iFIX軟件在計算機中的應用

（三）、監控系統軟件結構特點(diǎn)

計算機場(chǎng)地監控系統遵循“開(kāi)放”的設計原則，在計算機產(chǎn)品高速 發(fā)展 并快速更新?lián)Q代的今天，這一點(diǎn)對于保證系統有更長(cháng)的生存周期，并能隨著(zhù)計算機平臺的更新?lián)Q代而同步發(fā)展有著(zhù)至關(guān)重要的意義。

按照系統設計的要求，scada軟件應滿(mǎn)足以下技術(shù)條件：

模塊化：軟件可以按模塊組合。

分布式：具有強力的網(wǎng)絡(luò )支持，能夠以分布環(huán)境方式運行。

多平臺支持：具有在多種計算機平臺上運行的多種版本，具有不同版本有一致的應用層界面和網(wǎng)絡(luò )層界面，以便實(shí)現網(wǎng)絡(luò )中多種平臺的共同運行。目前用于分布式網(wǎng)絡(luò )結構的監督控制和數據采集系統的scada軟件有許多，也各有特色。在我們的計算機房場(chǎng)地監控系統中選用fix軟件，它在眾多的scada系統的同類(lèi)軟件中是性能較為優(yōu)異的一種。fix是一個(gè)高度模塊化的系統軟件，多個(gè)軟件模塊可按一定規則互相搭配，形成不同功能的節點(diǎn)，這些特性合用戶(hù)要以根據現場(chǎng)情況，功能要求等多種因素進(jìn)行綜合考慮組成最適用的應用系統。由于計算機房場(chǎng)地監控系統在進(jìn)行內部的圖形處理時(shí)不是采用點(diǎn)陣圖形處理技術(shù)，而是采用基本于第三代圖形技術(shù)即面向目標編程 方法 （oops），使得監控系統具有更直觀(guān)、更生動(dòng)、操作效率更高的特點(diǎn)，同時(shí)監控系統是多任務(wù)系統，在監控計算機平臺上能同進(jìn)運行多個(gè)程序，其內部關(guān)鍵程序能按優(yōu)先權響應更重要的資源要求，在fix軟件中把程序（任務(wù)）分為三種級別：

（1）系統任務(wù)：系統任務(wù)以實(shí)時(shí)的方式進(jìn)行處理，系統任務(wù)從組態(tài)文件中得到指令并有訪(fǎng)問(wèn)系統資源的優(yōu)先權。

（2）組態(tài)任務(wù)：組態(tài)任務(wù)創(chuàng )建監視和控制過(guò)程的指令和邏輯，組態(tài)任務(wù)還創(chuàng )建組態(tài)文件，在系統任務(wù)被啟動(dòng)時(shí)，它讀入組態(tài)文件并使用其中的信息執行相應的功能。

（3）用戶(hù)任務(wù)：用戶(hù)任務(wù)是工作在過(guò)程或過(guò)程數據中與用戶(hù)發(fā)生關(guān)系的程序，用戶(hù)任務(wù)也使用組態(tài)文件。用戶(hù)取樣和建立數據檔案的 歷史 趨勢應用有三個(gè)程序：

歷史定義：是一個(gè)組態(tài)任務(wù)，它選擇被采樣的數據點(diǎn)。

歷史采集：是一個(gè)系統任務(wù)，它根據歷史定義任務(wù)創(chuàng )建的組態(tài)文件執行數據取樣。

歷史顯示：是一個(gè)用戶(hù)任務(wù)，它用趨勢圖顯示所收集的數據。

一些程序可以作為不同的任務(wù)執行，例如：數據庫建立程序（data base builder）是創(chuàng )造過(guò)程數據庫的組態(tài)任務(wù)，它還可以作為用戶(hù)任務(wù)，用 電子 表格方式顯示實(shí)時(shí)數據。

監控系統軟件的兩個(gè)基本功能是數據采集和數據處理，數據采集是從現場(chǎng)獲得數據并將它們加工成可利用形式的基本功能，通常監控系統通過(guò)i/o驅動(dòng)軟件同i/o硬件設備直接通訊進(jìn)行數據采集。并將采集來(lái)的數據傳送到設備映象表（dit）的指定地址，接著(zhù)掃描、報警和控制程序（sac）讀入從dit來(lái)的數據，進(jìn)行處理并且將其傳送給過(guò)程數據庫。一旦監控系統獲得數據，將進(jìn)行處理并傳送給需要這些數據的程序，這個(gè)過(guò)程就是“數據處理”。監控軟件數據處理的主要部分功能如下：

（1）過(guò)程數據庫是監控和數據采集系統的心臟部分，這個(gè)過(guò)程數據庫是由過(guò)程控制邏輯而形成的一種過(guò)程描述，它是由塊和鏈組成，一個(gè)“塊”是一組過(guò)程控制指令代碼，它執行規定的動(dòng)作，一般有兩種塊類(lèi)型。一級塊從dit讀數據，或寫(xiě)數據到dit或者執行規定功能，二級塊處理傳輸給它的數據。一個(gè)鏈是一系列連接在一起的塊，它們完成一個(gè)控制或監測回路。例如在一個(gè)控制回路中，你需要讀一個(gè)數據點(diǎn)，用一個(gè)標準公式進(jìn)行計算，然后寫(xiě)出。這個(gè)執行控制策略的鏈可以由一模擬量輸入塊，后面接一個(gè)計算塊以及接在后面的一個(gè)模擬量輸出塊組成。

（2）設備映象表（dit）可以看作一個(gè)信箱的集合體。dit中的每個(gè)信箱的叫一個(gè)數據記錄。每個(gè)數據記錄可容納一個(gè)單個(gè)數據點(diǎn)或一批連續的數據點(diǎn)。為了建立一個(gè)數據記錄，要規定開(kāi)始地址和長(cháng)度。開(kāi)始地址告訴i/o驅動(dòng)這批數據從哪個(gè)硬件地址開(kāi)始，長(cháng)度則告訴i/o驅動(dòng)有多少個(gè)連續的數據需要取出。

（3）i/o驅動(dòng)是訪(fǎng)問(wèn)硬件設備和規定通訊參數的工具，每個(gè)i/o驅動(dòng)支持特定的硬件，i/o驅動(dòng)軟件加載后就能建立和維護dit，i/o口驅動(dòng)是按每個(gè)數據記錄規定的速度更新dit，dit的更新時(shí)間。叫數據時(shí)間。數據時(shí)間可以按0.1秒為增量從0到255秒范圍內取值。

（4）掃描、報警和控制程序（sac）：負責執行數值庫鏈的邏輯，它從dit取數據，將數據轉換成過(guò)程數據庫要求的格式，對照報警檢查數據并產(chǎn)生報警信息，同進(jìn)負責執行控制邏輯，執行異常檢測，按要求將數據寫(xiě)入dit，每個(gè)數值庫鏈還包含了sac應該處理鏈的信息，可選的處理方式有三種：以時(shí)間為基礎的處理，以異常為基礎的處理和一次性處理。

★以時(shí)間為基礎的處理：sac能按0.05秒,秒、分、小時(shí)等掃描時(shí)間單位處理鏈的信息。

★以異常為基礎的處理：sac能在以下情況下執行以異常為基礎的鏈信息處理；dit數值變化；從過(guò)程硬件主動(dòng)送來(lái)的信息操作員的操作，應用程序發(fā)出的指令。

★一次性處理：sac還能執行“一次性處理”，當一個(gè)鏈的掃描時(shí)間為零時(shí)，sac只在鏈開(kāi)始掃描時(shí)執行一次處理。

（5）人機對話(huà)（mmi）：它提供一個(gè)面向過(guò)程的窗口，通過(guò)現場(chǎng)傳感器，儀表設備及計算機的共同作用使操作員及時(shí)了解現場(chǎng)情況。在監控系統中，采用全圖形化的用戶(hù)界面，以人機交互式方式生成顯示畫(huà)面及完成實(shí)時(shí)數據的動(dòng)態(tài)鏈接，并且實(shí)時(shí)地顯示過(guò)程現場(chǎng)各種數據的動(dòng)態(tài)變化。

（四）、監控系統主要軟件模塊、軟件分布路徑和系統啟動(dòng)加載執行程序

1、 主要軟件模塊

1）基本模塊：包括系統組態(tài)軟件（scu），安全保護管理，數據庫顯示及修改。

2）i/o驅動(dòng)模塊：包括了各種現場(chǎng)i/o設備的驅動(dòng)程序。

3）數據平臺模塊：包括掃描、報警和控制（sac），報警管理實(shí)時(shí)數據庫數據處理。

4）人機界面模塊：包括面向實(shí)體的圖形處理功能。

5）信息服務(wù)模塊：包括自動(dòng)控制和統計處理控制模塊。

6）歷史趨勢模塊：完成歷史數據收集、存檔、顯示等功能。

7）實(shí)時(shí)數據庫訪(fǎng)問(wèn)接口（cda）模塊：提供各種調用去訪(fǎng)問(wèn)實(shí)時(shí)數據庫中的數據。

8）歷史數據庫訪(fǎng)問(wèn)接口（had）模塊：提供各種調用去訪(fǎng)問(wèn)歷史數據庫中的數據。