利用 INTOUCH 通过以太网实现自来水厂两套独立自控系统

分类：技术教程日期：2007-10-20 00:00:00

　　前言茂名市自来水公司河东水厂已建成两期，两期的工艺和设备都由国外引进，控制系统均采用由PLC（可编程逻辑控制器）和PC（个人电脑）组成的计算机集散控制系统，自动化程度较高。由于两套系统采用的通信协议不同，所以它们没能很好地整合，它们之间没有数据通信，这给生产控制、生产报表的编制和值班人员的操作带来一定困难。鉴于上述情况，我们决定利用以太网和监控组态软件INTOUCH来实现它们的连接，使之成为一套完整的系统。
　　一、系统组成及存在问题
　　两套系统采用不同的PLC，两者网络拓扑结构不同，通信协议不同（采用厂家自己的协议），第一期采用的是THYSSEN PLC，网络拓扑结构为环形结构，通信协议采用T800；第二期采用Telemecanique PLC，网络拓扑结构为总线型，通信协议是FIPWAY。系统连接图见图1。
　　

　　
　　
　　
　　两期的监控组态软件都采用INTOUCH ，只是版本不同，这是一套由wanderware 公司出品的组态软件包，主要包括两部分的功能程序：开发环境 windowmaker和运行环境windowviewer，另外还有很多实用工具，NetDDE（网络动态数据交换）就是其中之一，它是microsoft windows的DDE（Dynamic Data Exchange，动态数据交换）的扩展，不同之处是它用于网络而后者用于单机。
　　由于是两套各自独立的系统，两者之间没有通信，数据交换只能靠手工完成，既不准确，又不及时，在操作中，操作人员必须不停地奔波于两套系统之间，生产报表的编制要人工合成，不够方便，不能实现水厂的全自动控制。
　　考虑到两期系统所采用的PLC、网络拓扑结构和通信协议不同，若直接从PLC方面着手，技术难度高，工作量多，投资大，耗时长。经研究，最终决定直接从INTOUCH着手，利用其基于以太网和TCP/IP协议的网络功能来实现它们之间的连接。
　　
　　二、解决方案
　　监控组态软件INTOUCH基于以太网，兼容TCP/IP通信协议，通过它可实现两套独立系统的连接，此法投资较少，对操作人员的要求不高，而且可解决操作人员在两套系统之间疲于奔命的问题。连接后，可在以太网上的任何一台计算机分享数据，而不受特定的计算机限制，并可实现远距离监控功能，在任一台PC上均可对全厂生产进行监控，两期系统的生产数据可实现实时通信，利用INTOUCH NetDDE，使两套独立的系统（甚至多套系统）通过以太网有机地连接起来，扩展灵活方便，空间制约少，是一个可行的方案，INTOUCH在这方面的功能完善，是给排水应用领域不错的选择。
　　实现过程如下：
　　1、组建以太网
　　首先，用交换机组建一个以太网，将一期二期的监控PC分别命名为PC1和PC2，系统示意图见图2 。
　　
　　

　　
　　
　　在PC1和PC2上分别安装TCP/IP通信协议、NetDDE程序及完成其它一些辅助工作。
　　2、 INTOUCH设置
　　（1）整合两期应用程序数据
　　运行INTOUCH 的开发环境windowmaker，利用“import”功能将两期程序数据合二为一，使之成为一个完整的应用程序。然后分别安装在PC1和PC2上，这样就可以在任一台PC上对生产进行监控。
　　（2）设置DDE Access
　　要在以太网上使用NetDDE进行数据通信，必须为程序提供数据的来源，这就必须对INTOUCH的DDE Access进行设置，设置方法是在“Modify DDE Access Name”对话框中的“DDE Application/Server Name”栏增加“\\PC2\viewer”（在PC1上）和“\\PC1\viewer”（在PC2上）。通过这个设置，PC1和PC2就可通过以太网进行实时数据通信。　　
　　
　　（3）运行系统
　　运行INTOUCH windowviewer前先初始化NetDDE，方法是直接运行该程序。只有先初始化NetDDE，计算机才能与网络上的其它计算机进行实时通信。通过INTOUCH，两套独立的系统就能有机地整合起来，从而整合成一套完整的监控系统。
　　三、系统功能
　　原来各自独立的两套系统通过INTOUCH实现了在线的有机连接，可以在以太网TCP/IP协议的统一通信标准和NetDDE下实现在线的数据交换，在线的相互操作。
　　例如第一期矾耗参数名为ALU0101, 第二期矾耗参数名为PLC1_ALU，总矾耗参数名为TOTAL_ALU，则可直接用公式
　　TOTAL_ALU= ALU0101+PLC1_ALU
　　方便求出总矾耗，而以前总矾耗要人工离线计算。
　　又如，为保证清水池有足够多的水，两期滤池不能同时进行反冲洗，这时滤池在冲洗前必须先进行检测，若其它滤池不进行反冲洗则其可进行反冲洗，反之则发出一个等待命令，等其反冲洗完后再行反冲洗。
　　有了以太网后，这项工作实现起来非常简单，只要设置两个状态参数BW1和BW2来判别滤池的反冲洗状态，（BW1=1时表示第一期滤池正在反冲洗，BW1=0时表示没有反冲洗，而BW2表示第二期的反冲洗状态，设置同前），加入下面程序就可实现两期滤池反冲洗的互相协调：
　　If BW1=1 then
　　BW2=0
　　Else BW2=1
　　Endif
　　
　　If BW2=1 then
　　BW1=0
　　Else BW1=1
　　Endif
　　而这些协调工作在系统更改前也是必须人工干预的。
　　四、结束语
　　通过INTOUCH进行不同监控系统的连接，方法简单，是一个比较理想的方法， INTOUCH新版本不断推出，功能不断加强，其在工业以太网方面的技术也不断完善，利用它，我们可将生产数据送到网上任一台计算机，甚至发至互联网，在网上进行监控。