Intouch在烟草行业自动化领域中的应用

[摘要] 本文介绍在南通醋酸纤维有限公司《动力工段自控系统改造》项目中，分布式Intouch的应用，以及Intouch与SQLSERVER2000和其它应用程序共同组建整个管控系统。另外还介绍了一些Intouch组态的技巧。 1．系统简介 《动力工段自控系统改造》项目是对南纤公司原有动力工段的自控系统进行改造和优化。目标是充分利用原有软硬件资源，用最少的投入获得高效、安全的系统性能。 原动力工段包括：化水车间、冷冻空压车间（简称动力车间）、软水站及一二泵房车间，各自拥有自己的控制室。改造前，化水车间已采用了一套SIEMENS TI545 PLC和两台全点的INTOUCH操作站实现监控，泵房车间也已采用了一套SIEMENS TI545 PLC和两台256点的INTOUCH操作站实现监控，动力车间除5台压缩空气干燥器采用GE 90-30PLC控制外其余设备的监控均用盘装仪表实现。原动力工段系统结构如下图所示。 系统改造后，泵房车间和动力车间由原泵房车间的SIEMENS TI545 PLC控制（需增加一些卡件），化水车间在原系统基础上增加一些功能。将原有的两台全点INTOUCH和一台256点INTOUCH移入新设的集中控制室，实现三个车间的集中监控，在化水车间设一台256点INTOUCH操作站，供现场巡回检查时使用。同时系统通过一台新设的数据及Web服务器与公司管理网连接，公司和工段管理者可通过公司区域网获取生产过程的数据和报表。 2．系统功能及特点 2.1冗余的总线及操作站 系统包含2台全点的INTOUCH（SERVER1、SERVER2）和2台256点的INTOUCH（CLIENT1、CLIENT2），SERVER1、SERVER2分别通过各自的TIWAY卡与化水、泵房的PLC构成两条冗余的TIWAY总线。CLIENT1、CLIENT2则通过远程变量访问某台全点INTOUCH上的数据从而实现对现场的监控。通常CLIENT1、CLIENT2只与SERVER1、SERVE2中的一台通讯，当发生通讯故障时会自动尝试与另一台SERVER连接。INTOUCH中的“通讯状态”画面显示了各工作站、PLC及总线的当前状态。 　 图中红线表示操作站在线，黑色表示离线。在CLIENT1、CLIENT2的“通讯状态”画面中，工程师可以手动切换CLIENT与SERVER的连接。 2.2“瘦”操作站模式 256点的CLIENT通过远程变量访问全点的SERVER从而访问PLC，这样CLIENT的变量配置不超过256点。同时系统运用了“分布式报警”和“分布式历史趋势”等功能，所有的报警记录及历史趋势都存储在全点的SERVER上，CLIENT上显示的报警和历史趋势是从SERVER上获得的。可以说，SERVER充当了INTOUCH服务器而CLIENT是一个INTOUCH客户端，只需较低的配置即可。当切换SERVER时，“分布式报警”和“分布式历史趋势”也跟着自动切换。 1．“分布式报警”的设置 在INTOUCH组态中需用“分布式报警”控件，在控件的报警查询栏中输入“\\SERVER1\INTOUCH!DONGLI”，SERVER1为缺省连接的计算机名，DONGLI表示INTOUCH中的DONGLI报警组（报警组包括DONGLI、HS）。在SERVER的计算机属性需选中“本机将提供报警”；而在CLIENT的计算机属性中需选中“本机将显示报警”。运行时CLIENT将通过函数切换与SERVER的连接。 为了统一报警设置，我们将报警做在PLC的报警模块中通过对PLC变量“AHA（报警上限）、AHHA（报警上上限）、ALA（报警下限）、ALLA（报警下下限）、APV（报警过程值）、AVF（报警状态字）”的读写来判断和设置报警。有报警发生时，只有SERVER会将报警信息写入报警记录，SERVER2在写报警信息前先判断SERVER1是否在运行，以免重复写入。 2．“分布式历史趋势”的设置（以SERVER1为例） 在SERVER的INTOUCH组态中需将历史数据的存放路径设为INTOUCH默认路径。CLIENT的INTOUCH组态需在“分布式名称管理器”中的“分布式历史”里添加一项，供应器名称为“SERVER1”，路径为“\\SERVER1\D\NCFC2000S1”(工程路径)即可。在CLIENT中访问SERVER1的历史数据需写成“SERVER1.TAGNAME”。SERVER2的设置与SERVER1相同。 3．远程变量的引用 在CLIENT上使用远程变量只需在变量名前加计算机名即可，无需在标记名字典中新建变量，所以不占点数。（SERVER：TAGNAME） 4．自动切换功能 CLIENT通过远程变量观察SERVER上的$Second变量，若它在在一段时间内无变化则表明与SERVER的连接出现问题，这时可通过SetAccessName函数将CLIENT上的远程变量切换到另一台SERVER上。 2.3公用的操作窗口 系统中对于具有相同操作接口设备使用了公用的操作窗口，而不是对应每个设备都创建一个操作窗口，这样大大减少了窗口的数量。实现它需要用到间接变量，可以将间接变量看作一个指针，当对某个设备操作时，利用间接变量指向操作变量，这样，对间接变量的赋值就会作用到操作变量上，操作变量的变化也会反应到间接变量上。 以过滤水泵为例，在过滤水处理系统中，点击3#过滤泵，弹出操作窗口，如下图所示： 3#过滤泵的操作变量为“RUN-3#GLB（启动）”、“STOP-3#GLB（停止）”、“RL-3#GLB（反馈）”、“AUTO-3#GLB（自动）”、“REPAIR-3#GLB（检修）”点击过滤泵时执行语句： 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”为间接变量。在操作窗口中只需对间接变量赋值即可。例如在“启动”按钮的动作属性中写到： 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" ); //写操作纪录 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; 因为设备的启停一般有两种：1.启动与停止是一个输出；2.启动与停止是两个输出。为一个输出时我们将输出变量的COMMENT属性写为“XXX启动XXX停止”这样，在写操作记录时需取COMMENT的左一半或右一半；若为两个输出时，变量的COMMENT将为“XXX启动”或“XXX停止”，写记录时取对应变量的COMMENT即可。 CLIENT的情况比较特殊，因为CLIENT需用间接变量指向远程变量，而远程变量的COMMENT无法赋给间接变量的COMMENT，所以为了在公用窗口中获得远程变量的COMMENT我们只能利用间接变量的NAME（即远程变量的NAME）在数据库中查找到COMMENT，再写操作记录。语句如下：（写记录的操作参见“数据库的应用”。注意：以下中文单引号请替换为英文单引号） 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" ); //写操作纪录 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数据库的应用 系统中的IBM服务器作为数据存储和发布的服务器，安装了SQL SERVER 2000，系统的报警历史记录和操作记录以及设备档案都存放在名为“DL” 的数据库中。 2.4.1 ODBC的连接 INTOUCH 通过ODBC访问SQL SERVER，在ODBC中建立名为“DL”的用户DSN，在INTOUCH中用语句： SQLConnect( ConnectionId, "DSN=DL")； 建立连接，若连接成功则ConnectionId > 0 。在执行每一条SQL语句时都会有一个返回值，若返回值为0则表示执行成功，否则表示与数据库连接不正常，需重新建立连接。为了时刻检测与数据库服务器的连接情况，在应用程序脚本中每5秒钟执行一条查询语句： IF ResultCode