【摘要】
介紹了美國Wonderware公司的Factory Suite 2000中的核心組件人機接口界面系統InTouch 7.0的特點,借助羅克韋爾的控制網ControlNet和設備網DeviceNet技術實現二氧化碳膨脹煙絲生產線的遠程監視和控制,故障診斷和數據管理。
【關鍵詞】
網絡;InTouch;過程監控;煙草產業
1、背景
寶雞卷煙廠為積極響應國家煙草專賣局“卷煙降焦減害”的號召,同時滿足企業生產“中式卷煙”要求,在企業九五技改中提出一項重點項目----二氧化碳膨脹煙絲生產線項目。這是一條國產新模式的570Kg/h二氧化碳膨脹煙絲生產線,項目實施后可杜絕生產過程中排放的氟里昂物質對臭氧層的破壞,保護了大氣環境。可年產200多噸優質膨脹煙絲,既滿足了企業生產卷煙對膨脹煙絲的需求,也可外賣部分產品。
企業考慮到工廠內部局域網和ERP系統的建立,為適應現代企業管理模式,系統解決方案選用羅克韋爾ControlLogix 5550 PLC平臺以及自動化軟件,操作站選用方正臺式機,操作系統選用Windows NT 4.0 Server版,上位機工控組態軟件選用InTouch 7.0。
2、InTouch的特點
InTouch是美國Wonderware公司開發的世界上第一個集成的、基于組件的人機接口界面(HMI)系統——Factory Suite 2000中的一個核心組件。它具有世界領先的HMI和面向對象的圖形開發環境,便于高效、快捷地配置用戶的應用程序。目前,有很多工控組態軟件,如InTouch 、iFix、LabView,國產的有“組態王”、“世紀星”等。InTouch和這些軟件相比,主要特點有:
⑴、在性能上,InTouch對核心代碼進行了優化,運行效率比較高。經過了完備的測試和運行考驗。目前世界上有12萬套以上的InTouch系統在運行,該軟件的可靠性和穩定性高。
⑵、系統的開放性。InTouch的運行環境是Win95/98/NT,基本的通訊格式包括“快速DDE”和Suite Link。其中, 快速DDE兼容微軟的DDE,許多Win95/98/NT下運行的軟件都可以與InTouch直接通訊。為了與其他設備通訊,InTouch有600種通訊協議轉換軟件(I/O Server),可以與不同的設備通訊,特別是在與PLC的通訊方面。包括:Siemens、Modicon、Opto 22、square D、ABB、GE等。甚至,可以利用第三方Server。InTouch還提供了一個工具軟件,幫助編寫通訊協議轉換軟件。
⑶、網絡功能。InTouch支持微軟的各種網絡,組網非常簡單。它具有強大的網絡功能,通過傳統的DDE和擴展的NetDDE的方式,可與本機和其它計算機中的應用程序實時交換數據。同時,它支持通過ODBC訪問各種類型的數據庫,便于系統的綜合管理。另外,它支持標準的ActiveX技術,使得用戶可以輕松地為自己的應用程序開發各種網絡多媒體功能。
⑷、數據庫功能。InTouch除了自身帶有數據庫以外,還支持SQL語言,可以方便地與其他數據庫連接。
⑸、容易學習。InTouch的編程方法簡單,多稱為組態,是面向非計算機專業的工程技術人員。一方面縮短了應用開發周期,另一方面方便了終端用戶對應用程序的維護。
⑹、InTouch提供了各種強大功能,通過組態完全可以滿足用戶在操作、顯示、記錄上的各種需求。
⑺、InTouch有多種繪圖工具和豐富的圖形庫,可以做出非常易于操作和漂亮的畫面。它在報警和歷史趨勢方面的功能,極大地方便了對系統的監控。
基于以上原因,我們選擇InTouch作為上位機工控組態軟件的開發工具。
3.控制系統簡介
控制系統采用羅克韋爾自動化的ControlLogix PLC平臺,控制網ControlNet和設備網DeviceNet兩層網絡技術。在控制系統中選用ControlLogix 5550,配有1756-CNB控制網接口模塊,用于連接現場6個PLC。選用8個觸摸屏PanelView來進行生產操作和參數調整,這些觸摸屏通過控制網與PLC連接。選用1784-KTCX個人計算機接口卡,使上位機通過控制網與PLC連接,上位機在生產過程中具有在線狀態監視和故障診斷等功能。同時,配有1756-DNB設備網接口模塊,用于連接25個分散在現場的1794 FLEX I/O工作站和33個1336 PLUS II變頻器。系統采用最先進的生產者與消費者通訊模式,系統具有良好的擴展性,在各層都可自由擴展,是一個典型的集散控制系統。控制系統自動化與控制層ControlNet[2]網絡結構見圖1,設備層網絡結構見圖2、3、4。