1 导言
cims体系是一个以企业网络为根底把企业经营决议计划、办理、计划、调度、进程优化、毛病诊断、现场操控等信息一致进行优化处理的体系[1]。文章以某卷烟厂动力车间冷站cims体系改造规划为例，就该冷站cims体系完结的相关技能作了比较深化的评论。
2 cims体系集成的完结技能
在构建cims体系时，操控与信息网络互联具有重要意义[2][3]，在该冷站cims体系规划中以支撑opc技能的组态软件为枢纽，完结操控与信息网的集成。
2.1 opc技能
opc是完结操控体系现场设备级与进程监控级间信息互联的关键技能[4][5]。它以微软的(散布式)组件目标模型为根底，选用客户/服务器方式，依照面向目标的准则，将一个运用程序(opc服务器)作为一个目标封装起来，只将接口办法暴露在外面，客户以一致的方法去调用，运用户从低层的开发中脱离出来。opc可完结长途调用，使运用程序的散布与体系硬件的散布无关，便于体系硬件装备，然后使体系的运用规模更广。实际上，opc是供给了一种机制，使体系能够以规范的方法从数据源获取数据并将其传递给任何客户程序。
opc服务器是数据的供应方，担任为 opc客户端供给所需的数据;opc客户端是数据的运用方，opc服务器作为现场总线体系结构的中心层，将现场信号依照一致的规范与 scada、hmi等软件无缝衔接起来，把硬件和运用软件有效地分隔. opc服务器对基层设备供给接口，使现场的各种进程信息能够进入opc服务器，然后完结向下互联;opc服务器还对上层设备供给规范的接口，使上层信息网络(intranet)设备能够获得 opc服务器中的数据，然后完结向上互联，这两种互联都是双向的。经过opc接口就能拜访一切供给了opc服务器的现场设备,完结与现场设备的通讯。
图1 opc在操控体系中所在方位
2.2 监控组态软件
为设备配套便利，体系运用rsview32组态软件。该组态软件经过其绘图东西可生成各种图形目标或文本，供给了很多的工业设备图形、外表符号，还供给趋势图、前史曲线、组数据剖析图等图形库，能够直接运用其它绘图软件包如autocad、 coreldraw等生成的目标。它供给的图形化用户界面gui友爱，包含一整套windows风格的窗口、弹出菜单、按钮、音讯区、东西栏、滚动条和监控画面等，其动画操控功用画面五光十色，能够激活图形目标以使它反映出进程改变，为设备的正常运转、操作人员的会集监控供给了极大的便利。此外，其重要的特点是具有强壮的通讯功用、杰出的敞开性以及数据库资源同享[6]。
(1) 数据库资源同享
敞开式规划能够很容易地与 microsoft产品同享信息，其实时标签数据库是odbc[7]兼容数据库，能够运用其它数据库东西如:microsoft access、sybase、sql server等阅读并办理标签，完结本地操控单元与上位机之间数据和信息同享，为用户供给更为会集的数据操作环境，完结信息会集办理。
(2) 强壮的通讯功用
该组态软件能与多种通讯协议互联，支撑多种硬件设备，如allen-bradley、modicon、siemens、omron等公司的各种类型 plc，习惯各类测控硬件设备，能够满意不同测点的要求。向下能够经过rslinx、opc等与数据收集硬件通讯;向上能够经过 tcp/ip，ethernet与高层办理网互联。opc使rsview32能够作为一个客户端或服务器，答应在不同的rsview32站以及其它opc 服务器之间进行点对点通讯。
(3) 组态软件在监控体系中的方位
在监控体系中，投入运转的监控组态软件是体系的数据收集处理中心、长途监督中心和数据转发中心[8]。如图2所示，它处于运转状况的监控组态软件与各种操控、检测设备(如挂接在现场总线上的工控计算机、plc)等一起构成快速呼应/操控中心。监控组态软件投入运转后，操作人员能够在其支撑下完结以下各项任务:
图2 组态软件在scada体系中的方位
检查出产现场的实时数据及流程画面，阅读各实时/前史趋势画面;
主动打印各种实时/前史出产报表;
及时得到各种进程报警和体系报警;
在需求时，可人为干涉出产进程，修正出产进程参数和状况;
与办理部门的计算机联网，为办理部门供给出产实时数据。
rsview32支撑opc技能，是衔接操控网络与信息网络的桥梁。经过opc接口，它不仅能衔接从现场设备传送来的信息，并且能够与其它运用软件交流数据;经过opc接口，能够完结信息网络与操控网络实时数据库的互联，即完结操控网络与信息网络的集成。
3 依据controlnet的冷站cims体系
3.1 冷站cims体系构建
为了完结底层操控网络与工厂信息网络的衔接，将车间层的现场设备信息及出产进程数据实时传输到工厂办理层，完结操控网络与信息网络的集成，构建了依据controlnet现场总线技能的cims 体系:规划中选用了车间进程监控级、工厂办理级二层网络结构,结构图如图3所示。
3.2 体系软件架构
为完结操控网络与信息网络数据的链接、交流与交融，构建了如图4所示的软件架构。在监控层，rsview32运用实时数据库对现场实时数据进行存储;在办理层，rsview32可完结与监控层数据的链接与交流。完结操控网络与信息网络集成，要处理的核心问题有:
图3 冷站cims结构示意图
图4 体系软件架构示意图
(1) 怎么完结实时数据的收集，将其写入组态软件实时数据库;
(2) 怎么完结办理监控机与中心监控上位机间组态软件内部实时数据信息的交流，并完结长途监控。
在冷站操控体系中，监控层组态软件既是opc客户端，又作为opc服务器端。在完结现场设备实时数据的收集时，组态软件作为opc客户端，制冷机可编程操控器plc作为opc服务器。每个opc服务器都被作为一个外部设备，能够进行界说、增加或删去。在体系运转中，opc服务器对基层设备供给接口，使得现场操控层的各种进程信息能够进入opc服务器; rsview32和每个opc服务器树立衔接，主动完结和opc服务器之间的数据交流，把各子体系的数据收集到组态软件的实时数据库中。一起，监控层上位机组态软件rsview32又作为opc服务器端，办理层监控软件rsview32作为其opc客户端，经过对客户端与服务器端的通讯装备，完结操控网络与信息网络的数据交流与集成。
4 冷站操控网络监控操作渠道的组态规划
4.1 完结冷站体系的操控功用软件组态规划的首要内容
(1) 人机界面。在人机界面上显现冷站工艺流程图，也即模仿显现现场体系及其环境;显现现场设备操作方法、操控开关及运转状况等;显现体系运转环境和作业的阐明信息;显现类似于其它windows运用软件界面弹出式菜单，以便供操作人员调用非主界面信息，如各种现场设备的前史运转曲线图、出产报表、二级显现监控界面和报警记载等。
(2) 实时和前史数据的办理。包含对各种实时数据的呼应和处理方法的规划，对前史数据的挑选和存储办理的规划，实时和前史数据的显现规划(如选用动态显现曲线图、前史趋势图、报表等)，实时和前史数据的输出规划(如打印方法、与其它运用软件程序的数据交流协议以及网络发布方法等等)。
(3) 报警和事情办理。对现场事端和毛病信息予以记载，使相应的报警信息显现到监控界面或传送给其它声、光报警装置，一起也将报警信息传送给相应的操控处理单元;对现场出产事情和操作信息进行记载，以图表方式供给查询体系的运转操作状况。
4.2 创立项目
rsview32组态软件首要包含体系、图形显现、警报、数据记载设置、逻辑和操控等组件，运用这些根本组件可便利地开宣布监控体系的上述功用。首要在 rsview32中创立这个项目:某卷烟厂冷站操控体系。先翻开rsview32，单击东西栏“文件”菜单里的“新建”按钮，在“创立项目”对话框的“项目名”里填写本项目名称，图5所示，然后单击“翻开”，就完结了项目的创立。一旦创立了项目，即可看到项目办理器(project manager),就能够在体系通讯装备后进行图形、报警或趋势等的画面组态。
4.3 通道节点组态
rsview32经过顺便的 rslinx与挂接在controlnet上的可编程操控进行通讯，所以在发动rsview32之前要先翻开rslinx。发动rsview32后，双击项目修改器里的“体系”组件，呈现通道和节点等修改器。在通道修改器里挑选节点所衔接的网络controlnet。因为本体系选用的可编程操控器是 omronplc、control logix5555，在节点修改器中:数据源挑选“opc服务器”，rsview32经过rslinx与omronplc、 controllogix5555进行通讯，各制冷机节点为opc服务器，组态软件则为opc客户端。在节点名中输入自界说的可编程操控器的节点名，冷却塔的节点名为opcnode_cooltower。选中“启用”，单击“承受”保存节点界说，单击“下一个”，然后界说另一个节点，或挑选“封闭”指令，退出节点修改。
4.4 符号数据库组态
符号数据库是由称为符号的记载组成。体系内各部分都能够运用符号值。图形显现运用符号值来操控动画目标或更新趋势图形;警报体系监督符号值并把它们与“可承受”规模进行比较;“数据记载”则存储符号值并创立前史记载。但符号值存储在数值表格里，而不是在数据库里。可经过把符号的数值记载到数据文件里，使符号值永久地记载在磁盘里。要创立一个符号，需求指定它的姓名、键入它的数据、以及它的数据源。在符号数据库修改器里设置单个符号的警报，能够在增加符号时设置，或今后修改符号时增加这个信息。
在创立本项目时，rsview32将创立体系符号。若符号数据库需监督符号参数值的改变进程以发生报警信息时，就有必要进行报警信息组态，指定哪些符号需求监督报警信息。在符号数据库修改器里挑选一个符号，然后挑选“alarm”警报框发动警报修改器。本程序带报警的符号都为开关量符号，即假如该符号的值为1则触发报警。
符号数据库创立好之后，就可将符号参数与趋势或前史报表树立联络，使体系能够以曲线或表格的方式向用户显现实时数据的改变进程。rsview32的趋势、前史报表都是以规范图形的方式给出的，开发者需求对相应的参数进行设置。趋势中的参数包含时刻规模、扫描周期、数值规模、数据源等，前史报表中的参数则包含报表的开端时刻、时刻规模、时刻距离、数据源、变量等。
4.5 画面组态
图形修改器中供给了很多的图形目标，运用这些根本图形目标以及刺进外部位图，能够组态规划出冷站操控体系流程图画面和各工况画面，监控主画面是缺省的主画面，需求时可切换到各工况画面。
冷站操控体系的监控主画面由操作参数、工程参数、状况显现、前史曲线、前史报警、通讯测验、报表打印等组成。在主画面中经过挑选各菜单项，能够履行窗口的切换。状况显现的是整个冷站监控体系的设备、管道、阀门的衔接状况和运转原理，当体系没有发动时，整个画面是静态的。一旦体系进入运转，画面将显现当时的工况、相应设备和阀门敞开，管道内的介质不停地活动，一起从现场检测的温度、压力、流量显现在对应方位。上述的动画是经过图形修改器中的动画衔接功用完结的。冷站操控体系监控界面如图5和图6所示。
图5 冷站运转概图
图6 制冷机组内部流程图
rsview32还能够用报警图形目标来组态设备或工艺参数的报警画面，设备的毛病报警由本身所带的操控器判别并履行相应维护动作，但其报警信息可经过通讯接口上传，显现在设备报警画面上;工艺参数的报警依据数据库组态时设定的报警参数，当有报警发生时，在报警画面上显现报警发生的时刻、报警位号、报警类别、报警当时值以及是否被承认等信息，一起宣布声音报警，封闭相关设备，用户能够经过承认按钮对当时报警进行承认后，进行毛病的扫除。
5 信息网络的组态规划
5.1 opc长途通讯规划
现场上位监控站选用opc与远动出产办理中心的监控站进行通讯。opc 使rsview32能够作为一个客户端或服务器，答应在不同的rsview32站以及其它opc服务器之间进行点对点通讯。本体系以现场的 rsview32上位监控机作为服务器，远动办理中心的rsview32监控机作为客户端，客户端经过以太网用服务器的rsview32指令 rtdataserveron来读取服务器的实时符号值，用指令rtdatawriteenable来写服务器的实时符号值。设置计划如下:关于服务器，挑选“发动”修改器里“发动”页上的“opc/dde server”复选框，宣布rtdata serveron指令;关于客户端，把服务器设置成一个opc节点，指定opc服务器名，在符号数据库界说一个以设备为数据源的符号，并为该符号挑选 opc节点，指定opc条目供给符号数值。
5.2 在主站的操作体系中装备dcom
因为opc是依据microsoft的ole/com和dcom技能要求功用拟定的一个敞开和互用式的用户界面规范，所以有必要先在主站的操作体系中装备dcom(散布式com装备特点)，过程如下:
(1) 在windows2000操作界面上单击“开端”，选“运转”，键入dcomcnfg，然后单击“确认”，进入“散布式com装备特点”，进行“运用程序”的设置;
(2) 进行“默许特点”的设置;
(3) 进行“默许安全机制”的设置。
5.3 服务器和客户端的rsview32通讯设置
rsview32服务器的计算机名为coldstation，上位监控程序名为jyc，客户端的计算机名为remote，上位监控程序名为rmjyc1。首要对服务器rsview32进行通讯设置，再对客户端的rsview32进行通讯装备.
在程序rmjyc1运转后，rmjyc1的符号就可读取jyc的符号值，完结长途实时监控。
6 体系监控软件的操作完结
6.1 现场上位监控程序的操作完结
冷站操控体系现场上位机进入rsview32上位监控渠道，翻开名为“jyc”的上位监控程序，在项目办理器里，单击选项卡“运转方式”，再单击状况栏“运转项目”，现场上位监控程序运转后，程序就按发动序列预先设置的运转过程运转。程序运转后当即呈现主监控界面，如图7所示。主画面除标题和日期时刻外，首要包含9个按钮图标，它们别离代表9个主功用模块，这些按钮也称为体系的一级菜单，经过点击相应按钮即可进入对应功用模块。因为发动宏“st”里边设有指令“set autocontrol 0”，所以此刻泵站处于人工操控状况，值班人员能够在人工操控运转和主动操控运转之间进行切换。
6.2 长途上位监控程序的操作完结
图7 冷站监控主界面
长途监控机进入 rsview32上位监控渠道，翻开名为“rmjyc1”的上位监控程序，在项目办理器里，单击选项卡“运转方式”，再单击状况栏“运转项目”，长途监控程序运转后，就依照发动序列的设置，呈现主监控界面。因为现场监控程序jyc在发动时就履行了指令rtdataserveron和 rtdatawriteenable，使长途监控程序rmjyc1能实时读取现场监控程序的符号值，并组态成与现场监控程序相同的各级监控界面。若需求进行长途办理，远动的值班人员和现场的值班人员相同，能够经过人工操控冷站运转的相关操作，进入有关操作界面，操操控冷机组的启停，完结长途办理。
7 结束语
文章依据controlnet总线技能的冷站体系集成规划，构建了冷站的cims体系。在对opc技能和组态软件剖析根底上，构建了整个冷站操控体系集成的软件架构，用rsview32组态软件对冷站操控网络和信息网络进行了组态规划，完结了对操控网络与信息网络的集成。
