1．系統(tǒng)簡介 《動(dòng)力工段自控系統(tǒng)改造》項(xiàng)目是對南纖公司原有動(dòng)力工段的自控系統(tǒng)進(jìn)行改造和優(yōu)化。目標(biāo)是充分利用原有軟硬件資源，用最少的投入獲得高效、安全的系統(tǒng)性能。 原動(dòng)力工段包括：化水車間、冷凍空壓車間（簡稱動(dòng)力車間）、軟水站及一二泵房車間，各自擁有自己的控制室。改造前，化水車間已采用了一套 SIEMENS TI545 PLC 和兩臺(tái)全點(diǎn)的 INTOUCH 操作站實(shí)現(xiàn)監(jiān) 控，泵房車間也已采用了一套 SIEMENS TI545 PLC 和兩臺(tái) 256 點(diǎn)的 INTOUCH 操作站實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，動(dòng)力車間除 5 臺(tái)壓縮空氣干燥器采用 GE 90-30PLC 控制外其余設(shè)備的監(jiān)控均用盤裝儀表實(shí)現(xiàn)。原動(dòng)力工段系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 如下圖所示。 [align=center] 改造前的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[/align] 系統(tǒng)改造后，泵房車間和動(dòng)力車間由原泵房車間的 SIEMENS TI545 PLC 控制（需增加一些卡件），化水車間在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一些功能。將原有的兩臺(tái)全點(diǎn) INTOUCH和一臺(tái)256點(diǎn) INTOUCH移入新設(shè)的集中控制室，實(shí)現(xiàn)三個(gè)車間的集中監(jiān)控，在化水車間設(shè)一臺(tái) 256點(diǎn) INTOUCH 操作站，供現(xiàn)場巡回檢查時(shí)使用。 同時(shí)系統(tǒng)通過一臺(tái)新設(shè)的數(shù)據(jù)及 Web 服務(wù)器與公司管理網(wǎng)連接，公司和工段管理者可通過公司區(qū)域網(wǎng)獲取生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)和報(bào)表。 2．系統(tǒng)功能及特點(diǎn) 2.1 冗余的總線及操作站 系統(tǒng)包含 2 臺(tái)全點(diǎn)的 INTOUCH（SERVER1、SERVER2）和 2 臺(tái) 256 點(diǎn)的 INTOUCH（CLIENT1、CLIENT2），SERVER1、SERVER2 分別通過各自的 TIWAY 卡與化水、泵房的 PLC構(gòu)成兩條冗余的TIWAY總線。CLIENT1、CLIENT2 則通過遠(yuǎn)程變量訪問某臺(tái)全點(diǎn) INTOUCH 上的數(shù)據(jù)從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)控。通常 CLIENT1、CLIENT2 只與 SERVER1、SERVE2 中的一臺(tái)通訊，當(dāng)發(fā)生通訊故障時(shí)會(huì)自動(dòng)嘗試與另一臺(tái)SERVER連接。INTOUCH 中的“ PLC及總線的當(dāng)前狀態(tài)。 改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖中紅線表示操作站在線，黑色表示離線。在 CLIENT1、CLIENT2的“ 狀態(tài)”畫面中，工程師可以手動(dòng)切換 CLIENT與 SERVER的連接。 2.2“256 點(diǎn)的 CLIENT 通過遠(yuǎn)程變量訪問全點(diǎn)的 SERVER 從而訪問 PLC，這樣 CLIENT 的變量配置不超過256點(diǎn)。同時(shí)系統(tǒng)運(yùn)用了“分布式報(bào)警”和“ 式歷史趨勢”等功能，所有的報(bào)警記錄及歷史趨勢都存儲(chǔ)在全點(diǎn)的 SERVER 上，CLIENT 上顯示的報(bào)警和歷史趨勢是從 SERVER 上獲得的?？梢哉f，SERVER 充當(dāng)了 INTOUCH服務(wù)器而 CLIENT是一個(gè) INTOUCH 客戶端，只需較低的配置即可。當(dāng)切換 SERVER時(shí)，布式報(bào)警”和“分布式歷史趨勢”也跟著自動(dòng)切換。 1．“分布式報(bào)警”的設(shè)置 在INTOUCH組態(tài)中需用 “ 分布式報(bào)警 ” 控件 ， 在控件的 報(bào)警查詢欄中輸入“\\SERVER1\INTOUCH!DONGLI”，SERVER1 為缺省連接的計(jì)算機(jī)名，DONGLI 表示 INTOUCH 中的DONGLI 報(bào)警組（報(bào)警組包括 DONGLI、HS）。在 SERVER 的計(jì)算機(jī)屬性需選中“本機(jī)將提供報(bào)警”；而在 CLIENT 的計(jì)算機(jī)屬性中需選中“本機(jī)將顯示報(bào)警”。運(yùn)行時(shí) CLIENT 將通過函數(shù)切換與 SERVER 的連接。 為了統(tǒng)一報(bào)警設(shè)置，我們將報(bào)警做在 PLC 的報(bào)警模塊中通過對 PLC 變量“AHA（報(bào)警上限）、AHHA（報(bào)警上上限）、ALA（報(bào)警下限）、ALLA（報(bào)警下下限）、APV（報(bào)警過程值）、AVF（報(bào)警狀態(tài)字）”的 讀寫來判斷和設(shè)置報(bào)警。有報(bào)警發(fā)生時(shí)，只有 SERVER 會(huì)將報(bào)警信息寫入報(bào)警記錄，SERVER2 在寫報(bào)警信 息前先判斷 SERVER1 是否在運(yùn)行，以免重復(fù)寫入。 2．“分布式歷史趨勢”的設(shè)置（以 SERVER1 為例）在 SERVER 的 INTOUCH 組態(tài)中需將歷史數(shù)據(jù)的存放路徑設(shè)為 INTOUCH 默認(rèn)路徑。CLIENT 的 INTOUCH 組態(tài)需在“分布式名稱管理器”中的“分布式歷史”里添加一項(xiàng)，供應(yīng)器名稱為“SERVER1”， 路徑為“\\SERVER1\D\NCFC2000S1”（工程路徑）即可。在 CLIENT 中訪問 SERVER1 的歷史數(shù)據(jù)需寫成“SERVER1.TAGNAME”。SERVER2 的設(shè)置與 SERVER1 相同。 3．遠(yuǎn)程變量的引用 在 CLIENT 上使用遠(yuǎn)程變量只需在變量名前加計(jì)算機(jī)名即可，無需在標(biāo)記名字典中新建變量，所 以不占點(diǎn)數(shù)。（SERVER：TAGNAME） 4．自動(dòng)切換功能 CLIENT 通過遠(yuǎn)程變量觀察 SERVER 上的$Second 變量，若它在在一段時(shí)間內(nèi)無變化則表明與 SERVER 的連接出現(xiàn)問題，這時(shí)可通過 SetAccessName 函數(shù)將 CLIENT 上的遠(yuǎn)程變量切換到另一臺(tái) SERVER 上。 2.3 公用的操作窗口 系統(tǒng)中對于具有相同操作接口設(shè)備使用了公用的操作窗口，而不是對應(yīng)每個(gè)設(shè)備都創(chuàng)建一個(gè)操作窗口，這樣大大減少了窗口的數(shù)量。實(shí)現(xiàn)它需要用到間接變量，可以將間接變量看作一個(gè)指針，當(dāng)對某個(gè)設(shè)備操作時(shí)，利用間接變量指向操作變量，這樣，對間接變量的賦值就會(huì)作用到操作變量上，操作變量的變化也會(huì)反應(yīng)到間接變量上。 以過濾水泵為例，在過濾水處理系統(tǒng)中，點(diǎn)擊 3#過濾泵，彈出操作窗口，如下圖所示： 3#過濾泵的操作變量為“RUN-3#GLB（啟動(dòng)）”、“STOP-3#GLB（停止）”、“RL-3#GLB（反饋）”、 “AUTO-3#GLB（自動(dòng)）”、“REPAIR-3#GLB（檢修）”點(diǎn)擊過濾泵時(shí)執(zhí)行語句： DL_START.NAME=RUN-3#GLB.NAME； DL_STOP.NAME=STOP-3#GLB.NAME； DL_RL.NAME = RL-3#GLB.NAME； AUTO.NAME = AUTO-3#GLB.NAME； DL_REPAIR.NAME=REPAIR-3#GLB.NAME； “DL_XXX”為間接變量。在操作窗口中只需對間接變量賦值即可。例如在“啟動(dòng)”按鈕的動(dòng)作屬性中寫到： IF DL_START.Name<>"NULL" AND DL_STOP.Name<>"NULL" THEN DL_START=1; DL_STOP=0; Record=DL_START.Comment; SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）; //寫操作紀(jì)錄 ELSE IF DL_START.Name = = "NULL" THEN DL_STOP=0; Record=StringLeft（ DL_STOP.Comment, StringLen（ DL_STOP.Comment ）/2 ）; SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）; ELSE DL_START=1; Record=StringLeft（ DL_START.Comment, StringLen（ DL_START.Comment ）/2 ）; SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）; ENDIF; ENDIF; 因?yàn)樵O(shè)備的啟停一般有 1.啟動(dòng)與停止是一個(gè)輸出；2.啟動(dòng)與停止是兩個(gè)輸出。為一個(gè)輸出時(shí)我們將輸出變量的 COMMENT 屬性寫為“XXX 啟動(dòng) XXX 停止”這樣，在寫操作記錄時(shí)需取 COMMENT 的左一半或右一半；若為兩個(gè)輸出時(shí)，變量的 COMMENT 將為“XXX 啟動(dòng)”或“XXX停止”，寫記錄時(shí)取對應(yīng)變量的 COMMENT 即可。 CLIENT 的情況比較特殊，因?yàn)?CLIENT需用間接變量指向遠(yuǎn)程變量，而遠(yuǎn)程變量的 COMMENT 無法賦給間接變量的 COMMENT，所以為了在公用窗口中獲得遠(yuǎn)程變量的 COMMENT 我們只能利用間接變量的NAME（即遠(yuǎn)程變量的 NAME）在數(shù)據(jù)庫中查找到 COMMENT，再寫操作記錄。語句如下：（寫記錄的操作參見“數(shù)據(jù) IF DL_START.Name<>"NULL" AND DL_STOP.Name<>"NULL" THEN DL_START=1; DL_STOP=0; Record=StringRight（ DL_START.Name ,StringLen（ DL_START.Name ）-7 ）; SQLSelect（ ConnectionId, "COMM", "COMMENT", "device_id="+"’"+Record + "’" , "" ）; //查找 COMMENT SQLFirst（ ConnectionId ）; Record=StringTrim（ COM, 3 ）; SQLEnd（ ConnectionId ）; SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）; //寫操作紀(jì)錄 ELSE IF DL_START.Name=="NULL" THEN DL_STOP=0; Record=StringRight（ DL_STOP.Name ,StringLen（ DL_STOP.Name ）-7 ）; SQLSelect（ ConnectionId, "COMM", "COMMENT", "device_id="+"’"+Record + "’" , "" ）; SQLFirst（ ConnectionId ）; Record=StringTrim（ COM, 3 ）; Record=StringLeft（ Record, StringLen（ Record ）/2 ）; SQLEnd（ ConnectionId ）; SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）; ELSE DL_START=1; Record=StringRight（ DL_START.Name ,StringLen（ DL_START.Name ）-7 ）; SQLSelect（ ConnectionId, "COMM", "COMMENT", "device_id="+"’"+Record + "’" , "" ）; SQLFirst（ ConnectionId ）; Record=StringTrim（ COM, 3 ）; Record=StringLeft（ Record, StringLen（ Record ）/2 ）; SQLEnd（ ConnectionId ）; SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）; ENDIF; ENDIF; 2.4 數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用 系統(tǒng)中的 IBM 服務(wù)器作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和發(fā)布的服務(wù)器，安裝了 SQL SERVER 2000，系統(tǒng)的報(bào)警歷史記錄 和操作記錄以及設(shè)備檔案都存放在名為“DL” 的數(shù)據(jù)庫中。 2.4.1 ODBC 的連接 INTOUCH 通過 ODBC 訪問 SQL SERVER，在 ODBC 中建立名為“DL”的用戶 DSN，在 INTOUCH 中用語句： SQLConnect（ ConnectionId, "DSN=DL"）； 建立連接，若連接成功則 ConnectionId > 0 。在執(zhí)行每一條 SQL 語句時(shí)都會(huì)有一個(gè)返回值，若返回值為 0 則表示執(zhí)行成功，否則表示與數(shù)據(jù)庫連接不正常，需重新建立連接。為了時(shí)刻檢測與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的連接情 況，在應(yīng)用程序腳本中每 5 秒鐘執(zhí)行一條查詢語句： IF ResultCode = = 0 THEN ResultCode = SQLSelect（ ConnectionId , "SYSUSERS" ,"SYSUSERS","UID=0", "" ）； ENDIF； 同時(shí)在條件腳本中判斷 ResultCode （即返回值）若 ResultCode <> 0 則斷開連接： SQLDisconnect（ ConnectionId ）； ConnectionId = 0； SHOW “通訊狀態(tài)”； 打開“通訊狀態(tài)”畫面，顯示信息“與服務(wù)器連接失??！”及“重試”、“取消”兩個(gè)按鈕。按“重試”，置 位系統(tǒng)將每 20 秒進(jìn)行一次嘗試連接： IF RETRY = = 1 THEN ResultCode = SQLConnect（ ConnectionId, "DSN=DL"）； ENDIF； 直到 ResultCode = 0 為止。 嘗試連接時(shí)系統(tǒng)將變得很忙。若想取消連接，則按“取消”按鈕，系統(tǒng)將不再與服務(wù)器連接，對現(xiàn)場的監(jiān)控 可以正常進(jìn)行，但操作與報(bào)警記錄都將不寫入服務(wù)器（數(shù)據(jù)發(fā)布不受影響）。希望重新連接服務(wù)器時(shí)，只需 在“通訊狀態(tài)”畫面下按“重試”按鈕即可。 2.4.2 綁定列表 在全點(diǎn) INTOUCH 中需建立四個(gè)綁定列表：“alarmhis”，“cortrolog”，“device”，“sysusers”分別對 應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的表格?！皊ysusers”只是為了檢查 ODBC 連接用的，并無其他用處。在每個(gè)列表中用變量與各 字段相對應(yīng)，如“cortrolog” 中變量 “DATETIME” 對應(yīng)字段“DATETIME” ；變量“$OPERATER” 對應(yīng)字段“USERNAME” ；變量“RECORD”對應(yīng)字段“RECORD”等。在寫記錄前，只需先對變量復(fù) 值，再執(zhí)行語句： SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）； 即可。 查詢記錄時(shí)，首先準(zhǔn)備一個(gè)查詢條件，例如在“稀礬池液位”的動(dòng)作腳本中有以下語句 DEVICE_ID= LT51027.Name; ShowAt（"設(shè)備檔案",$ObjHor +200, $ObjVer +50）; SQLSelect（ ConnectionId , "DevICE" , "DevICE" , "Device_ID=" + "’"+ device_id +"’" , "" ）; SQLFirst（ ConnectionId ）; 首先將要查詢的設(shè)備名（LT51027）賦給 DEVICE_ID。 “SQLSelect”語句實(shí)際上執(zhí)行了一條 SQL 語句： SELECT ＊FROM DEVICE WHERE DEVICE_ID =’LT51027’ 然后將查詢到的記錄的字段值賦給綁定列表中的變量。這樣在設(shè)備檔案中里，只要放上綁定列表中的變量就 能顯示查詢的結(jié)果了 。下圖為從數(shù)據(jù)庫中查到的設(shè)備’ LT51027’的信息 。 2.3 管理層應(yīng)用程序 有了數(shù)據(jù)庫中的“操作記錄”、“報(bào)警記錄”和“設(shè)備檔案”，可以方便的開發(fā)管理層應(yīng)用程序。下圖是用 Delphi 開發(fā)的一個(gè)客戶端軟件，用來查詢記錄及維護(hù)設(shè)備檔案，它可以運(yùn)行在工程師的 PC 上。 另外，利用 Intouch 的 NETDDE 功能，可將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地通過第三方軟件進(jìn)行發(fā)布，這里涉及更多的軟件編程技術(shù)，就不在深入了。下圖為將數(shù)據(jù)以 WEB 的方式進(jìn)行發(fā)布。 結(jié)束語 以上的數(shù)據(jù)庫及WEB功能也可以通過IndustrialSQL Sever和SuiteVoyager實(shí)現(xiàn)，以上的應(yīng)用可以說明 InTouch無論在腳本和第三方軟件的接口方面都是非常靈活的。在過去，組態(tài)軟件往往只針對下位機(jī)，一個(gè) 控制系統(tǒng)通常與外界隔離，成為信息孤島，使用Intouch可以做到車間層與管理層的緊密結(jié)合，管理者可以在 辦公室里瀏覽到生產(chǎn)一線的數(shù)據(jù)，使企業(yè)以更高的效率進(jìn)行生產(chǎn)和管理.