Intouch軟件在寶鋼三熱軋中的應用

1、1、前言 寶鋼分公司1880熱軋HMI是采用Wonderware公司Intouch 9.5軟件實現(xiàn)的。InTouch HMI使操作人員可以實時察看和控制軋鋼生產(chǎn)過程；同時，它為工程師提供了一個易用的開發(fā)環(huán)境和廣泛的功能，使工程師能夠快速地建立、測試和部署強大的自動化應用，來連接和傳遞實時信息。這是一種開放的、可擴展的人機界面，可以實現(xiàn)操作人員對設備進行設定、操作和狀態(tài)監(jiān)視。 1880熱軋HMI的主要功能包括：生產(chǎn)過程畫面顯示；操作信息的輸入，包括狀態(tài)設定、參數(shù)輸入、手動操作設備等；分組報警功能，按照系統(tǒng)和用戶、故障優(yōu)先級以及故障類型設置分組設置報警項目，可以分類查詢；系統(tǒng)診斷，通過系統(tǒng)報警畫面

2、進入系統(tǒng)診斷畫面，迅速查詢系統(tǒng)故障點，診斷內(nèi)容包括HMI、S3、RIO及傳動設備等。 寶鋼1880mm三熱軋主軋線控制系統(tǒng)中過程監(jiān)控軟件采用了Wonderware公司Intouch 9.5軟件，可以達到需要的控制要求和目的。 2、InTouch簡介 InTouch HMI以其易用性、面向?qū)ο蟮目删幊虉D形、強大的通訊連接性能以及靈活的架構(gòu)，在競爭中保持世界領先的地位。可以快速而且功能強大地創(chuàng)建和更改應用程序。 InTouch 軟件可以部署在獨立的設備、分布式的服務器/ 客戶機體系結(jié)構(gòu)、Industrial Application Sever上的應用，也可以作為終端服務的瘦客戶端應用。同時，InT

3、ouch軟件也是得到微軟公司的“Desiged for Windows XP” 認證的第一個HMI產(chǎn)品。它還可以創(chuàng)建圖形顯示，這些圖形可以從工作站、PDAs、瀏覽器和最新的Wonderware Industrial Tablets以及觸摸式平板電腦進行查看。 3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 寶鋼1880mm三熱軋PLC系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖所示：圖1 PLC系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu) 從圖中可以看出，系統(tǒng)分為三級網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，控制器和HMI間采用標準的分布式客戶機/服務器結(jié)構(gòu)，控制器與I/O設備采用分布式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，保證了系統(tǒng)可靠與安全。 第一級為現(xiàn)場設備級。主要包括主軋線的各種電磁閥比例閥等，以及壓力溫度速度位置的檢測裝置，操作臺，操

4、作箱，馬達等等。與這些現(xiàn)場設備相關的各種檢測或控制信號，以不同形式接至TMEIC PLC系統(tǒng)的V3000系列的各種AIAODI或DO板卡。這些板卡都帶有通道隔離功能，安全可靠，可有效得保護板卡。 第二級為控制處理級。主要包括TMEIC PLC系統(tǒng)的V3000系列的S3中央控制器TC-Net板卡TN721V3000系列I/O板卡和工業(yè)以太網(wǎng)交換機等。 第三級為監(jiān)控管理級。主要由工程師站HMI和工業(yè)以太網(wǎng)交換機組成。工程師站負責系統(tǒng)組態(tài)及日常維護。在HMI中采用Intouch軟件進行集中監(jiān)視、控制、報警、趨勢分析、信息管理和報表打印等功能。 4、InTouch所實現(xiàn)的主要功能 主要功能有全系統(tǒng)工藝

5、流程和數(shù)據(jù)顯示、集中操作設定、處理報警、實時值和設定值記錄趨勢存儲、各段的運行狀態(tài)及各種工藝參數(shù)實時值和設定值的比較等。 1） 生產(chǎn)過程畫面顯示，各種設備狀態(tài)的顯示； 2） 操作信息的輸入，包括狀態(tài)設定、參數(shù)輸入、手動操作設備等； 3） 分組報警功能，按照系統(tǒng)和用戶、故障優(yōu)先級高低以及故障類型設置分組設置報警項目，可以分類查詢歷史報警信息； 4） 系統(tǒng)診斷，通過系統(tǒng)報警畫面進入系統(tǒng)診斷畫面，迅速查詢系統(tǒng)故障點，包括報警時間，報警類型，報警優(yōu)先級，報警點名字，報警值，特別對于報警有三種優(yōu)先級：高，中，低。診斷內(nèi)容包括HMI、S3、RIO及傳動設備； 5） 系統(tǒng)維護功能，可以對操作系統(tǒng)進行安全和基

6、本配置的設置，能記錄進入系統(tǒng)的操作員信息； 6） 時間校對功能，通過HMI對Ethernet網(wǎng)絡上的設備進行時間校對，包括HMI、S3以及傳動設備； 7） 可以通過鼠標和鍵盤進行操作，便于操作和人工干預。 5、HMI的實現(xiàn) 5.1 實時過程數(shù)據(jù)通訊 InTouch利用Microsoft動態(tài)數(shù)據(jù)交換 (DDE)、FastDDE 、NetDDE和Wonderware SuiteLink協(xié)議來與其它Windows程序、Wonderware I/O服務器及第三方I/O服務器程序與現(xiàn)實世界進行通訊。Wonderware SuiteLink使用基于TCP/IP的協(xié)議。SuiteLink專門設計用于滿足象數(shù)

7、據(jù)完整性、高吞吐量以及方便診斷的鋼鐵工業(yè)和軋鋼工藝的需要。Microsoft Windows NT 和 Windows XP均支持這種通訊標準。它具有下列特點： 數(shù)值時間質(zhì)量(VTQ)在所有傳送給識別VTQ的客戶機的數(shù)據(jù)值上均會插入一個時間標簽和質(zhì)量指示器。 對數(shù)據(jù)吞吐量、服務器加載、計算機資源消耗以及網(wǎng)絡傳輸?shù)膹V泛診斷可以通過Microsoft Windows XP操作系統(tǒng)性能監(jiān)視器來實現(xiàn)。這個特點對于規(guī)劃和維護分布式工業(yè)網(wǎng)絡是至關重要的。 應用程序之間可維持一致的高數(shù)據(jù)容量，而不管這些應用程序是位于單一節(jié)點上還是分布在多個節(jié)點上。圖2 HMI的實時數(shù)據(jù)傳送在HMI畫面上，當按下MANUAL

8、命令后，該按鈕閃爍，該命令通過DZHsvr I/O server從HMI發(fā)送給S3，按下EXE按鈕，再次通過DZHsvr I/O server將EXE信號送給S3。只有當這兩個信號相同為1時，該MANUAL命令才能被執(zhí)行。S3收到HMI的執(zhí)行命令后，應用程序執(zhí)行所收到的命令，并將結(jié)果通過VMcast返回給HMI。這樣在HMI畫面上就能顯示S3所執(zhí)行的結(jié)果了。 DZHsvr的設置 首先打開DZHsvr，選擇菜單的setup/logical port setup/new。會彈出如下的畫面，在logical port name處填入名稱S3_n。IP Address是S3板卡所在基板的EN721板卡

9、的IP地址。PLC No是S3的端口號，在S3的參數(shù)里面設置。 然后打開topic setup/new，會彈出如下的菜單。Topic name自己設定，logical name選擇在上面設定的名稱，選擇polling模式，下面就是各種傳輸時間的設置。 打開DDE server parameter setup，填入相關的參數(shù) VMcast的設定 打開VMcat軟件setup/topic setup/new，顯示下面的畫面，在名稱框里填入名稱TmBn，m是S3號，n是數(shù)據(jù)塊數(shù)。因為這里只使用該軟件用作S3到HMI的通訊，選擇Read，PLC Number的具體值在要讀取數(shù)據(jù)的S3的傳輸模塊F_24

10、53_USD的輸入端PLC上定義，Block Number是S3的第幾個傳輸數(shù)據(jù)塊。 設定完上面的后，再打開server parameter的設置： 1number of this PC，是本機的索引號。 2選擇Multicast，設置receive address，這里為255.254.0.1，send address不使用。 3Reading port，讀取數(shù)據(jù)的端口，這里為3004。5.2 PLC軟件功能實現(xiàn) 從HMI到S3的通訊，需要設定S3的參數(shù)。與此有關的總共有兩個， Computer Link1 Ethernet slotNo，是該S3所在基板的以太網(wǎng)卡槽號； Computer

11、Link1 UDP PortNo，是S3接受數(shù)據(jù)的端口號。 從S3到HMI的通訊，這里要用到一個專門的功能模塊，就是F2453_USD。圖3 F2453_USD模塊 使用到的端口的說明圖4 F2453_USD端口說明 說明：PKT是第幾個包，SSC是幾個掃描周期傳送一次，PHS是在第幾個掃描周期傳送。 這樣就完成了HMI到S3通訊的設置工作，只要在軟件上將相關地址對應上，就可以進行HMI和S3的通訊了。 5.3 圖形界面應用程序 InTouch最重要的功能是為用戶提供了可視化的窗口進行過程信息處理，包括采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、報警、標記名、趨勢報警和變量狀態(tài)等。 圖形應用程序的核心是標記名字典（運

12、行時數(shù)據(jù)庫）。為了直接顯示數(shù)據(jù)，圖形應用程序提供了多樣性的鏈接方式，鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對系統(tǒng)或過程數(shù)據(jù)進行顯示。操作人員使用鏈接也能向數(shù)據(jù)庫寫數(shù)據(jù)。 在InTouch中Window Maker提供了一個方便的集成開發(fā)環(huán)境。類似于Windows瀏覽器風格的系統(tǒng)樹方便了工程的管理。它同樣也包含Window Maker和Window Viewer、使用Window Maker窗口、編輯和排列圖形對象、ActiveX控件、開發(fā)向?qū)?。特有的窗口向?qū)А⒎植际綀缶驅(qū)?、趨勢向?qū)У葟姶蟮膱D形工具方便了系統(tǒng)開發(fā)。 報警查看器控件是一個ActiveX 控件，它同時提供摘要報警信息和歷史報警信息。

13、 它的外觀和風格與數(shù)據(jù)庫查看器控件很相似，支持快速配置并能夠保證易用性。報警查看器支持操作員按照運行時的重要優(yōu)先級對報警消息進行排序。對話框和易于使用的向?qū)箞缶渲煤苋菀讓崿F(xiàn)。InTouch 用戶對系統(tǒng)中的當前報警和歷史報警信息的檢索具有完全控制能力。 InTouch利用Microsoft動態(tài)數(shù)據(jù)交換 (DDE)、FastDDE 、NetDDE 和Wonderware SuiteLink 協(xié)議來與其它Windows程序、Wonderware I/O服務器及第三方I/O服務器程序與現(xiàn)實世界進行通訊。 圖5 傳動主系統(tǒng)圖 Intouch軟件還提供完善的安全管理功能。從而開發(fā)人員可以限制不希望的信息訪問。密碼可以被加密，從而可以降低在客戶端和服務器計算機