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1.2

CMT 简介

CMT 是以 CFC 为基础构建的典型过程控制模型，例如：模拟量监视、电动机控制、阀门控制、PID调节控制等。其示意图如下图所示：

图 1 CMT 示意图

对于非连续生产过程，CMT 遵循 ANSI/ISA 88标准（过程工业中使用的批量控制的参考模型及相关术语）。该标准定义了工厂生产的四个层级：

• 过程单元 - Process Cell，完成批生产所需的所有单元、设备模块和控制模块的集合。

• 单元 - Unit，由设备模块和控制模块构成，实现主要的批生产处理活动，如反应釜。

• 设备模块 – Equipment module，由控制模块组成，完成特定功能，如加热、搅拌、温度控制。

• 控制模块 – Control module，现场的单体控制设备，比如传感器、阀门、电动机等。对应本文要说的控制模块类型和控制模块。

  
  

ANSI/ISA 88 标准的工厂层级划分及与 PCS 7 的对应关系如下：

图 2 基于 ANSI/ISA 88 标准的工厂层级划分

连续生产过程也有与之对应的标准，即ISA-106。该标准定义了三种模型：物理模型、程序需求模型和程序实施模型。CMT 和 CM被分配给程序实施模型。其基本架构与 ISA-88相似，将自动化工厂分为如下四层结构：工厂（Plant）、单元（Unit）、成套设备（Equipment）、物理设备（Device）。

一个工厂可以划分为多个单元，每个单元由若干个完成某些特定活动的成套设备组成。每个成套设备是不同物理设备的集合。

CMT 和 CM 的应用，具有如下优势：

◾显著减少测试的工作量：基于控制模块类型的测试，无需逐个实例测试。

◾模板到实例的灵活变型：基于同一模板可以创建满足不同需求的实例。

◾更高效快捷的组态：从以前的复制黏贴到基于类型的实例化，可以通过Advanced ES、Plant AutomationAccelerator、COMOS 进行批量数据交互实现高效组态。

◾PCS7 V9.1版本中集成的 Plant generator （需 IEA 授权），可以批量创建 CM实例，配合工艺列表编辑器（Technological list editor）对导入数据进行信号、参数设置等。

◾改变更新：可以通过同步功能实现控制模块类型到控制模块实例的改变更新，控制模块实例中的特殊修改，在同步过程中不会丢失，保持控制模块实例的特性。

2.控制模块类型（CMT）之

用武之地

为了提升大家对于 CMT 的了解，在此处对 CMT 的一部分优势进行详细说明。

2.1

模板到实例的灵活结构

-变型和替代对象

◾变型的应用场景：

以电动机控制模板为例，在实际编程过程中可能会有如下需求：有的电动机可能不包含任何外部连锁；有的可能需要启动允许；有的则需要启动允许和不带复位的互锁。在CMT之前可能没有太好的方式实现此功能，只能每种情况对应一个过程标签类型，甚至没有使用类型每个电动机都是一个CFC。

而使用 CMT 可以轻松实现上述功能。仅需定义该 SubCM（子控制模块，比如下图中的 Permit、Interlock等）为可选即可。

图 3 CMT 的变型

在 PCS 7 侧定义 CMT 的 SubCM 为可选项的位置如下图所示：

图 4 CMT 的变型在 PCS 7 中的组态

◾替代对象的应用场景：

仍然以电动机控制模板为例，不同的电动机实例相关的连锁数量也不尽相同：有的没有连锁；有的连锁较少；有的连锁相对较多。与变型类似，以往也没有太好的解决方案。而使用CMT 的替代对象功能则如探囊取物，垂手可得。

图 5 CMT 的替代对象功能示意

在 PCS 7 侧定义 CMT 替代对象的方式如下图所示。与 CFC 不同，在工艺 IOs中，多个可选对象的输出可以连接到同一个工艺输入管脚。生成实例时，根据所选择的可选对象进行自动互连（仅可自动互连一个）。

图 6 CMT 的替代对象功能设置

2.2

Plant Generator 助力实现

批量生成实例

很多人对于 CMT 望而却步的原因，可能是因为之前 PCS 7 软件本身没有集成通过 Excel 导入的功能。PCS 7 V9.1版本起已经自带 Plant Generator 这个全新工具，能够通过表格的方式批量生成 CM实例，再配合工艺列表编辑器对导入数据进行信号、参数设置等。

如下图所示，Plant Generator 在生成 CMs 具有如下功能：

图 7 Plant Generator 批量生成 CMs 的功能

Plant Generator 批量生成的步骤如下：

第一步：导出当前项目的生成器列表为 CSV 格式。

图 8 Plant Generator 导出生成器列表

第二步：根据实际需求新增或修改的 CMs 填充表格。

图 9 Plant Generator 生成器列表内容填充

第三步：导入修改完成的生成器列表（参考第一步，选择导入生成器列表）。导入过程中会弹出数据传输的对话框，可以比较项目和生成器列表的区别。在该对话框还可以自定义选择部分导入（默认全选）。

图 10 数据传输对话框

导入完成后的结果如下图所示，已经自动创建所需的工厂层级和CMs。

图 11 导入结果