1. 系統(tǒng)簡介
　　《動力工段自控系統(tǒng)改造》項目是對南纖公司原有動力工段的自控系統(tǒng)進行改造和優(yōu)化。目標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。
　　原動力工段包括：化水車間、冷凍空壓車間（簡稱動力車間）、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 和兩臺全點的INTOUCH 操作站實現(xiàn)監(jiān)控，泵房車間也已采用了一套SIEMENS TI545 PLC 和兩臺256 點的INTOUCH 操作站實現(xiàn)監(jiān)控，動力車間除5 臺壓縮空氣干燥器采用GE 90-30PLC 控制外其余設備的監(jiān)控均用盤裝儀表實現(xiàn)。原動力工段系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。



改造前的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　　　
　　系統(tǒng)改造后，泵房車間和動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)基礎上增加一些功能。將原有的兩臺全點INTOUCH 和一臺256 點INTOUCH
移入新設的集中控制室，實現(xiàn)三個車間的集中監(jiān)控，在化水車間設一臺256 點INTOUCH 操作站，供現(xiàn)場巡回檢查時使用。
　　同時系統(tǒng)通過一臺新設的數(shù)據(jù)及Web 服務器與公司管理網(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)和報表。



改造后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　　　
2． 系統(tǒng)功能及特點
2.1冗余的總線及操作站
　　系統(tǒng)包含2 臺全點的INTOUCH（SERVER1、SERVER2）和2 臺256 點的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 則通過遠程變量訪問某臺全點INTOUCH 上的數(shù)據(jù)從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)控。通常CLIENT1、CLIENT2只與SERVER1、SERVE2 中的一臺通訊，當發(fā)生通訊故障時會自動嘗試與另一臺SERVER 連接。INTOUCH 中的“通訊狀態(tài)”畫面顯示了各工作站、PLC 及總線的當前狀態(tài)。

　　圖中紅線表示操作站在線，黑色表示離線。在CLIENT1、CLIENT2 的“通訊狀態(tài)”畫面中，工程師可以手動切換CLIENT 與SERVER 的連接。
2.2“瘦”操作站模式
　　256 點的CLIENT 通過遠程變量訪問全點的SERVER 從而訪問PLC，這樣CLIENT的變量配置不超過256點。同時系統(tǒng)運用了“分布式報警”和“分布式歷史趨勢”等功能，所有的報警記錄及歷史趨勢都存儲在全點的SERVER上，CLIENT上顯示的報警和歷史趨勢是從SERVER上獲得的?？梢哉f，SERVER充當了INTOUCH服務器而CLIENT是一個INTOUCH 客戶端，只需較低的配置即可。當切換SERVER時，“分布式報警”和“分布式歷史趨勢”也跟著自動切換。
1．“分布式報警”的設置
　　在INTOUCH 組態(tài)中需用“分布式報警”控件，在控件的報警查詢欄中輸入“\\SERVER1\INTOUCH!DONGLI”，SERVER1 為缺省連接的計算機名，DONGLI 表示INTOUCH 中的DONGLI 報警組（報警組包括DONGLI、HS）。在SERVER 的計算機屬性需選中“本機將提供報警”；而在CLIENT 的計算機屬性中需選中“本機將顯示報警”。運行時CLIENT 將通過函數(shù)切換與SERVER 的連接。
　　為了統(tǒng)一報警設置，我們將報警做在PLC 的報警模塊中通過對PLC 變量“AHA（報警上限）、AHHA（報警上上限）、ALA（報警下限）、ALLA（報警下下限）、APV（報警過程值）、AVF（報警狀態(tài)字）”的讀寫來判斷和設置報警。有報警發(fā)生時，只有SERVER 會將報警信息寫入報警記錄，SERVER2 在寫報警信息前先判斷SERVER1是否在運行，以免重復寫入。
2．“分布式歷史趨勢”的設置（以SERVER1 為例）
　　在SERVER 的INTOUCH 組態(tài)中需將歷史數(shù)據(jù)的存放路徑設為INTOUCH 默認路徑。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，供應器名稱為“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 的設置與SERVER1 相同。
3．遠程變量的引用
　　在CLIENT 上使用遠程變量只需在變量名前加計算機
名即可，無需在標記名字典中新建變量，所以不占點數(shù)。（SERVER：TAGNAME）
4．自動切換功能
　　CLIENT 通過遠程變量觀察SERVER 上的$Second 變量，若它在在一段時間內(nèi)無變化則表明與SERVER 的連接出現(xiàn)問題，這時可通過SetAccessName 函數(shù)將CLIENT 上的遠程變量切換到另一臺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備使用了公用的操作窗口，而不是對應每個設備都創(chuàng)建一個操作窗口，這樣大大減少了窗口的數(shù)量。實現(xiàn)它需要用到間接變量，可以將間接變量看作一個指針，當對某個設備操作時，利用間接變量指向操作變量，這樣，對間接變量的賦值就會作用到操作變量上，操作變量的變化也會反應到間接變量上。
　　以過濾水泵為例，在過濾水處理系統(tǒng)中，點擊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）”、“STOP-3#GLB（停止）”、“RL-3#GLB（反饋）”、“AUTO-3#GLB（自動）”、“REPAIR-3#GLB（檢修）”點擊過濾泵時執(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”按鈕的動作屬性中寫到：
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" ）; //寫操作紀錄
ELSE
IF DL_START.Name = = "NULL" THEN
DL_STOP=0;
Record=StringLeft（ DL_STOP.Comment, StringLe（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;
　　因為設備的啟停一般有兩種：1.啟動與停止是一個輸出；2.啟動與停止是兩個輸出。為一個輸出時我們將輸出變量的COMMENT 屬性寫為“XXX 啟動XXX 停止”這樣，在寫操作記錄時需取COMMENT 的左一半或右一半；若為兩個輸出時，變量的COMMENT 將為“XXX 啟動”或“XXX 停止”，寫記錄時取對應變量的COMMENT即可。
　　CLIENT 的情況比較特殊，因為CLIENT 需用間接變量指向遠程變量，而遠程變量的COMMENT 無法賦給間接變量的COMMENT，所以為了在公用窗口中獲得遠程變量的COMMENT 我們只能利用間接變量的NAME（即遠程變量的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)庫的應用”。）
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 ）;
www.it168.com
SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）;
ELSE
DL_START=1;
Recor d=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)庫的應用
　　系統(tǒng)中的IBM 服務器作為數(shù)據(jù)存儲和發(fā)布的服務器，安裝了SQL SERVER 2000，系統(tǒng)的報警歷史記錄和操作記錄以及設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 語句時都會有一個返回值，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。為了時刻檢測與數(shù)據(jù)庫服務器的連接情況，在應用程序腳本中每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“與服務器連接失?。?rdquo;及“重試”、“取消”兩個按鈕。按“重試”，置位系統(tǒng)將每20 秒進行一次嘗試連接：
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)將不再與服務器連接，對現(xiàn)場 的監(jiān)控可以正常進行，但操作與報警記錄都將不寫入服務器（數(shù)據(jù)發(fā)布不受影響）。希望重新連接服務器時，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INTOUCH 中需建立四個綁定列表：“alarmhis”，“cortrolog”，“device”，“sysusers”分別對應數(shù)據(jù)庫中的表格。“sysusers”只是為了檢查ODBC 連接用的，并無其他用處。在每個列表中用變量與各字段相對應，如“cortrolog” 中變量“DATETIME” 對應字段“DATETIME” ；變量“$OPERATER”對應字段“USERNAME” ；變量“RECORD”對應字段“RECORD”等。在寫記錄前，只需先對變量復值，再執(zhí)行語句：
SQLInsert（ ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ）；
即可。
查詢記錄時，首先準備一個查詢條件，例如在“稀礬池液位”的動作腳本中有以下語句
DEVICE_ID= LT51027.Name;
ShowAt（"設備檔案",$ObjHor +200, $ObjVer +50）;
SQLSelect（ ConnectionId , "DevICE" , "DevICE" , "Device_ID=" + "’"+ device_id +"’" , "" ）;
SQLFirst（ ConnectionId ）;
首先將要查詢的設備名（LT51027）賦給DEVICE_ID。
“SQLSelect”語句實際上執(zhí)行了一條SQL 語句：
　　SELECT ＊ FROM DEVICE WHERE DEVICE_ID = ‘LT51027’
　　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)庫中查到的設備’ LT51027’的信息。

3 管理層應用程序
　　有了數(shù)據(jù)庫中的“操作記錄”、“報警記錄”和“設備檔案”，可以方便的開發(fā)管理層應用程序。下圖是用Delphi 開發(fā)的一個客戶端軟件，用來查詢記錄及維護設備檔案，它可以運行在工程師的PC 上。

　　另外，利用Intouch 的NETDDE 功能，可將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時地通過第三方軟件進行發(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 實現(xiàn)，以上的應用可以說明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，一個控制系統(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)以更高的效率進行生產(chǎn)和管理。