сигналов Fuzzy системы всегда определены, даже когда не активизировано ни одно из правил.

  • Отладка без связи с системой автоматизации. FuzzyControl++ включает в свой состав генератор кривых, позволяющий имитировать изменение входных сигналов системы нечеткой логики и используемый для отладки системы.

  • Трехмерное отображение характеристик системы нечеткой логики. Изменение выходного сигнала в функции от значений двух входных сигналов может быть отображено в виде трехмерной поверхности.

  • Вывод кривых на плоттер и архивация данных на жестком диске. На графопостроитель могут выводиться графики изменения четырех выбираемых входных или выходных сигналов. Такие характеристики удобны для анализа качества процесса управления и поиска неисправностей. Полученные данные могут сохраняться в архиве. В дальнейшем эти данные могут быть обработаны (например, средствами Excel) и отредактированы.

  • Контроль активного состояния правил. Эта функция позволяет использовать графопостроитель для вывода информации об активном состоянии и степени активизации различных правил. В сочетании с информацией об изменении входных и выходных сигналов эта функция позволяет выполнять анализ поведения системы нечеткой логики.

  • Neurofuzzy системы. Через интерфейс FuzzyControl++ инструментальные средства конфигурирования позволяют осуществлять связь между Fuzzy системами и нейронными сетями. Благодаря этому Fuzzy системы могут быть оптимизированы на основе текущих значений параметров. Кроме того, в неструктурированной обработке могут выделяться причинные связи, оформляемые в виде правил.

  • Удобная онлайновая помощь.

Стандартные функциональные блоки

Функциональные блоки содержат все алгоритмы и процедуры, необходимые для работы систем нечеткой логики: проверки уровней входных сигналов, выбора и проверки выполнения правил нечеткой логики, формирования значений выходных сигналов.

Для каждого диапазона, определяемого на этапе настройки параметров Fuzzy системы, может выполняться соответствующее масштабирование входных и выходных параметров.

Пакет включает в свой состав два функциональных блока для систем автоматизации SIMATIC S7/C7/WinAC, а также SmartObject для SIMATIC WinCC. Стандартные функциональные блоки для систем автоматизации аналогичны по своему назначению, но позволяют работать с блоками данных различных объемов и выполнять проверку различного количества правил.

Стандартные функциональные блоки
FB/FC Назначение
FUZZY_4K(FB30) FB 30 способен работать с блоком данных объем до 4 Кбайт и осуществлять проверку до 200 правил. Блок может быть использован в программах систем автоматизации SIMATIC S7-300/-400/C7/WinAC.
FUZZY_20K(FB31) FB 31 способен работать с блоком данных объем до 20 Кбайт и осуществлять проверку до 2000 правил. Блок может быть использован в программах систем автоматизации SIMATIC S7-400 и SIMATIC WinAC со слот-контроллерами.
FUZZY_WinCC Этот блок встраивается в WinCC как SmartObject. Он может редактироваться графическим редактором подобно стандартным объектам WinCC.

Технические данные

Инструментальные средства настройки параметров
Микропроцессор 80486 или более мощный
Объем оперативной памяти программатора/ компьютера, не менее 16 Мбайт
Объем памяти для размещения на жестком диске программатора/ компьютера 5 Мбайт
Операционная система Windows 95 или Windows NT 4.0
Стандартные функциональные блоки
FUZZY_4K (FB 30) FUZZY_20K (FB 31) FUZZY_WinCC
Целевые системы SIMATIC S7-300 от CPU 314, SIMATIC S7-400 SIMATIC S7-400 SIMATIC WinCC
Связь между PC/PG и S7 MPI интерфейс, Softnet S7 для PROFIBUS MPI интерфейс, Softnet S7 для PROFIBUS Не нужен
Время выполнения Зависит от количества правил, входов и выходов: 13 … 180 мс (S7-300) 1.8 … 22 мс (S7-400) Зависит от количества правил, входов и выходов: 1.8 … 150 мс (S7-400) Не измеряется
Длина:
- FB 1524 байт 1524 байт Не измеряется
- DB 4228 байт 20612 байт
Количество входов 8, до 7 функций на вход 8, до 7 функций на вход 8, до 7 функций на вход
Количество выходов 4, до 9 функций на выход 4, до 9 функций на выход 4, до 9 функций на выход
Максимальное количество правил 200 2000 2000

Заказные данные

Заказной № Описание Вес (кг) Доставка Мин. зак. (шт)
2XV9450-1WC10-0AA0 FUZZYCONTROL++V5.0 G+E BASIC LICENCE CONFIGURATION TOOL FOR W2K AND XP,MPI-DRIVER FOR SOFTNET, S7-FUNCTION BLOCKS FOR ONE APPLICATION, WINCC OLL AND HANDBOOK IN GERM/ENG 0.2 6 - 8 недель (C) 1
2XV9450-1WC11-4XA0 FUZZYCONTROL++ S7 AND CFC COPY- LICENSE FOR ADDITIONAL DATA BLOCKS (ADDITIONAL APPLICATIONS IN S7) 0.2 6 - 8 недель (C) 1

Аксессуары

Заказной № Описание Вес (кг) Доставка Мин. зак. (шт)
6ES7998-8XC01-8YE0 КОЛЛЕКЦИЯ РУКОВОДСТВ SIMATIC НА CD-ROM. PDF-ФОРМАТ, АНГ/ НЕМ/ ФР/ ИСП/ ИТ. ЯЗЫК. ВСЕ РУКОВОДСТВА ПО S7-200/ -300/ -400/ -C7/ -LOGO!; SIMATIC DP/ -PC/ -PG; STEP7, ИНСТР. СРЕДСТВАМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ПРОГР. ОБЕСПЕЧЕНИЮ RUNTIME, SIMATIC PCS7/ HMI/ NET 0.227 3 - 5 недель (A) 1
6ES7998-8XC01-8YE2 КОЛЛЕКЦИЯ РУКОВОДСТВ SIMATIC НА CD-ROM, 5-ЯЗЫКОВАЯ ПОДДЕРЖКА (БЕЗ РУССКОГО), СЛУЖБА ОБНОВЛЕНИЯ В ТЕЧЕНИЕ 1 ГОДА 0.3 по запросу (X) 1

Ключові факти

  • FUZZY_4K (FB 30): блок данных до 4 Кбайт, до 200 правил; целевые системы SIMATIC S7-300 от CPU 314 и S7-400.
  • FUZZY_20K (FB 31): блок данных до 20 Кбайт, до 2000 правил; целевые системы SIMATIC S7-400 и WinAC со слот-контроллерами.
  • Количество входов — 8 (до 7 функций на вход), выходов — 4 (до 9 функций на выход) у всех блоков.
  • Время выполнения FB 30: 13…180 мс (S7-300), 1.8…22 мс (S7-400); FB 31: 1.8…150 мс (S7-400).
  • Длина FB — 1524 байт; DB — 4228 байт (FB 30) и 20612 байт (FB 31).
  • Требования к ПК конфигурирования: процессор 80486 или мощнее, ОЗУ не менее 16 Мбайт, 5 Мбайт на диске, Windows 95 или Windows NT 4.0.
  • Связь PC/PG с S7 — по MPI интерфейсу с использованием пакета Softnet S7 для PROFIBUS.
  • Поддерживаются Neurofuzzy-системы: связь между Fuzzy-системами и нейронными сетями через интерфейс FuzzyControl++.
  • Заказной № базовой лицензии: 2XV9450-1WC10-0AA0 (FUZZYCONTROL++ V5.0), доставка 6–8 недель (C); копия-лицензия на дополнительные блоки данных: 2XV9450-1WC11-4XA0.

Питання та відповіді

Для каких систем автоматизации предназначен FuzzyControl++?
Пакет предназначен для систем SIMATIC S7-300/-400/C7/WinAC и SCADA-системы SIMATIC WinCC. Функциональные блоки включаются в программу пользователя, конфигурирование выполняется на компьютере или программаторе.
Чем отличаются функциональные блоки FUZZY_4K и FUZZY_20K?
FUZZY_4K (FB 30) работает с блоком данных до 4 Кбайт и проверяет до 200 правил, используется в S7-300/-400/C7/WinAC. FUZZY_20K (FB 31) работает с блоком данных до 20 Кбайт и до 2000 правил, применяется в S7-400 и WinAC со слот-контроллерами.
Можно ли использовать FuzzyControl++ вместе с ПИД-регуляторами?
Да, пакет может работать с ПИД-регуляторами, что позволяет осуществлять оптимальное регулирование на основе преимуществ обеих систем.
Когда применяют нечеткую логику в автоматизации?
Когда математическое описание процесса трудоемко или невозможно, ход процесса непредсказуем, параметры изменяются по нелинейным законам или система строится на основе личного опыта проектировщика.
Какой заказной номер у базовой лицензии FuzzyControl++?
2XV9450-1WC10-0AA0 — FUZZYCONTROL++ V5.0 G+E BASIC LICENCE, включает инструмент конфигурирования, MPI-драйвер для Softnet, S7-функциональные блоки для одного приложения, WinCC OLL и руководство. Доставка 6–8 недель (C).
Как отлаживать Fuzzy-систему без подключенного контроллера?
FuzzyControl++ включает генератор кривых, имитирующий изменение входных сигналов; функции тестирования и отладки работают как при наличии подключенной системы автоматизации, так и без нее.