基于intouch组态软件实现监控系统的设计方案

    1引言

    烧结系统是钢厂的重要工业部分。烧结系统的实时监控是保证生产设备正常运行的关键。建立一个稳定、实用、可靠、并且易于操作的监控系统，是首先考虑的。另外，还要考虑系统的开放性、维护性、通用性以及今后可发展性。在系统设计中，结合实际需要，选用当前流行组态软件，不仅可以满足用户的操作要求，更可以确保系统的稳定性、可靠性、开发性和先进性。

    2控制系统的结构

    图1系统通讯原理图

    3intouch监控系统设计

    3.1组态软件intouch简介

    组态软件intouch是美国wonder-ware公司开发的世界上  个集成的、基于组件的mmi系统——factory-suite2000中的一个  组件。它具有  的hmi（人机接口界面）和面向对象的图形开发环境，便于高效、快捷地配置用户的应用程序。

    （1）开放性。intouch9.5版可在win3.x、win9x或winnt多种操作系统上运行，基本的通讯格式包括快速dde和suitelink。其中，快速dde兼容微软dde，因此许多win95/98/nt系统下运行的软件都可以与intouch直接通讯。为了与其他设备通讯，intouchhmi有600种通讯协议转换软件（i/oserver），可以与不同的设备通讯，特别是在与plc的通讯方面。包括：siemens、ab、ge、quantum等。甚至也可以利用第三方server。intouch还提供了一个工具软件，帮助编写通讯协议转换软件。

    （2）网络功能。intouch支持微软各种网络，组网非常简单。它具有强大的网络功能，通过传统的dde和扩展的netdde的方式，可与本机和其它计算机中的应用程序实时交换数据。同时，它支持通过odbc访问各种类型的数据库，便于系统的综合管理。另外，它支持标准的activex技术，使得用户可以轻松地为自己的应用程序开发各种网络多媒体功能。intouch除了自身带有数据库以外，还支持sql语言，可以方便地与其他数据库连接。

    （3）易于掌握。intouch用户能够快速而简单地开发他们过程中的客户化图形。用户可以通过wonderware的windowmaker图形编辑程序中的大量工具开发以用和直观的图形，帮助用户快速和部署可视化应用。intouch提供了各种强大功能，通过组态完全可以满足用户在操作、显示、记录上的各种特殊要求。

    3.2监控系统设计

    （1）画面组态。windowmaker程序本身提供许多图形符号供选择，简单的有线条、圆形、多边形等，复杂的有趋势图、组合符号等，除此之外，还可以自定义一些图形符号，用这些图形符号形象的表示泵、风机等设备并按逻辑关系连接摆放从而形象的表示出整个系统。然后将这些图形和变量（标记）相关联。在使用变量之前，首先进行标记名字典定义。在intouch中，数据分为内存型和i/o型。其中，内存型数据为intouch程序内部定义的变量，i/o型数据的来源一般为其他计算机结点或本机运行的其他程序（如i/oserver），来自生产现场的所有数据都是i/o型，若要在监控画面上实现，就必须在标记名字典中定义，并且要与plc的内部地址一一对应。

    （2）监控画面设计。设计监控画面，包括工艺流程画面、报警画面、流量和温度趋势画面等。操作人员可以从监控画面上直观地看到工艺流程，能及时发现异常现象，从而可以保证生产的正常运行。工艺操作都可以用鼠标在相应的画面上进行，操作方便，界面友好。各设备的开关状态在画面上用不同的颜色区，一般灰色为停止，绿色为运行。如图2所示。

    图2监控主画面

    3.3数据通信

    在intouch中，内存型数据类型为intouch程序内部定义的变量，不需要通过i/oserver访问；i/o型数据的来源一般为其它计算机节点或本机运行的其它程序，这类数据由intouchhmi通过netdde或者dde的方式获得。在本系统中，采集控制站（plc）中来自现场的数据，经过处理，将控制命令传给控制站来监控生产过程。intouch为了实现与plc的通讯，需要一个通讯接口——i/oserver。

    上位机之间通过工业以太网连接，下位机采用schneider公司quantum系列的plc，通过mb+（modbusplus）网进行连接，然后通过174cev20040网桥与mb+网连接，从而可与plc进行通讯，因此i/oserver进行相应设置，i/o通讯设置如图下所示：

    图3I/O通讯设置图

    由于使用了174cev20040网桥，故对于所有主题名（每台plc至少对应一个主题名），其“ipaddress”都为该网桥在工业以太网中的ip地址，而以“dest_indexorunit_id”项的值来指定该主题名实际所对应的plc。

    这样，i/oserver就可以从下位机取得数据了。而要让intouchhmi从i/oserver获得数据，还需要为每个变量定义访问名，访问名必须与i/oserver中的topicname相同，这样才能保证intouch与i/oserver之间的正常通讯。

    4结束语

    通过使用intouch，该监控系统不仅在设计和实现上非常简单，而且在功能上也十分强大，同时有具有较高的性能和稳定性。本设计己付诸于工程实践，并实现了对某钢厂90/105车间烧结系统全流程的自动化监控。