您如何为实时系统实现 Python Gekko 应用程序？ [关闭]

Question

我想将 Python Gekko 应用程序连接到实时系统。对于控制器的每个“循环”，都有三个步骤：

1. 从测量设备中读取当前值
2. Python 应用程序根据测量结果和预测模型创建新的移动计划
3. 移动计划被重新插入到物理过程中

过程的可视化显示在this video 或从该帧静止。

为了连接到实时系统，客户端必须读取和写入值。在 Python 中连接分布式控制系统 (DCS) 或可编程逻辑控制器 (PLC) 等过程控制系统的标准通信协议是什么？

Answer 1

Python 可以从 MODBUS、OPC 以及 SQL 或其他协议读取和写入值。这是 Modbus (pymodbus) 和 OPC (OpenOPC) 的 example code。

Python 中的 OPC 示例

# #######################################
# OPC write
# #######################################
try:
    # OPC connection
    import OpenOPC
    opc=OpenOPC.client()
    b=opc.connect('Kepware.KEPServerEX.V5')
    #opc.connect('Kepware.KEPServerEX.V5','localhost')

    Load1_avg  = opcm[0][0]
    Load2_avg  = opcm[0][1]
    Load3_avg  = opcm[0][2]
    Load4_avg  = opcm[0][3]
    Load1_max  = opcm[1][0]
    Load2_max  = opcm[1][1]
    Load3_max  = opcm[1][2]
    Load4_max  = opcm[1][3]
    Load1_min  = opcm[2][0]
    Load2_min  = opcm[2][1]
    Load3_min  = opcm[2][2]
    Load4_min  = opcm[2][3]
    Load_T12   = opcm[3][0]
    Load_T21   = opcm[3][1]
    Load_T32   = opcm[3][2]
    Load_T41   = opcm[3][3]

    opc.write( ('Channel2.Device1.T_12_Load_AVG',Load1_avg) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_21_Load_AVG',Load2_avg) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_32_Load_AVG',Load3_avg) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_41_Load_AVG',Load4_avg) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_12_Load_MAX',Load1_max) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_21_Load_MAX',Load2_max) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_32_Load_MAX',Load3_max) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_41_Load_MAX',Load4_max) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_12_Load_MIN',Load1_min) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_21_Load_MIN',Load2_min) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_32_Load_MIN',Load3_min) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_41_Load_MIN',Load4_min) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_12_Load_INST',Load_T12) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_21_Load_INST',Load_T21) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_32_Load_INST',Load_T32) )
    opc.write( ('Channel2.Device1.T_41_Load_INST',Load_T41) )

    opc.close()
except:
    print 'OPC communication failed'
    pass

Python 中的 MODBUS 示例

# #######################################
# Modbus write
# #######################################
try:
    # import the various server implementations
    from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient as ModbusClient
    from pymodbus.constants import Endian
    from pymodbus.payload import BinaryPayloadBuilder
    from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient as ModbusClient
    from pymodbus.payload import BinaryPayloadDecoder

    # initiate client
    ##client = ModbusClient('192.168.0.1')
    client = ModbusClient(host='localhost', port=502) 
    slave_address = 0

    # AVG Registers Modbus 40001,3,5,7
    # MAX Registers Modbus 40009,11,13,15
    # MIN Registers Modbus 40017,19,21,23
    # INST Registers Modbus 40025,27,29,31
    # registers
    reg = 0
    # AVG, MAX, MIN, INST
    for i in range(0,4):
        # Channels
        for j in range(0,4):
            builder = BinaryPayloadBuilder(endian=Endian.Little)
            builder.add_32bit_float(opcm[j][i])
            payload = builder.build()
            result  = client.write_registers(int(reg), payload, skip_encode=True, unit=int(slave_address))
            # two registers for floating point numbers
            reg = reg + 2
    client.close()
except:
    print 'Modbus communication failed'
    pass

除了 MODBUS 和 OPC，还有其他基于文本的文件传输和其他公司支持的通信方法，尽管这些在石油和天然气行业中最常见，它们拥有分布式控制系统 (DCS) 或可编程逻辑控制器 ( PLC），用于调度和数据采集（DAQ）。据我所知，工业应用中大约有 140 个 Gekko/APMonitor 实例。其中一些是listed here。