1 引言
在一個(gè)自動(dòng)監控(Supervisory Control And Data Acquisition SCADA)系統中，投入運行的監控組態(tài)軟件是系統的數據采集和處理中心、遠程監控中心和數據轉發(fā)中心。處于運行狀態(tài)的監控組態(tài)軟件與各種控制、檢測設備如掛接在現場(chǎng)總線(xiàn)上的工控計算機、PLC、智能儀表、智能設備等共同構成快速響應控制中心?？刂品桨负退惴ㄒ话阍谠O備上組態(tài)并執行，也可在工控計算機上組態(tài)，然后在下裝到設備中執行，根據設備的具體要求而定[1]。組態(tài)軟件在SCADA系統中所處的位置如圖1所示。
監控組態(tài)軟件投入運行后，操作人員可以在其支持下完成以下各項任務(wù):
(1) 查看生產(chǎn)現場(chǎng)的實(shí)時(shí)數據及流程畫(huà)面，瀏覽各實(shí)時(shí)/歷史趨勢畫(huà)面;
(2) 自動(dòng)打印各種實(shí)時(shí)/歷史生產(chǎn)報表;
(3) 及時(shí)得到各種過(guò)程報警和系統報警;
(4) 在需要時(shí)，人為干預生產(chǎn)過(guò)程，修改生產(chǎn)過(guò)程參數和狀態(tài);
(5) 與管理部門(mén)的計算機聯(lián)網(wǎng)，為管理部門(mén)提供生產(chǎn)實(shí)時(shí)數據

圖1 監控組態(tài)軟件在SCADA系統中所處的位置

現場(chǎng)總線(xiàn)作為開(kāi)放的控制網(wǎng)絡(luò )能實(shí)現現場(chǎng)設備間、現場(chǎng)設備與控制室間的信號通信[2]。開(kāi)放通信是信息傳輸與共享的基礎之一，而當現場(chǎng)信號傳至監控計算機之后，如何實(shí)現計算機內部各程序之間的信息溝通與傳遞，即如何讓現場(chǎng)信號與各應用程序連接起來(lái)，讓現場(chǎng)信息出現在計算機的各應用平臺上，依然存在一個(gè)連接標準與規范的問(wèn)題。在多用戶(hù)、多任務(wù)的計算機系統中實(shí)現程序間的數據交換比較方便，操作系統對這種操作是支持的。自從Windows及微機版UNIX、LINUX操作系統的面世后，出現了程序之間交換數據的技術(shù)、協(xié)議或標準，實(shí)現程序間的數據交換才比較容易。在工業(yè)PC機的自動(dòng)化系統中被廣泛采用的今天，讓現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統和人機界面軟件能夠有效充分地用PC機豐富強大的軟件資源，是一項值得深入研究的課題。文章對有關(guān)技術(shù)問(wèn)題結合工程實(shí)踐作些討論。
2 動(dòng)態(tài)數據交換的基本概念
盡管工控組態(tài)軟件的數據交換技術(shù)有了長(cháng)足進(jìn)步，在當前實(shí)際運用的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統組態(tài)軟件中，對于DDE和OPC兩種數據交換技術(shù)的具體運用—特別是在微機執行多任務(wù)條件下如何進(jìn)一步提高組態(tài)軟件與其他程序之間的數據交換實(shí)時(shí)性方面，仍然存在某些不足，值得進(jìn)一步探討和研究。其中，動(dòng)態(tài)數據實(shí)時(shí)交換(DDE)技術(shù)在控制網(wǎng)絡(luò )的集成中得到了實(shí)際應用。其原因:
(1) 這種方法實(shí)時(shí)性較好，可以采用標準的Windows技術(shù);
(2) 作為連接控制網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )的通信處理機在硬件上比較容易實(shí)現。
當控制網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )有一共享工作站或通信處理機時(shí)，就可以通過(guò)動(dòng)態(tài)數據交換技術(shù)實(shí)現控制網(wǎng)絡(luò )中實(shí)時(shí)數據與信息網(wǎng)絡(luò )中數據庫數據的動(dòng)態(tài)交換，從而實(shí)現控制網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )的集成。
DDE是進(jìn)程間通信的方法。為了進(jìn)行會(huì )話(huà)，DDE應用程序用3個(gè)基本的標志符(或字符串)，即三層識別系統來(lái)區別其他DDE應用程序，他們分別是應用程序名(Application)、主題名(Topic)和項目名(Item)。每個(gè)DDE會(huì )話(huà)由應用程序名和主題名唯一定義，在DDE會(huì )話(huà)建立前由客戶(hù)程序和服務(wù)器共同決定應用程序名和主題名，而由客戶(hù)程序填寫(xiě)服務(wù)器的3個(gè)標志名。應用程序名位于層次機構的頂層，用于指出特定的DDE服務(wù)器應用程序名。主題名更深刻地定義了服務(wù)器應用程序會(huì )話(huà)的主題內容，服務(wù)器應用程序可支持一個(gè)或多個(gè)主題名[2]。

3 面向過(guò)程控制的動(dòng)態(tài)參數數據交換程序設計
為方便討論問(wèn)題、現舉例說(shuō)明。根據某生產(chǎn)自動(dòng)化改造工程要求,需要對系統進(jìn)行組態(tài)監控操作平臺設計，采用組態(tài)軟件IFIX2.2和Windows應用軟件VB6.0，開(kāi)發(fā)并實(shí)現基于DDE機制的進(jìn)程間數據交換，滿(mǎn)足工業(yè)控制網(wǎng)SCADA工控計算機內部信息交換需要，為各應用程序通過(guò)共享內存交換信息，實(shí)現控制網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )的集成，并為進(jìn)一步進(jìn)行Windows程序間的數據交換開(kāi)發(fā)提供有借鑒意義的參考[3]?？刂凭W(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )的主要集成技術(shù)如圖2所示。

圖2 控制網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )的主要集成技術(shù)

3.1 DDE信息交換的網(wǎng)絡(luò )集成方法
通過(guò)共享存儲器的DDE技術(shù)為實(shí)現控制網(wǎng)絡(luò )與信息網(wǎng)絡(luò )的集成提供了技術(shù)支持，有很強的實(shí)時(shí)性。工程設計以工控計算機IPC作為通信處理機，該IPC機同時(shí)也是2個(gè)網(wǎng)絡(luò )的工作站，跨接控制網(wǎng)絡(luò )和信息網(wǎng)絡(luò )，在溝通2個(gè)網(wǎng)絡(luò )中起橋梁作用。通信處理機IPC用DDE方法實(shí)現2個(gè)網(wǎng)絡(luò )間各站點(diǎn)的通信，是整個(gè)集成網(wǎng)絡(luò )的關(guān)鍵，它能實(shí)現以下功能:
(1) 搜集控制網(wǎng)絡(luò )上各站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數據信息，寫(xiě)入信息網(wǎng)絡(luò )的數據庫，以便信息網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)瀏覽、查詢(xún);
(2) 將信息網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)的控制信息及時(shí)下達至控制網(wǎng)絡(luò )的指定工作站點(diǎn)。
基于通信處理機DDE信息交換的網(wǎng)絡(luò )集成方法如圖3所示。

圖3 基于通信處理機DDE信息交換的網(wǎng)絡(luò )集成方法

3.2 組態(tài)軟件iFix與VB之間的DDE實(shí)現
現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統采用Intellution公司開(kāi)發(fā)的組態(tài)軟件iFix2.2作為SCADA監控操作平臺。iFix是一種工業(yè)自動(dòng)化組態(tài)軟件，它采用圖形用戶(hù)界面，提供了監控和數據采集功能,為操作人員和開(kāi)發(fā)人員提供了良好的監控環(huán)境，可以實(shí)現對象自由組態(tài)及動(dòng)態(tài)屬性的在線(xiàn)配置、現場(chǎng)動(dòng)態(tài)數據采集、數據處理、狀態(tài)監控、報警、參數設置、報表生成、數據存儲、接口等基本功能和網(wǎng)絡(luò )管理功能。在各種操作系統上的版本共享相同的內核，允許在同一網(wǎng)絡(luò )結構中運行建立在不同操作系統上的iFix版本。iFix包含大量圖形工具，使用戶(hù)能夠快速地開(kāi)發(fā)系統，而且它提供了強大的功能，包括實(shí)時(shí)過(guò)程的監視和監督控制、報警和報警管理、歷史趨勢，統計過(guò)程控制、基于用戶(hù)的安全系統、方便的系統擴展、網(wǎng)絡(luò )功能等。而VB6.0是微軟公司推出的一個(gè)流行且強大的快速開(kāi)發(fā)工具,在開(kāi)發(fā)SCADA系統時(shí)，利用DDE技術(shù)把兩種工具有效的結合起來(lái)，更能發(fā)揮它們各自的優(yōu)勢，可以獲取令人滿(mǎn)意的結果。


上一頁(yè) 1 2 下一頁(yè)