摘 要：RSView32是一種基于人機(jī)接口界面組件、用于監(jiān)控自動(dòng)化設(shè)備及過程的組態(tài)軟件" title="組態(tài)軟件">組態(tài)軟件。本文重點(diǎn)介紹了RSView32 軟件的功能特點(diǎn)及其在長(zhǎng)沙污水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)" title="控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)，還介紹了污水處理控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和功能。
關(guān)鍵詞：RSView32 組態(tài)軟件 污水廠 監(jiān)控系統(tǒng)" title="監(jiān)控系統(tǒng)">監(jiān)控系統(tǒng)
Abstract：RSView32 is an component based HMI configuration software product for monitoring and controlling automatic machines and process. The characteristic of RSView32’s application in Changsha waste water treatment factory is introduced in this article. In addition, the configraion and function of the control system are also introduced.
Keywords：RSView32;Configration software;Supervisory control system
引言
　　組態(tài)軟件是伴隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開放式體系結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的。它通過簡(jiǎn)單的組態(tài)工作即可實(shí)現(xiàn)用戶所需大部分功能，縮短了項(xiàng)目開發(fā)周期，避免了許多重復(fù)性開發(fā)工作，正在代替各種計(jì)算機(jī)語言的軟件開發(fā)，在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件行業(yè)中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。在眾多公司的組態(tài)軟件中，羅克韋爾軟件的RSView32組態(tài)軟件以其獨(dú)有的特點(diǎn)成為具有代表性的組態(tài)軟件之一。
1 RSView32的功能和特點(diǎn)
　　RSView32基于Microsoft Windows NT和Windows 9X 平臺(tái)設(shè)計(jì)。
　　RSView32組態(tài)軟件畫面顯示功能豐富。可以直接使用其他繪圖軟件包如AutoCad等生成的對(duì)象;支持OSP（Object Smart Path）和ActiveX對(duì)象;并可在線編輯項(xiàng)目。
　　RSVie32軟件的開放式設(shè)計(jì)可以很容易地與Microsoft產(chǎn)品共享信息。它的標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫是ODBC兼容數(shù)據(jù)庫，可以利用其它數(shù)據(jù)庫工具瀏覽并管理標(biāo)簽。
　　RSView32組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持各種型號(hào)PLC，適應(yīng)各類測(cè)控硬件設(shè)備。RSView32向下可以通過RSLinx、OPC驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)采集硬件通信;向上通過TCP /IP協(xié)議、以太網(wǎng)絡(luò)與高層管理網(wǎng)互聯(lián)。
2 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
　　長(zhǎng)沙市第一污水處理廠采用氧化溝處理工藝。
　　污水廠控制系統(tǒng)由中控室（兩臺(tái)工控機(jī)、模擬屏）、廠區(qū)PLC（PLC1、PLC2、PLC3）及廠外泵站（鳳嘴泵站PLC和陳家湖泵站PLC）、廠區(qū)光纖以太網(wǎng)絡(luò)以及廠外泵站無線電臺(tái)構(gòu)成。廠區(qū)PLC通過光纖以太環(huán)網(wǎng)應(yīng)用TCP/IP" title="TCP/IP">TCP/IP協(xié)議進(jìn)行相互間數(shù)據(jù)傳遞;同時(shí)通過OMRON 公司的FinsGateway、OPCSever通訊驅(qū)動(dòng)程與上位機(jī)監(jiān)控軟件進(jìn)行通訊，共同控制工藝設(shè)備的運(yùn)行。控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 長(zhǎng)沙污水廠控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
　　控制系統(tǒng)PLC采用OMRON CS1W系列PLC，觸摸屏采用OMRON NT631C-ST151-EV2，以太網(wǎng)交換機(jī)采用赫斯曼公司的RS2 FX/FX工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，無線電臺(tái)采用MDS公司MDS2710產(chǎn)品。
　　上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)PLC數(shù)據(jù)的收集、存檔、圖形顯示、趨勢(shì)和報(bào)警顯示，也可以使設(shè)備脫離程序控制狀態(tài)，點(diǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行。兩臺(tái)上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)均設(shè)置為服務(wù)器，當(dāng)一臺(tái)不能正常工作時(shí)，不影響另一臺(tái)的工作，提高了監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。
3 監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
　　上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)安裝普通以太網(wǎng)卡、RSView32組態(tài)軟件、OMRON FinsGateway和OPCSever通訊驅(qū)動(dòng)程序、Microsoft Office軟件。采用組態(tài)軟件RSView32開發(fā)的上位監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)如下功能模塊：系統(tǒng)登陸、用戶管理、工藝畫面顯示、活動(dòng)記錄、報(bào)表打印、趨勢(shì)和報(bào)警顯示、工藝參數(shù)修改。
　　3.1組態(tài)軟件RSView32的通訊組態(tài)
　　組態(tài)軟件RSView32和OMRON PLC的通訊采用OPC驅(qū)動(dòng)方式。首先將OMRON PLC 程序中的變量表導(dǎo)入到OPC Server中，在OPC Server中進(jìn)行FinsGateway網(wǎng)絡(luò)組態(tài)：在以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)中增加PLC節(jié)點(diǎn)，設(shè)置其IP地址。通過OPCServer的在線功能測(cè)試OPC Server變量和Omron PLC變量的通訊是否正確。在RSView32中添加OPC 節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)源為OPC Server，即可調(diào)用OPC Server中的變量。
　　3.2數(shù)據(jù)庫標(biāo)簽的組織
　　RSView32的數(shù)據(jù)庫標(biāo)簽采用樹形結(jié)構(gòu)，為了便于標(biāo)簽的組織和調(diào)用，按照工藝段、設(shè)備名稱組織文件夾，將每一個(gè)設(shè)備的對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽放在同一個(gè)文件夾下。同時(shí)RSView32的數(shù)據(jù)庫標(biāo)簽的數(shù)據(jù)類型要和OPC Server中變量的數(shù)據(jù)類型一致。
　　3.3用戶管理界面
　　RSView32組態(tài)軟件可以設(shè)置多個(gè)用戶，每個(gè)用戶可以分配A到P共16個(gè)安全級(jí)別，將畫面和命令分配不同的安全級(jí)別就能夠?qū)崿F(xiàn)不同用戶的操作權(quán)限分配。本工程設(shè)置工程師Engineer、操作員CS兩個(gè)用戶權(quán)限。工程師可以在線進(jìn)行用戶管理，操作員只能進(jìn)行畫面查看和設(shè)備操作。
　　3.4工藝顯示畫面
　　工藝畫面包括系統(tǒng)工藝概覽畫面、各個(gè)工藝段的工藝畫面。工藝畫面中顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和控制方式" title="控制方式">控制方式以及儀表的顯示。從工藝概覽畫面可以切換到各個(gè)工藝段的工藝畫面。
　　設(shè)備的控制采用三級(jí)控制：現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的控制包括低壓MCC柜和現(xiàn)場(chǎng)操作箱的控制，程序控制即PLC程序控制設(shè)備的運(yùn)行，觸摸屏和上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)也可以點(diǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行。設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和三級(jí)控制方式直接在工藝畫面上顯示出來。一期改造部分的系統(tǒng)概覽圖如圖2所示。

圖2 一期改造部分工藝概覽圖
　　3.5設(shè)備控制界面" title="控制界面">控制界面
　　設(shè)備控制界面實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制方式的切換和上位機(jī)點(diǎn)動(dòng)命令的執(zhí)行。設(shè)計(jì)中為防止誤操作，需要先點(diǎn)擊命令按鈕再點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕，命令才執(zhí)行。
　　設(shè)備控制界面的調(diào)用采用動(dòng)態(tài)調(diào)用。同一種類型的設(shè)備調(diào)用同一個(gè)設(shè)備控制界面進(jìn)行操作，利用 Display “設(shè)備控制畫面號(hào)” /T “控制設(shè)備標(biāo)簽所在的文件夾”命令實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)用，一次性將設(shè)備控制畫面中的變量標(biāo)簽替換為對(duì)應(yīng)設(shè)備的標(biāo)簽，提高了開發(fā)、調(diào)試和維護(hù)的效率。
　　3.6實(shí)時(shí)趨勢(shì)顯示
　　污水廠趨勢(shì)畫面用于水廠儀表參數(shù)的圖形化顯示，為操作者提供了一種跟蹤工廠工藝運(yùn)行的手段。水廠運(yùn)行中有多個(gè)ORP和PH參數(shù)需要同時(shí)顯示，因而增加了導(dǎo)航按鈕，用戶可以自由選擇趨勢(shì)畫面、調(diào)節(jié)顯示刻度和自己選擇的參數(shù)。
　　3.7 報(bào)警畫面
　　對(duì)于設(shè)備的故障以及儀表示數(shù)超限，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警記錄存檔，同時(shí)在畫面的最底部顯示最近發(fā)生的報(bào)警。詳細(xì)的報(bào)警記錄在專門的報(bào)警畫面中顯示，同時(shí)還可以調(diào)用報(bào)警歷史畫面顯示發(fā)生過的報(bào)警記錄。
　　報(bào)警畫面設(shè)計(jì)時(shí)，在報(bào)警標(biāo)簽的Alarm Identification選項(xiàng)中輸入變量所在的畫面號(hào)，則當(dāng)報(bào)警發(fā)生，并且用戶點(diǎn)擊“進(jìn)入相關(guān)頁面”按鈕（Alarm Identification按鈕），便可快速進(jìn)入報(bào)警發(fā)生的工藝畫面，幫助用戶快速確定故障原因。
　　3.8 報(bào)表的生成和顯示
　　上位監(jiān)控軟件具有手動(dòng)、自動(dòng)報(bào)表以及報(bào)表查看功能。自動(dòng)報(bào)表在每天的23:59自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表，在每月的月末自動(dòng)生成月報(bào)表，在每年的年末自動(dòng)生成年報(bào)表。手動(dòng)報(bào)表根據(jù)選擇的報(bào)表內(nèi)容（如一號(hào)曝氣池）、報(bào)表類型（日?qǐng)?bào)表，月報(bào)表和年報(bào)表）和時(shí)間產(chǎn)生報(bào)表，輸出到文件或打印機(jī)。
　　在RSView32中利用VBA編程調(diào)用Excel表來實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)報(bào)表。在Visual Basic Editor中設(shè)計(jì)了dayreport（）、monthreport（）、yearreport（）報(bào)表函數(shù)，以及手動(dòng)報(bào)表界面和報(bào)表查看界面。自動(dòng)報(bào)表通過時(shí)間驅(qū)動(dòng)Event事件自動(dòng)調(diào)用報(bào)表函數(shù)。 手動(dòng)報(bào)表畫面如圖3所示。

圖3 手動(dòng)報(bào)表打印畫面
4 結(jié)束語
　　RSView32通過開放的技術(shù)擴(kuò)展了用戶的視野，達(dá)到了與其它羅克韋爾軟件產(chǎn)品、微軟產(chǎn)品以及第三方軟硬件的高度兼容。長(zhǎng)沙第一污水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中利用RSView32開發(fā)的上位監(jiān)控軟件與現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)和OMRON PLC配合實(shí)現(xiàn)了全廠的工藝控制，為用戶提供了簡(jiǎn)潔、穩(wěn)定、高效、開放的數(shù)據(jù)監(jiān)控、管理畫面。系統(tǒng)目前運(yùn)行穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)：
　　[1] Rockwell Automation. RSView32 User’s Guide . Dec 1999
　　[2] Omron Corporation. OMRON SYSMAC OPC Server V2.3 Operation Manual. Dec 2002
　　[3] Omron Corporation. FinsGateway Version3 User’s Manual Dec 2001
　　[4] 唐賢倫 基于RSView32的交通燈監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 自動(dòng)化與儀器儀表,2005,2:8-10
　　[5] 陳　瑤 散控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用. 微計(jì)算機(jī)信息,2004,1:10-12