1 引言
隨著計算機技術和網絡通信技術的突飛猛進和發(fā)展,監(jiān)控組態(tài)軟件因為具有實時控制、聯(lián)網通訊、數據記錄、人機對話等功能,被廣泛的運用于PLC、DCS及FCS等系統(tǒng)中。在工業(yè)自動化領域扮演著越來越重要的角色。
本文以美國Rockwell Automation公司的RSView32軟件為基礎,設計出了鍋爐液位的監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控組態(tài)軟件投入運行后,操作員可以在它的支持下查看生產現場的實時數據及流程畫面;自由瀏覽各個實時/歷史趨勢畫面;及時得到并處理各種過程報警和系統(tǒng)報警;在需要時,人為干預生產過程,修改生產過程參數和狀態(tài)。
2 RSView32軟件特點
RSView32把Active X控制嵌入畫面的軟件包,由于它可與其它Rockwell Software集成,Rockwell為監(jiān)視和運行控制系統(tǒng)提供了極大的靈活性。Rockwell具有以下特點。
2.1 圖形對象
RSView32提供的繪圖工具可生成簡單或復雜的圖形對象或文本,以及包括許多常用圖形對象的庫,這些圖形對象可以拖放到畫面中,并且可以擊活圖形變化以使它們反映出過程變化。
2.2 標簽引用
只要打開RSView32標簽瀏覽器,就可以導入邏輯編程軟件中使用的全部數據庫,或者是選擇需要的梯形邏輯所用的標簽,而不需要導入整個數據庫。
2.3 項目擴展
當項目擴展時,用戶可以容易地將RSView32軟件升級到更多標簽數據庫限制版本,最多可擴展到70k個點,而對項目無須任何改變。
2.4 標簽報警
可對開關量或模擬量標簽組態(tài)報警,并使用警告摘要窗口顯示報警信息,并可以使用顏色標明警告嚴重性等級,以使操作者易于發(fā)現嚴重警告。
2.5 多標簽趨勢圖
利用RSView32,可在一個趨勢中繪制16條標簽曲線,并且標簽穿越參考值時使用陰影來突出顯示。
2.6 Microsoft鏈接
利用RSView32的開放式實際可容易地與Microsoft產品共享信息。
3 監(jiān)控項目開發(fā)過程
該鍋爐液位監(jiān)控項目使用美國Rockwell Automation公司所生產的PLC(Micrologix1500系列)并輔助以相應的模擬量輸入、輸出模塊(1769-IF4,1769-OF2)來實現對系統(tǒng)液位的控制。PC機通過雙絞線和PLC相連(如圖1),以實現上位機和下位機的通訊組態(tài)。
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圖1 系統(tǒng)硬件框圖[/align]
PC機上應裝有組態(tài)監(jiān)控軟件RSView32,通訊軟件RSLink,編程軟件RSLogix 500 English等。
3.1 組態(tài)過程
(1)創(chuàng)建RSView32項目:啟動RSView32,創(chuàng)建一個新的項目。在創(chuàng)建過程中,RSView32將自動調用RSLink通訊軟件。
(2)通道設置:通道(Channel)設置需要確定通信通道、網絡類型以及相應的驅動程序。一個通信通道代表RSView32站點與可編程控制器所在網絡的連接線路。通道的窗口主要設置網絡類型(Network),這與用戶要連接的處理器和網絡類型有關。這里選用DH-485網絡類型,相應的主要網絡驅動(Primary Communication Driver)選擇AB_DF1-1,這取決于使用RSLinx組態(tài)網絡時用到的處理器所在網絡使用的驅動類型。
(3)節(jié)點設置:節(jié)點與設備的通信,或通過直接的驅動程序,或通過DDE服務器進行。對于Allen-Bradley設備,RSView32以RSLinx驅動方式直接通訊。在這里會出現下面幾個需要填寫的內容:
Name(節(jié)點名):輸入自定義的節(jié)點名稱。
Channel(通道):輸入節(jié)點所在通道的號碼。
Station(站):輸入通信通道內可編程控制器的物理站地址。
Type(類型):輸入可編程控制器的類型。
(4)創(chuàng)建數據庫標簽:一個數據庫標簽由那些稱為標簽的記錄組成(一個標簽類似于PLC編程技術中的符號)。在這里定義那些希望RSView32監(jiān)控的數據。當需要時,Tag的當前值由連接的設備不斷刷新, 并存儲到計算機內存中,然后反應到數值表上,可以立即被RSView32的其它程序使用。
Tag的類型有:模擬量(Analog)、數字量(Digital)、字符串(String)、系統(tǒng)(System)標簽。這里監(jiān)控的是液位的變化量,因此選擇模擬量,同時設置液位的最大值和最小值,并在“Address”中填入模擬量的輸入地址。
另外,若給標簽添加報警,則選中“Tag Database”編輯器中“Alarm”復選框,將彈出報警設置對話框。報警的嚴重程度分八個等級,一級為最高等級,八級為最低等級。報警標簽中填入用戶需要報警的信息(相當于解釋說明),其它的選擇項可以選擇系統(tǒng)默認。
3.2 監(jiān)控畫面制作
監(jiān)控畫面向操作員展現了整個工廠的生產活動。它不但能顯示系統(tǒng)數據和各參數據,而且向操作員提供了一種向聯(lián)機寫入數據的方法。
圖形顯示編輯器提供了創(chuàng)建圖形的工具,利用繪圖工具箱中的工具可以在圖形編輯區(qū)域內畫任意圖形。另外,RSView32本身有一套包括圖形對象和界面的圖形庫,圖形庫中的許多對象已經預組態(tài)了動畫。使用者可以將需要的對象從圖形庫中拖曳到圖形編輯區(qū)域。
在該系統(tǒng)中,可以設置一連通器來模擬鍋爐液位的變化。先在圖形編輯器中畫一長矩形,點擊右鍵在“Animation”的選擇項中選擇“Fill…”,在其中填入相應的數據庫標簽名稱,點擊“Apply”即完成。另外,還可以在主界面上設置調用報警記錄、趨勢圖等功能,主界面完成后如圖2所示,上面可以顯示鍋爐液位的變化、液體的流動等動畫效果;當液位超出上下限時將出現閃爍的報警提示。
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圖2 監(jiān)控主畫面[/align]
繪制組態(tài)趨勢圖時,鼠標單擊工具欄中
然后在圖形編輯區(qū)域空白處拉出一個大小適宜的矩形框,系統(tǒng)將彈出組態(tài)趨勢對話框。在“Trend Configuration”選項卡中,需要按照實際情況設置趨勢圖的橫坐標軸、縱坐標軸、控制速率和數據源等信息?!癙en Configuration”選項卡中,需要組態(tài)標簽、數值以及顯示線條形式、顏色等,設置完后如圖3所示。
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圖3 趨勢圖[/align]
另外,還可以設置在各個畫面之間相互切換。首先要選中“Butten”按鈕,將其拖入圖形編輯區(qū),會出現一對話框,點擊“Action”,然后點擊“Press”后的“…”,出現命令選擇對話框,選擇相應的命令,例如是調用其他文件則選擇“display”命令,然后在該對話框中點擊“Next”,在“File”中選擇相應的文件即可。
4 結束語
本文通過運用RSView32設計的鍋爐液位監(jiān)控系統(tǒng),將工業(yè)現場復雜的系統(tǒng)環(huán)境模擬在一上位機中運行,通過趨勢曲線、報警記錄等信息,可以分析查找設備故障的種類、原因及程度,避免了PLC程序的反復修改,減少了不必要的損失,提高了設備的安全性、高效性和經濟性,為操作人員提供了巨大的便利,具有一定的應用價值。