PlantE5000控制工程应用软件平台控制组态软件手册
第四章 操作站
系统操作员站是工业现场操作人员使用的设备,操作人员通过键盘或鼠标可以灵活、方便、准确地 监视过程量,以及根据流程变化调整过程参数等。工程师站用于对应用系统进行功能组态、组态数据下 载,也能代替操作员站发挥运行监视的作用,工程师站硬件也可不单独配置,而由系统中任何一台操作 站代替。操作站和工程师站的主要功能如下: ? ?
显示全系统自诊断信息,帮助维护人员了解系统运行状态。
从现场控制站获取现场数据,实现数据显示、故障报警存档、历史数据存档、数据统计报表 等。向现场控制站发送操作命令或组态数据。 ?
通过管理网MNet向管理层计算机发送生产数据和统计信息,并接受管理层计算机发来的生产指令。
操作站硬件主要由操作站主机、显示器、标准键盘鼠标、系统网络通讯卡、打印机、操作台等部件 组成;操作站可以采用工业控制计算机(IPC)作为操作站主机,也可以根据用户要求采用性能稳定可 靠的商用计算机,如DELL、HP等品牌商用计算机。主机操作系统为WindowsNT/2000/XP,应用软件为 PlantETech控制工程应用软件平台。
工业控制计算机推荐最低配置要求: ? ? ? ? ? ?
工业级长寿命主板或商用服务器; 英特尔1GHz中央处理器; 512M DDR SDRAM; 硬盘容量≥80GB;
主板集成图形控制器,动态内存共享技术;
至少2个PCI或PCI-E插槽; FC5565专业工业键盘(IP67) 操作台为全金属结构,可前后开门,方便用户进行系统维护;活动部件与操作台主体之间保持良好的电气连接,能够为内部的电子设备提供良好的电磁屏蔽保护。为了保证电磁屏蔽效果和设备、人员的 安全,要求操作台可靠接入安全地,接地电阻不应超过5欧姆;当系统配置多个操作台时,可以将其并排 摆放,相邻两个操作台能紧密连接,从而形成一个整体的大型操作台。
平面式操作台结构上取消了落地式操作台的上部结构,彩色显示器、打印机可直接放置在桌面上。 另外,平面式操作台还可作为打印机台,用于放置各型打印机。平面式操作台外形结构为(W*D*H=700mm*1050mm*760mm),如下图所示:
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第五章 PlantETech控制工程应用软件平台
PlantETech控制工程应用软件平台是应用于PlantE5000集散控制系统的软件包,它基于WindowsNT/2000 多任务实时操作系统,采用组件结构设计和32位多任务、多线程等最新技术,集现场数据采集、算法执行、实时数据和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及监控 网络等功能于一体。工程师站组态软件、操作员站实时监控软件、现场控制站实时控制软件,分别运行 在不同层次的硬件平台上,通过控制网络和系统网络交互各种数据、管理和控制信息,协调一致地完成 整个控制系统的各种功能。
PlantETech 控制工程应用软件平台软件体系架构图
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5.1 软件技术特色
? 基于多领域工程对象模型的控制工程设计开发 平台,通过建立典型控制工程模型库(静动态模型与工艺数据)、控制方法库(设备控制及过程优化算法与运行参数)、显示界面库(显示与操作面板),逐级构建基础元件、单元设备、行 业装备的多领域描述模型库,以重用的方式“搭建”装备模型,以重构的模式“构建”运行程 序,通过对抽象、孤立、松散的数据(常数、参数、变量等)、函数(计算、语义等)、图形(线条、多边形、色块等)进行多领域统一建 模,构建起紧密关联并具有物理意义的工程对象模型、工程控制策略、显示操作面板,实现控制工程设计编程的形象直观与高效稳定;
? 提出实时数据质量戳,标识数据的质量状况, 结合硬件冗余状态,涵盖通道故障、采样偏差、 量程超限、网络状态等信息,保证实时数据的 可靠性和可用性,提高了数据引用的安全性; 支持质量戳与实时值的历史记录与追忆分析;
? 提供基于算法块封装与数据驱动、事件触发的分布式算法调度技术,并符合IEC61131-3标准的控制编程语言,集成逻辑控制、运动控制与 过程控制为一体,开发实现支持图形化编程(功能块图FBD、梯形图LD、顺控语言SFC)与文本编程(结构文本ST、指令表IL)及多语言混 合编程的集成开发环境,支持控制算法的封装、派生、复用,实现控制算法的离线组态、在线组态、离线模拟与在线调试,提高编程效率; ? 实现Modbus、Profibus DP等网络驱动模块,通过开放规范的OPC客户端与服务器接口,采用透明网络管理技术实现与第三方设备的数据通讯,构建分布式工程对象实时数据库,实现系统数据与外部设备数据的全局一致与统一接口,满足工业数据多实时性、多语义性、多时 空性、多尺度性的信息集成与接口开放要求;
? GPS全局卫星时钟接入,采用NTP网络时钟协 议同步所有控制站和操作站的系统时钟;为控 制站站间事件顺序记录(SOE)提供精确时钟; 为操作站站间的数据记录提供统一基准时钟;
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? 提供可定制扩展的控制工程行业算法库,通过 设计院、设备制造商、工程公司、行业用户, 不断提炼专家知识与工程经验,不断丰富行业 自动化专业知识库,以领域知识为主体,在资 源可重用、系统可重构的架构平台支撑下,在 统一建模规范的基础上,通过继承、派生、重 用、重构机制,显著提高项目工程设计与编程 开发效率;控制工程行业算法库兼具特定自动 化应用行业的普适性与特殊性,将以控制工程 行业算法包的形式定期发布,终端只需加载便 可轻松拥有;
? 工程远程更新是针对工程服务人员而研发的功 能,避免了工程人员为细微的组态变动而频繁 跑走于工程现场的无奈; ? 工程协同组态功能适用于超大型工程的多人同 步组态作业,使得多人同步组态同一工程时信 息协调一致,极大缩减了前期工程组态的时间;
? 工程竣工图导出功能,待到工程组态、调试、 开车后,一份详尽描述工程信息的工程竣工图 是必不可少;
? 实时数据库新增工程对象结构体建模方式,将 原有离散的记录点按照控制工程或工程对象机 理构成联合体,协同工程控制策略与显示操作 面板,实现编程复用,提高编程维护效率; ? 丰富的设备库和简洁的图库管理功能让用户能 便捷地装入已建设备,并在原有基础上轻松地 改进画面;
? 支持画面组态的页眉页脚功能,类Microsoft Office PowerPoint的模板风格,使得页面拥有统 一风貌之余更有一分迥异,同时支持模板的任 意定制;
? 支持免安装的流程画面远程互动访问,通过普 通网页浏览器即可便捷地访问控制现场,通过严格的用户认证手段控制互动操作;
? 特有的报警声音系功能,使得报警声音的设置 异常灵活方便,配合报警组和报警等级功能, 使得报警有了一音了然的最佳效果;
? 捆绑于用户的功能区与安全区功能限制了工程 登录用户操作的权限,灵活多样的组合方式完 全能满足工程现场纷繁复杂的人员构成,工程 的安全性得到了全方位的呵护。
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5.2 软件功能模块
? 工程管理器PlantEWks实现控制工程的管理维 护,具有新建、添加、修改、删除、搜索、备 份和属性修改等功能;还可以进入各软件功能 模块,对实时数据库、控制策略、人机界面及 用户安全信息等进行修改;
? 系统硬件配置PlantECFG实现I/O模块、控制模 件的配置,系统中所有模板、模块数据的实时监控,工程在线下装,模板、模块及组态的故 障诊断等一系列功能;不仅可以浏览系统硬件 资源,查阅CNet网络与SNet网络的相关信息, 配置硬件模板或模块的信号类型与参数信息 等,还具有强大的硬件故障诊断能力,诊断信 息定位到通道,帮助用户快速发现故障点; ? 实时数据库PlantERDB用于定义各站点的变量 信息,包括各站的组成设备及属性,各点的数 据采集与转换、报警、历史记录和安全区等属 性;实现系统数据的统一接口与全局一致; ? 历史记录组态PlantEHDB配置组态记录点的记 录方式与记录参数,提供高效的历史数据查询 接口,支持在线增删、高效压缩、灵活查询;
? 设备管理PlantEDev实现外部设备的配置管理;
? 画面开发系统PlantEMaker实现流程画面绘制组 态,如系统所需的总貌图、流程图和工况图;
? 画面运行系统PlantEView实现流程画面的动态 显示与操作管理,通过实时数据交换完成报警、 历史记录、趋势曲线等监视功能;
? 报警组态软件PlantEAlarm通过对报警组、报警声音系、各报警限、报警偏差、变化率等属性的设置来满足不同的报警需要; ? 算法编辑器PlantEIEC用于生成系统所有连续控 制、逻辑控制、顺序控制、特殊处理算法等控 制策略;提供IEC61131-3国际标准的FBD、LD、 SFC、ST和IL控制编程语言及其混合编程,支 持离线、在线调试和仿真运行;
? 事件序列分析软件PlantESOE提供事件响应序 列的查询与追忆分析,分辨率达到1毫秒;
? WEB服务器PlantEWEB提供基于internet与IE浏 览器的远程访问,实现与本地系统高度一致的 画面显示效果。
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