摘要：本文介紹了羅克韋爾自動化公司的最新監(jiān)控組態(tài)軟件RS View SE，利用此監(jiān)控軟件進(jìn)行企業(yè)級實時監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，并對新系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和分布式功能使用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
1、概述
隨著自動化技術(shù)的迅猛發(fā)展以及現(xiàn)場工作人員對監(jiān)控設(shè)備要求的不斷提高,于是濟(jì)鋼第一煉鐵廠2#1750m3高爐引進(jìn)美國羅克韋爾自動化公司的最新的監(jiān)控軟件RS View SE，2#1750m3高爐自從投產(chǎn)有兩個月以來，此監(jiān)控設(shè)備靈活的應(yīng)用特點和先進(jìn)的使用功能受到現(xiàn)場工作人員的好評，也極其方便了維護(hù)工程師的維護(hù)，大大地縮短了處理故障的時間，保證了高爐的順利、穩(wěn)定生產(chǎn)。
2、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
此系統(tǒng)是采用分布式結(jié)構(gòu)的實時監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1，監(jiān)控系統(tǒng)包括2臺互為冗余的服務(wù)器，1臺域控制器，8臺客戶端。

圖1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
如上圖1所示，分布：系統(tǒng)為C/S結(jié)構(gòu)，工作人員對現(xiàn)場設(shè)備的操作都在客戶端上，但是客戶端上沒有圖形畫面開發(fā)環(huán)境，都是從服務(wù)器上讀取的；另外，服務(wù)器可分為人機(jī)界面服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，并且服務(wù)器也可以分布設(shè)置。集中：是針對服務(wù)器來說的，主要工作都是在服務(wù)器上完成的，客戶端通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器提供的畫面及數(shù)據(jù)。
服務(wù)器：安裝Windows 2000 Server，RS View SE Server（基于FactoryTalk Automation Platform）和 RSLinx Enterprise。服務(wù)器使用雙網(wǎng)卡，一塊網(wǎng)卡和下位機(jī)（PLC）在同一網(wǎng)段，用來與下位機(jī)通信，采集現(xiàn)場設(shè)備運行狀態(tài)；另一塊網(wǎng)卡和客戶端在同一網(wǎng)段，客戶端通過交換機(jī)讀起服務(wù)器中的SE HMI Server和SE Data Server （RSLinx Enterprise） 的數(shù)據(jù)。
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(shù)據(jù)，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(wù)器，客戶端運行時從相應(yīng)的HMI Server中將畫面下載到本地，并且和相應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。
工程師站：安裝Windows 2000 Professional，RS View Studio。RS View Studio 是RS View SE的強(qiáng)大、開放、緊密集成的開發(fā)環(huán)境。

3、監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)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(wù)器），RSView Studio （開發(fā)環(huán)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(tǒng)范圍內(nèi)有效。
方便易用的數(shù)據(jù)庫：1、數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入\導(dǎo)出功能。2、支持CSV 格式文件。3、數(shù)據(jù)一覽。 4、數(shù)據(jù)過濾5、根據(jù)地址信息自動決定數(shù)據(jù)類型。5、支持創(chuàng)建目錄——將標(biāo)簽分組6、向客戶端提供數(shù)據(jù)——向客戶端提供報警信息。
強(qiáng)大的報警功能：1、多達(dá)8級的報警閥值設(shè)置。2、用戶自定義的報警信息顯示。3、多途徑報警輸出 1)關(guān)系數(shù)據(jù)庫 2)報警文件 3)打印機(jī)。4、報警系統(tǒng)標(biāo)簽 1）當(dāng)前最新一條報警 2）已確認(rèn)報警數(shù) 3）未確認(rèn)報警數(shù)。
功能強(qiáng)大的趨勢顯示：1、實時數(shù)據(jù)顯示。2、歷史數(shù)據(jù)顯示——可動態(tài)刷新。
3、最大可同時顯示100個標(biāo)簽趨勢。4、可將歷史數(shù)據(jù)作為模板在背景顯示與當(dāng)前趨勢做比較。5、可通過VBA或外部程序向趨勢對象提供數(shù)據(jù)。
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(zhí)行VBA 代碼以響應(yīng)畫面和 ActiveX 事件 (load, click, etc.)。4、允許客戶：1）定制系統(tǒng)以及和第三方應(yīng)用集成 (數(shù)據(jù)庫, 查詢, 格式,報表, 等.)2）讀取客戶端和服務(wù)器信息3）操作 RSView SE 畫面。4）校驗操作員輸入。5、為系統(tǒng)添加安全。6、為標(biāo)簽訪問提供程序接口：1）創(chuàng)建標(biāo)簽組。2）讀寫標(biāo)簽值。3）標(biāo)簽值發(fā)生變化后產(chǎn)生一個事件。

3.2 RSView SE 的HMI標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫
服務(wù)器上的工作包括畫面、實時數(shù)據(jù)庫定義、歷史數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)記錄等功能，它作為一系列Windows 服務(wù)在后臺運行。要完成報警和歷史趨勢功能必須創(chuàng)建數(shù)據(jù)標(biāo)簽，，以便記錄報警和趨勢到數(shù)據(jù)庫中，不能直接從可編程控制器（Control Logix 5000）中讀取，必須創(chuàng)建HMI Tag Database標(biāo)簽。
定義需要報警和歷史趨勢的標(biāo)簽，數(shù)據(jù)流向如圖2所示：

圖2. 存取HMI標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)流
3.3 RSView SE的直接引用標(biāo)簽
在服務(wù)器上創(chuàng)建 Data Server，通過高效靈活的數(shù)據(jù)通信軟件（RSLinx Enterprise），直接從PLC讀取數(shù)據(jù)，不需要再在服務(wù)器上創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，極大地方便了開發(fā)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(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中所有的標(biāo)簽均需通信。
直接標(biāo)簽引用，引用路徑如下：
在畫面上直接定義只需顯示的標(biāo)簽，數(shù)據(jù)直接從Data Server 到客戶端，不需經(jīng)HMI Tag Database 轉(zhuǎn)發(fā)，效率高，數(shù)據(jù)流向如下圖3所示：

圖3. 存取直接引用標(biāo)簽的數(shù)據(jù)流
4、系統(tǒng)功能使用介紹
高爐系統(tǒng)分為五個子系統(tǒng)：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(yīng)用：這些子系統(tǒng)可以相互訪問，現(xiàn)場工作人員都有了相應(yīng)的分工，只對自己負(fù)責(zé)的部分進(jìn)行操作，如有必要看別的子系統(tǒng)的參數(shù)時，可以切換到相應(yīng)的畫面，更方便。用于監(jiān)控操作的客戶端計算機(jī)上不需要存放操作畫面，所有監(jiān)控畫面均來自于人機(jī)界面服務(wù)器，可以確保畫面的一致性。
對高爐本體、高爐爐頂子系統(tǒng)的監(jiān)控畫面參見圖4. 爐頂、爐本體子系統(tǒng)監(jiān)控畫面。

圖4. 爐頂、爐本體子系統(tǒng)監(jiān)控畫面
現(xiàn)場工作人員通過畫面操作或參數(shù)設(shè)定對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行操作，現(xiàn)場的所有設(shè)備運行情況都在畫面上反映，當(dāng)某臺設(shè)備出現(xiàn)故障時，就會在畫面上產(chǎn)生報警條，維護(hù)工作人員可以很直觀地從報警欄查找故障產(chǎn)生點和故障類型，從而準(zhǔn)確而快速地處理故障，減少故障停機(jī)時間，從而確保高爐順利、穩(wěn)定的生產(chǎn)。應(yīng)用強(qiáng)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(xiàn)場當(dāng)前情況，歷史趨勢數(shù)據(jù)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(xié)調(diào)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(tǒng)應(yīng)用效果
高爐順利投產(chǎn)已經(jīng)半年多，新型監(jiān)控系統(tǒng)工作情況良好，數(shù)據(jù)反映準(zhǔn)確，系統(tǒng)功能齊備，操作方便快捷。RSView SE是個表現(xiàn)形式豐富多樣的監(jiān)控系統(tǒng)，其在設(shè)計思想方面的開放性，使得用戶可以快捷高效的設(shè)計、編輯，靈活方便的使用、操作。強(qiáng)大的報警功能方便了工程師的維護(hù)工作，大大地減少了故障停機(jī)時間，大大地提高了生產(chǎn)率。強(qiáng)大的實時、歷史數(shù)據(jù)庫，記錄了高爐生產(chǎn)的過程控制特性，給高爐穩(wěn)定生產(chǎn)提供了有力的支持。