Intouch在烟草行业自动化领域中的应用

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1 、系统简介 《动力工段自控系统改造》项目是对南纤公司原有动力工段的自控系统进行改造和优化 。目标是充分利用原有软硬件资源 ，用最少的投入获得高效
、安全的系统性能
。 原动力工段包括：化水车间、冷冻空压车间（简称动力车间） 、软水站及一二泵房车间
，各自拥有自己的控制室。改造前，化水车间已采用了一套SIEMENS TI545和两台全点的INTOUCH 操作站实现监控 ，泵房车间也已采用了一套SIEMENS TI545 PLC 和两台256 点的INTOUCH 操作站实现监控
，动力车间除5 台压缩空气干燥器采用GE 90-30PLC 控制外其余设备的监控均用盘装仪表实现 。原动力工段系统结构如下图所示
。

图1 改造前的系统结构系统改造后，泵房车间和动力车间由原泵房车间的SIEMENS TI545 PLC 控制（需增加一些卡件） ，化水车间在原系统基础上增加一些功能。将原有的两台全点INTOUCH 和一台256 点INTOUCH 移入新设的集中控制室
，实现三个车间的集中监控，在化水车间设一台256 点INTOUCH 操作站 ，供现场巡回检查时使用 。 同时系统通过一台新设的数据及Web 服务器与公司管理网连接，公司和工段管理者可通过公司区域网获取生产过程的数据和报表
。


图2 改造后的系统结构2
、系统功能及特点 2.1 冗余的总线及操作站 系统包含2 台全点的INTOUCH（SERVER1、SERVER2）和2 台256 点的INTOUCH（CLIENT1 、CLIENT2）
，SERVER1
、SERVER2 分别通过各自的TIWAY 卡与化水、泵房的PLC 构成两条冗余的TIWAY 总线。CLIENT1 、CLIENT2 则通过远程变量访问某台全点INTOUCH 上的数据从而实现对现场的监控 。通常CLIENT1、CLIENT2只与SERVER1
、SERVE2 中的一台通讯，当发生通讯故障时会自动尝试与另一台SERVER 连接。INTOUCH 中的“通讯状态 ”画面显示了各工作站、PLC 及总线的当前状态
。


图3图中红线表示操作站在线 ，黑色表示离线。在CLIENT1 、CLIENT2 的“通讯状态
”画面中
，工程师可以手动切换CLIENT 与SERVER 的连接 。 2.2 “瘦”操作站模式 256 点的CLIENT 通过远程变量访问全点的SERVER 从而访问PLC，这样CLIENT的变量配置不超过256点
。同时系统运用了“分布式报警 ”和“分布式历史趋势
”等功能 ，所有的报警记录及历史趋势都存储在全点的SERVER上
，CLIENT上显示的报警和历史趋势是从SERVER上获得的。可以说，SERVER充当了INTOUCH服务器而CLIENT是一个INTOUCH 客户端 ，只需较低的配置即可 。当切换SERVER时
，“分布式报警”和“分布式历史趋势 ”也跟着自动切换
。 （1） “分布式报警
”的设置 在INTOUCH 组态中需用“分布式报警”控件，在控件的报警查询栏中输入“\\SERVER1\INTOUCH!DONGLI ” ，SERVER1 为缺省连接的计算机名
，DONGLI 表示INTOUCH 中的DONGLI 报警组（报警组包括DONGLI
、HS）。在SERVER 的计算机属性需选中“本机将提供报警”；而在CLIENT 的计算机属性中需选中“本机将显示报警
” 。运行时CLIENT 将通过函数切换与SERVER 的连接
。 为了统一报警设置，我们将报警做在PLC 的报警模块中通过对PLC 变量“AHA（报警上限）、AHHA（报警上上限） 、ALA（报警下限）
、ALLA（报警下下限）、APV（报警过程值） 、AVF（报警状态字）”的读写来判断和设置报警。有报警发生时 ，只有SERVER 会将报警信息写入报警记录，SERVER2 在写报警信息前先判断SERVER1是否在运行
，以免重复写入 。 （2） “分布式历史趋势 ”的设置（以SERVER1 为例） 在SERVER 的INTOUCH 组态中需将历史数据的存放路径设为INTOUCH 默认路径
。CLIENT 的INTOUCH 组态需在“分布式名称管理器
”中的“分布式历史”里添加一项，供应器名称为“SERVER1 ” ，路径为“\\SERVER1\D\NCFC2000S1
”(工程路径)即可。在CLIENT 中访问SERVER1 的历史数据需写成“SERVER1.TAGNAME” 。SERVER2 的设置与SERVER1 相同。 （3） 远程变量的引用 在CLIENT 上使用远程变量只需在变量名前加计算机名即可
，无需在标记名字典中新建变量，所以不占点数
。（SERVER：TAGNAME） （4） 自动切换功能 CLIENT 通过远程变量观察SERVER 上的$Second 变量 ，若它在在一段时间内无变化则表明与SERVER 的连接出现问题
，这时可通过SetAccessName 函数将CLIENT 上的远程变量切换到另一台SERVER 上。 2.3 公用的操作窗口 系统中对于具有相同操作接口设备使用了公用的操作窗口，而不是对应每个设备都创建一个操作窗口 ，这样大大减少了窗口的数量 。实现它需要用到间接变量
，可以将间接变量看作一个指针，当对某个设备操作时 ，利用间接变量指向操作变量
，这样，对间接变量的赋值就会作用到操作变量上 ，操作变量的变化也会反应到间接变量上
。 以过滤水泵为例，在过滤水处理系统中
，点击3#过滤泵，弹出操作窗口 ，如下图所示：


图43#过滤泵的操作变量为“RUN-3#GLB（启动） ”
、“STOP-3#GLB（停止）
”、“RL-3#GLB（反馈）” 、“AUTO-3#GLB（自动） ”
、“REPAIR-3#GLB（检修）
”点击过滤泵时执行语句： DL_START.NAME=RUN-3#GLB.NAME；
DL_STOP.NAME=STOP-3#GLB.NAME；
DL_RL.NAME = RL-3#GLB.NAME；
AUTO.NAME = AUTO-3#GLB.NAME；
DL_REPAIR.NAME=REPAIR-3#GLB.NAME；
“DL_XXX”为间接变量。在操作窗口中只需对间接变量赋值即可 。例如在“启动 ”按钮的动作属性中写到：
IF DL_START.Name<>"NULL" AND DL_STOP.Name<>"NULL" THEN
DL_START=1;
DL_STOP=0;
Record=DL_START.Comment;
SQLInsert( ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ); //写操作纪录
ELSE
IF DL_START.Name = = "NULL" THEN
DL_STOP=0;
Record=StringLeft( DL_STOP.Comment, StringLen( DL_STOP.Comment )/2 );
SQLInsert( ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" );
ELSE
DL_START=1;
Record=StringLeft( DL_START.Comment, StringLen( DL_START.Comment )/2 );
SQLInsert( ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" );
ENDIF;
ENDIF; 因为设备的启停一般有两种：1.启动与停止是一个输出；2.启动与停止是两个输出
。为一个输出时我们将输出变量的COMMENT 属性写为“XXX 启动XXX 停止”这样
，在写操作记录时需取COMMENT 的左一半或右一半；若为两个输出时，变量的COMMENT 将为“XXX 启动
”或“XXX 停止” ，写记录时取对应变量的COMMENT即可。 CLIENT 的情况比较特殊
，因为CLIENT 需用间接变量指向远程变量，而远程变量的COMMENT 无法赋给间接变量的COMMENT ，所以为了在公用窗口中获得远程变量的COMMENT 我们只能利用间接变量的NAME（即远程变量的NAME）在数据库中查找到COMMENT
，再写操作记录 。语句如下：（写记录的操作参见“数据库的应用 ”
。） IF DL_START.Name<>"NULL" AND DL_STOP.Name<>"NULL" THEN
DL_START=1;
DL_STOP=0;
Record=StringRight( DL_START.Name ,StringLen( DL_START.Name )-7 );
SQLSelect( ConnectionId, "COMM", "COMMENT", "device_id="+"’"+Record + "’" , "" ); //查找COMMENT
SQLFirst( ConnectionId );
Record=StringTrim( COM, 3 );
SQLEnd( ConnectionId );
SQLInsert( ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" ); //写操作纪录
ELSE
IF DL_START.Name=="NULL" THEN
DL_STOP=0;
Record=StringRight( DL_STOP.Name ,StringLen( DL_STOP.Name )-7 );
SQLSelect( ConnectionId, "COMM", "COMMENT", "device_id="+"’"+Record + "’" , "" );
SQLFirst( ConnectionId );
Record=StringTrim( COM, 3 );
Record=StringLeft( Record, StringLen( Record )/2 );
SQLEnd( ConnectionId );
SQLInsert( ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" );
ELSE
DL_START=1;
Record=StringRight( DL_START.Name ,StringLen( DL_START.Name )-7 );
SQLSelect( ConnectionId, "COMM", "COMMENT", "device_id="+"’"+Record + "’" , "" );
SQLFirst( ConnectionId );
Record=StringTrim( COM, 3 );
Record=StringLeft( Record, StringLen( Record )/2 );
SQLEnd( ConnectionId );
SQLInsert( ConnectionId, "CortrolLog", "CortrolLog" );
ENDIF;
ENDIF; 2.4 数据库的应用 系统中的IBM 服务器作为数据存储和发布的服务器，安装了SQL SERVER 2000 ，系统的报警历史记录和操作记录以及设备档案都存放在名为“DL
” 的数据库中。 （1） ODBC的连接 INTOUCH 通过ODBC 访问SQL SERVER
，在ODBC 中建立名为“DL”的用户DSN，在INTOUCH 中用语句： SQLConnect( ConnectionId, "DSN=DL")；
建立连接 ，若连接成功则ConnectionId > 0  。在执行每一条SQL 语句时都会有一个返回值，若返回值为0 则表示执行成功
，否则表示与数据库连接不正常，需重新建立连接
。为了时刻检测与数据库服务器的连接情况 ，在应用程序脚本中每5 秒钟执行一条查询语句：
IF ResultCode = = 0 THEN
ResultCode = SQLSelect( ConnectionId , "SYSUSERS" ,"SYSUSERS","UID=0", "" )；
ENDIF；
同时在条件脚本中判断ResultCode （即返回值