Intouch軟件在寶鋼三熱軋中的應用

　 1、前言
　 寶鋼分公司1880熱軋HMI是采用Wonderware公司Intouch 9.5軟件實現的。InTouch HMI使操作人員可以實時察看和控制軋鋼生產過程；同時，它為工程師提供了一個易用的開發環境和廣泛的功能，使工程師能夠快速地建立、測試和部署強大的自動化應用，來連接和傳遞實時信息。這是一種開放的、可擴展的人機界面，可以實現操作人員對設備進行設定、操作和狀態監視。
　1880熱軋HMI的主要功能包括：生產過程畫面顯示；操作信息的輸入，包括狀態設定、參數輸入、手動操作設備等；分組報警功能，按照系統和用戶、故障優先級以及故障類型設置分組設置報警項目，可以分類查詢；系統診斷，通過系統報警畫面進入系統診斷畫面，迅速查詢系統故障點，診斷內容包括HMI、S3、RIO及傳動設備等。
　 寶鋼1880mm三熱軋主軋線控制系統中過程監控軟件采用了Wonderware公司Intouch 9.5軟件，可以達到需要的控制要求和目的。
　2、InTouch簡介
　 InTouch HMI以其易用性、面向對象的可編程圖形、強大的通訊連接性能以及靈活的架構，在競爭中保持世界領先的地位。可以快速而且功能強大地創建和更改應用程序。
　 InTouch 軟件可以部署在獨立的設備、分布式的服務器/ 客戶機體系結構、Industrial Application Sever上的應用，也可以作為終端服務的瘦客戶端應用。同時，InTouch軟件也是得到微軟公司的“Desiged for Windows XP” 認證的第一個HMI產品。它還可以創建圖形顯示，這些圖形可以從工作站、PDAs、瀏覽器和最新的Wonderware Industrial Tablets以及觸摸式平板電腦進行查看。
　 3、系統結構
　 寶鋼1880mm三熱軋PLC系統拓撲結構如圖所示：
　 從圖中可以看出，系統分為三級網絡結構，控制器和HMI間采用標準的分布式客戶機/服務器結構，控制器與I/O設備采用分布式網絡結構，保證了系統可靠與安全。
　 第一級為現場設備級。主要包括主軋線的各種電磁閥﹑比例閥等，以及壓力﹑溫度﹑速度﹑位置的檢測裝置，操作臺，操作箱，馬達等等。與這些現場設備相關的各種檢測或控制信號，以不同形式接至TMEIC PLC系統的V3000系列的各種AI﹑AO﹑DI或DO板卡。這些板卡都帶有通道隔離功能，安全可靠，可有效得保護板卡。
　 第二級為控制處理級。主要包括TMEIC PLC系統的V3000系列的S3中央控制器﹑TC-Net板卡TN721﹑V3000系列I/O板卡和工業以太網交換機等。
　 第三級為監控管理級。主要由工程師站﹑HMI和工業以太網交換機組成。工程師站負責系統組態及日常維護。在HMI中采用Intouch軟件進行集中監視、控制、報警、趨勢分析、信息管理和報表打印等功能。
　 4、InTouch所實現的主要功能
　主要功能有全系統工藝流程和數據顯示、集中操作設定、處理報警、實時值和設定值記錄趨勢存儲、各段的運行狀態及各種工藝參數實時值和設定值的比較等。
　 1） 生產過程畫面顯示，各種設備狀態的顯示；
　 2） 操作信息的輸入，包括狀態設定、參數輸入、手動操作設備等；
　 3） 分組報警功能，按照系統和用戶、故障優先級高低以及故障類型設置分組設置報警項目，可以分類查詢歷史報警信息；
　 4） 系統診斷，通過系統報警畫面進入系統診斷畫面，迅速查詢系統故障點，包括報警時間，報警類型，報警優先級，報警點名字，報警值，特別對于報警有三種優先級：高，中，低。診斷內容包括HMI、S3、RIO及傳動設備；
　 5） 系統維護功能，可以對操作系統進行安全和基本配置的設置，能記錄進入系統的操作員信息；
　 6） 時間校對功能，通過HMI對Ethernet網絡上的設備進行時間校對，包括HMI、S3以及傳動設備；
　 7） 可以通過鼠標和鍵盤進行操作，便于操作和人工干預。
　 5、HMI的實現
　 5.1 實時過程數據通訊
　 Intouch利用Microsoft動態數據交換 （DDE）、FastDDE 、NetDDE和Wonderware SuiteLink協議來與其它Windows程序、Wonderware I/O服務器及第三方I/O服務器程序與現實世界進行通訊。Wonderware SuiteLink使用基于TCP/IP的協議。SuiteLink專門設計用于滿足象數據完整性、高吞吐量以及方便診斷的鋼鐵工業和軋鋼工藝的需要。Microsoft Windows NT 和 Windows XP均支持這種通訊標準。它具有下列特點：
　 數值時間質量（VTQ）在所有傳送給識別VTQ的客戶機的數據值上均會插入一個時間標簽和質量指示器。
　 &nb sp; ·對數據吞吐量、服務器加載、計算機資源消耗以及網絡傳輸的廣泛診斷可以通過Microsoft Windows XP操作系統性能監視器來實現。這個特點對于規劃和維護分布式工業網絡是至關重要的。
　 ·應用程序之間可維持一致的高數據容量，而不管這些應用程序是位于單一節點上還是分布在多個節點上。
　　在HMI畫面上，當按下MANUAL命令后，該按鈕閃爍，該命令通過DZHsvr I/O server從HMI發送給S3，按下EXE按鈕，再次通過DZHsvr I/O server將EXE信號送給S3。只有當這兩個信號相同為1時，該MANUAL命令才能被執行。S3收到HMI的執行命令后，應用程序執行所收到的命令，并將結果通過VMcast返回給HMI。這樣在HMI畫面上就能顯示S3所執行的結果了。
　　DZHsvr的設置
　首先打開DZHsvr，選擇菜單的setup/logical port setup/new。會彈出如下的畫面，在logical port name處填入名稱S3_n。IP Address是S3板卡所在基板的EN721板卡的IP地址。PLC No是S3的端口號，在S3的參數里面設置。
　 然后打開topic setup/new，會彈出如下的菜單。Topic name自己設定，logical name選擇在上面設定的名稱，選擇polling模式，下面就是各種傳輸時間的設置。
　 打開DDE server parameter setup，填入相關的參數
　　VMcast的設定
　 打開VMcat軟件setup/topic setup/new，顯示下面的畫面，在名稱框里填入名稱TmBn，m是S3號，n是數據塊數。因為這里只使用該軟件用作S3到HMI的通訊，選擇Read，PLC Number的具體值在要讀取數據的S3的傳輸模塊F_2453_USD的輸入端PLC上定義，Block Number是S3的第幾個傳輸數據塊。
　 設定完上面的后，再打開server parameter的設置：
1．number of this PC，是本機的索引號。
2．選擇Multicast，設置receive address，這里為255.254.0.1，send address不使用。
3．Reading port，讀取數據的端口，這里為3004。
　 5.2 PLC軟件功能實現
　 從HMI到S3的通訊，需要設定S3的參數。與此有關的總共有兩個， Computer Link1 Ethernet slotNo，是該S3所在基板的以太網卡槽號； Computer Link1 UDP PortNo，是S3接受數據的端口號。
　 從S3到HMI的通訊，這里要用到一個專門的功能模塊，就是F2453_USD。
　 使用到的端口的說明
　
　 這樣就完成了HMI到S3通訊的設置工作，只要在軟件上將相關地址對應上，就可以進行HMI和S3的通訊了。
　 5.3 圖形界面應用程序
　Intouch最重要的功能是為用戶提供了可視化的窗口進行過程信息處理，包括采集數據、處理數據、報警、標記名、趨勢報警和變量狀態等。
　 圖形應用程序的核心是標記名字典（運行時數據庫）。為了直接顯示數據，圖形應用程序提供了多樣性的鏈接方式，鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對系統或過程數據進行顯示。操作人員使用鏈接也能向數據庫寫數據。
　 在InTouch中Window Maker提供了一個方便的集成開發環境。類似于Windows瀏覽器風格的系統樹方便了工程的管理。它同樣也包含Window Maker和Window Viewer、使用Window Maker窗口、編輯和排列圖形對象、ActiveX控件、開發向導。特有的窗口向導、分布式報警向導、趨勢向導等強大的圖形工具方便了系統開發。
　 報警查看器控件是一個ActiveX 控件，它同時提供摘要報警信息和歷史報警信息。 它的外觀和風格與數據庫查看器控件很相似，支持快速配置并能夠保證易用性。報警查看器支持操作員按照運行時的重要優先級對報警消息進行排序。對話框和易于使用的向導使報警配置很容易實現。InTouch 用戶對系統中的當前報警和歷史報警信息的檢索具有完全控制能力。
　 InTouch利用Microsoft動態數據交換 （DDE）、FastDDE 、NetDDE 和Wonderware SuiteLink 協議來與其它Windows程序、Wonderware I/O服務器及第三方I/O服務器程序與現實世界進行通訊。
　 Intouch軟件還提供完善的安全管理功能。從而開發人員可以限制不希望的信息訪問。密碼可以被加密，從而可以降低在客戶端和服務器計算機之間的網絡攔截的機會。另外，還可以使用鍵盤和鼠標，新的先進的鼠標控制可以使用戶針對不同的鼠標點擊選項添加功能。
　 6、Intouch軟件在寶鋼三熱軋中的應用
　 利用Intouch工具開發的HMI監控軟件，在寶鋼1880mm三熱軋主軋線控制系統的測試和使用中，不僅開發方便，而且維護方便。結合VB技術和ActiveX技術設計出的監控系統既符合生產工藝,又具有生動直觀的畫面，促進了生產的順利進行和軋線自動化水平的提高。