RS View SE 在濟鋼1750m3高爐上的開發與應用
ROCKWELL-羅克韋爾自動化
摘要：本文介紹了羅克韋爾自動化公司的最新監控組態軟件RS View SE，利用此監控軟件進行企業級實時監控系統的開發與應用，并對新系統的網絡構架和分布式功能使用進行了詳細的闡述。
1、概述
隨著自動化技術的迅猛發展以及現場工作人員對監控設備要求的不斷提高,于是濟鋼第一煉鐵廠2#1750m3高爐引進美國羅克韋爾自動化公司的最新的監控軟件RS View SE，2#1750m3高爐自從投產有兩個月以來，此監控設備靈活的應用特點和先進的使用功能受到現場工作人員的好評，也極其方便了維護工程師的維護，大大地縮短了處理故障的時間，保證了高爐的順利、穩定生產。
2、分布式系統結構
此系統是采用分布式結構的實時監控系統，系統結構見圖1，監控系統包括2臺互為冗余的服務器，1臺域控制器，8臺客戶端。
圖1. 系統結構圖
如上圖1所示，分布：系統為C/S結構，工作人員對現場設備的操作都在客戶端上，但是客戶端上沒有圖形畫面開發環境，都是從服務器上讀取的；另外，服務器可分為人機界面服務器和數據服務器，并且服務器也可以分布設置。集中：是針對服務器來說的，主要工作都是在服務器上完成的，客戶端通過系統網絡訪問服務器提供的畫面及數據。
服務器：安裝Windows 2000 Server，RS View SE Server（基于FactoryTalk Automation Platform）和 RSLinx Enterprise。服務器使用雙網卡，一塊網卡和下位機（PLC）在同一網段，用來與下位機通信，采集現場設備運行狀態；另一塊網卡和客戶端在同一網段，客戶端通過交換機讀起服務器中的SE HMI Server和SE Data Server （RSLinx Enterprise） 的數據。
客戶端：安裝Windows 2000 Professional，RS View SE Client。RSView SE Client是客戶端軟件，用于顯示運行狀況和歷史數據，并為操作員提供操作界面。所有的客戶端都通過FactoryTalk指向主服務器，客戶端運行時從相應的HMI Server中將畫面下載到本地，并且和相應的數據服務器進行數據通信，實現對現場設備的監控。
工程師站：安裝Windows 2000 Professional，RS View Studio。RS View Studio 是RS View SE的強大、開放、緊密集成的開發環境。
3、監控系統開發與應用特點
3.1 RS View SE的主要特點
RS View SE包括三部分組件：RSView SE Server（服務器），RSView Studio （開發環境）和 RSView SE Client（客戶端）。
集中式畫面管理： 1、畫面保存在HMI Server，客戶端沒有畫面。2、既可在線修改又可離線修改。3、修改完成后，客戶端只需簡單的刷新畫面，改變即在整個系統范圍內有效。
方便易用的數據庫：1、數據庫導入\導出功能。2、支持CSV 格式文件。3、數據一覽。 4、數據過濾5、根據地址信息自動決定數據類型。5、支持創建目錄——將標簽分組6、向客戶端提供數據——向客戶端提供報警信息。
強大的報警功能：1、多達8級的報警閥值設置。2、用戶自定義的報警信息顯示。3、多途徑報警輸出 1)關系數據庫 2)報警文件 3)打印機。4、報警系統標簽 1）當前最新一條報警 2）已確認報警數 3）未確認報警數。
功能強大的趨勢顯示：1、實時數據顯示。2、歷史數據顯示——可動態刷新。
3、最大可同時顯示100個標簽趨勢。4、可將歷史數據作為模板在背景顯示與當前趨勢做比較。5、可通過VBA或外部程序向趨勢對象提供數據。
全面支持VBA：1、完全集成微軟VBA 6.4 (Property box, Toolbox)。2、VBA 代碼在客戶端運行。3、執行VBA 代碼以響應畫面和 ActiveX 事件 (load, click, etc.)。4、允許客戶：1）定制系統以及和第三方應用集成 (數據庫, 查詢, 格式,報表, 等.)2）讀取客戶端和服務器信息3）操作 RSView SE 畫面。4）校驗操作員輸入。5、為系統添加安全。6、為標簽訪問提供程序接口：1）創建標簽組。2）讀寫標簽值。3）標簽值發生變化后產生一個事件。
3.2 RSView SE 的HMI標簽數據庫
服務器上的工作包括畫面、實時數據庫定義、歷史數據庫定義，保存各種項目組件，并將這些組件提供給客戶端, 同時還完成報警檢測, 歷史數據記錄等功能，它作為一系列Windows 服務在后臺運行。要完成報警和歷史趨勢功能必須創建數據標簽，，以便記錄報警和趨勢到數據庫中，不能直接從可編程控制器（Control Logix 5000）中讀取，必須創建HMI Tag Database標簽。
定義需要報警和歷史趨勢的標簽，數據流向如圖2所示：
圖2. 存取HMI標簽數據庫的數據流
3.3 RSView SE的直接引用標簽
在服務器上創建 Data Server，通過高效靈活的數據通信軟件（RSLinx Enterprise），直接從PLC讀取數據，不需要再在服務器上創建數據庫，極大地方便了開發和管理, 減少了通信壓力，提高了通信速度。不需要象其他軟件需定義一個完整的實時數據庫，數據庫中所有的標簽均需通信。
直接標簽引用，引用路徑如下：
在畫面上直接定義只需顯示的標簽，數據直接從Data Server 到客戶端，不需經HMI Tag Database 轉發，效率高，數據流向如下圖3所示：
圖3. 存取直接引用標簽的數據流
4、系統功能使用介紹
高爐系統分為五個子系統：分別是高爐本體、高爐爐頂、高爐槽下、高爐水冷和高爐噴煤。靈活的應用：這些子系統可以相互訪問，現場工作人員都有了相應的分工，只對自己負責的部分進行操作，如有必要看別的子系統的參數時，可以切換到相應的畫面，更方便。用于監控操作的客戶端計算機上不需要存放操作畫面，所有監控畫面均來自于人機界面服務器，可以確保畫面的一致性。
對高爐本體、高爐爐頂子系統的監控畫面參見圖4. 爐頂、爐本體子系統監控畫面。
圖4. 爐頂、爐本體子系統監控畫面
現場工作人員通過畫面操作或參數設定對現場的設備進行操作，現場的所有設備運行情況都在畫面上反映，當某臺設備出現故障時，就會在畫面上產生報警條，維護工作人員可以很直觀地從報警欄查找故障產生點和故障類型，從而準確而快速地處理故障，減少故障停機時間，從而確保高爐順利、穩定的生產。應用強大的趨勢功能，能記錄高爐各個時間的運行情況，實時趨勢能反映現場當前情況，歷史趨勢數據庫能完整地記錄高爐在過去一個月時間運行情況（自動更新），給工作人員整體協調操作帶來很大的幫助。圖5所示即為報警和趨勢畫面的實例。
圖5. 報警和趨勢畫面
5、系統應用效果
高爐順利投產已經半年多，新型監控系統工作情況良好，數據反映準確，系統功能齊備，操作方便快捷。RSView SE是個表現形式豐富多樣的監控系統，其在設計思想方面的開放性，使得用戶可以快捷高效的設計、編輯，靈活方便的使用、操作。強大的報警功能方便了工程師的維護工作，大大地減少了故障停機時間，大大地提高了生產率。強大的實時、歷史數據庫，記錄了高爐生產的過程控制特性，給高爐穩定生產提供了有力的支持。
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