前言
茂名市自來水公司河東水廠已建成兩期,兩期的工藝和設備都由國外引進,控制系統均采用由PLC(可編程邏輯控制器)和PC(個人電腦)組成的計算機集散控制系統,自動化程度較高。由于兩套系統采用的通信協議不同,所以它們沒能很好地整合,它們之間沒有數據通信,這給生產控制、生產報表的編制和值班人員的操作帶來一定困難。鑒于上述情況,我們決定利用以太網和監控組態軟件INTOUCH來實現它們的連接,使之成為一套完整的系統。
一、 系統組成及存在問題
兩套系統采用不同的PLC,兩者網絡拓撲結構不同,通信協議不同(采用廠家自己的協議),第一期采用的是THYSSEN PLC,網絡拓撲結構為環形結構,通信協議采用T800;第二期采用Telemecanique PLC,網絡拓撲結構為總線型,通信協議是FIPWAY。系統連接圖見圖1。
兩期的監控組態軟件都采用INTOUCH ,只是版本不同,這是一套由wanderware 公司出品的組態軟件包,主要包括兩部分的功能程序:開發環境 windowmaker和運行環境windowviewer,另外還有很多實用工具,NetDDE(網絡動態數據交換)就是其中之一,它是microsoft windows的DDE(Dynamic Data Exchange,動態數據交換)的擴展,不同之處是它用于網絡而后者用于單機。
由于是兩套各自獨立的系統,兩者之間沒有通信,數據交換只能靠手工完成,既不準確,又不及時,在操作中,操作人員必須不停地奔波于兩套系統之間,生產報表的編制要人工合成,不夠方便,不能實現水廠的全自動控制。
考慮到兩期系統所采用的PLC、網絡拓撲結構和通信協議不同,若直接從PLC方面著手,技術難度高,工作量多,投資大,耗時長。經研究,最終決定直接從INTOUCH著手,利用其基于以太網和TCP/IP協議的網絡功能來實現它們之間的連接。
二、 解決方案
監控組態軟件INTOUCH基于以太網,兼容TCP/IP通信協議,通過它可實現兩套獨立系統的連接,此法投資較少,對操作人員的要求不高,而且可解決操作人員在兩套系統之間疲于奔命的問題。連接后,可在以太網上的任何一臺計算機分享數據,而不受特定的計算機限制,并可實現遠距離監控功能,在任一臺PC上均可對全廠生產進行監控,兩期系統的生產數據可實現實時通信,利用INTOUCH NetDDE,使兩套獨立的系統(甚至多套系統)通過以太網有機地連接起來,擴展靈活方便,空間制約少,是一個可行的方案,INTOUCH在這方面的功能完善,是給排水應用領域不錯的選擇。
實現過程如下:
1、 組建以太網
首先,用交換機組建一個以太網,將一期二期的監控PC分別命名為PC1和PC2,系統示意圖見圖2 。
在PC1和PC2上分別安裝TCP/IP通信協議、NetDDE程序及完成其它一些輔助工作。
2、 INTOUCH設置
(1) 整合兩期應用程序數據
運行INTOUCH 的開發環境windowmaker,利用“import”功能將兩期程序數據合二為一,使之成為一個完整的應用程序。然后分別安裝在PC1和PC2上,這樣就可以在任一臺PC上對生產進行監控。
(2) 設置DDE Access
要在以太網上使用NetDDE進行數據通信,必須為程序提供數據的來源,這就必須對INTOUCH的DDE Access進行設置,設置方法是在“Modify DDE Access Name”對話框中的“DDE Application/Server Name”欄增加“\\PC2\viewer”(在PC1上)和“\\PC1\viewer”(在PC2上)。通過這個設置,PC1和PC2就可通過以太網進行實時數據通信。
(3) 運行系統
運行INTOUCH windowviewer前先初始化NetDDE,方法是直接運行該程序。只有先初始化NetDDE,計算機才能與網絡上的其它計算機進行實時通信。通過INTOUCH,兩套獨立的系統就能有機地整合起來,從而整合成一套完整的監控系統。
三、系統功能
原來各自獨立的兩套系統通過INTOUCH實現了在線的有機連接,可以在以太網TCP/IP協議的統一通信標準和NetDDE下實現在線的數據交換,在線的相互操作。
例如第一期礬耗參數名為ALU0101, 第二期礬耗參數名為PLC1_ALU,總礬耗參數名為TOTAL_ALU,則可直接用公式
TOTAL_ALU= ALU0101+PLC1_ALU
方便求出總礬耗,而以前總礬耗要人工離線計算。
又如,為保證清水池有足夠多的水,兩期濾池不能同時進行反沖洗,這時濾池在沖洗前必須先進行檢測,若其它濾池不進行反沖洗則其可進行反沖洗,反之則發出一個等待命令,等其反沖洗完后再行反沖洗。
有了以太網后,這項工作實現起來非常簡單,只要設置兩個狀態參數BW1和BW2來判別濾池的反沖洗狀態,(BW1=1時表示第一期濾池正在反沖洗,BW1=0時表示沒有反沖洗,而BW2表示第二期的反沖洗狀態,設置同前),加入下面程序就可實現兩期濾池反沖洗的互相協調:
If BW1=1 then
BW2=0
Else BW2=1
Endif
If BW2=1 then
BW1=0
Else BW1=1
Endif
而這些協調工作在系統更改前也是必須人工干預的。
四、 結束語
通過INTOUCH進行不同監控系統的連接,方法簡單,是一個比較理想的方法, INTOUCH新版本不斷推出,功能不斷加強,其在工業以太網方面的技術也不斷完善,利用它,我們可將生產數據送到網上任一臺計算機,甚至發至互聯網,在網上進行監控。