RSView SE 3.2在南京城北污水處理項目中的應(yīng)用
一、 項目簡介
南京城北污水廠位于南京市區(qū)，長江大橋南側(cè)，其現(xiàn)代派風(fēng)格的廠貌建設(shè)和園林化工廠的布局，特別是外觀壯麗全封閉式的兩座一體化反應(yīng)池構(gòu)筑體，充分顯示了南京市改革開放之新景象。該廠采用先進(jìn)的UNITANK一體化活性污泥法處理工藝，并配置有全國規(guī)模最大的化學(xué)除臭處理系統(tǒng)，設(shè)計處理規(guī)模30萬m3/d，雨季處理規(guī)模60萬m3/d。
南京城北污水廠的處理工藝決定了該廠自動化控制系統(tǒng)的高水準(zhǔn)要求，它是以工業(yè)以太網(wǎng)為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，配有AB公司的ControlLogix系列PLC的高性能、高可靠的PLC控制站，并采用純分布式結(jié)構(gòu)的新一代自控系統(tǒng)，完成全廠的集中監(jiān)控、集中管理和分散控制。
二、RsView Supervisory Edition 3.2 簡介
RSView Supervisory Edition是Rockwell公司基于Microsoft Windows XP和Windows2000操作系統(tǒng)的與Rockwell自動化產(chǎn)品結(jié)合最佳的可視化軟件產(chǎn)品，它以其革命性的架構(gòu)讓生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)能夠隨時地展現(xiàn)在任何人的面前。RSView SE分布式服務(wù)器能夠為實時操作提供本地控制，同時將關(guān)鍵的信息傳送給主管人員。RSView SE客戶端可以瀏覽任何RSView服務(wù)器上的信息，從而讓每個用戶都能獲得與他工作相關(guān)的內(nèi)容。
三、應(yīng)用情況分析
1、南京城北污水自動化控制系統(tǒng)說明
全廠通訊采用100M冗余工業(yè)以太網(wǎng)，不僅通訊速率高，而且具有冗余能力，網(wǎng)絡(luò)具有真正的100M交換能力，使全廠自動控制具有實時性。
全廠設(shè)一個中心控制室和七個現(xiàn)場監(jiān)控站
2、RSView SE系列軟件在項目中的應(yīng)用
2.1 FactoryTalk Directory 的優(yōu)勢
FactoryTalk Directory為分享RSView Supervisory Edition應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)上任何計算機(jī)提供服務(wù)（例如RSView SE Servers, 或 OPC servers）和名字（例如區(qū)域、數(shù)據(jù)標(biāo)簽、圖形界面、數(shù)據(jù)記錄模塊等）目錄。支持FactoryTalk 的產(chǎn)品通過FactoryTalk Directory共享一個通用的地址簿，可以自動尋找和讀取全局應(yīng)用中的信息源。FactoryTalk Directory不是一個單獨的數(shù)據(jù)庫，它只是為所有信息源提供可查詢的映射，信息源還是存儲在整個分布式系統(tǒng)中。這樣既有數(shù)據(jù)集中管理的好處，有避免了整個系統(tǒng)使用單一數(shù)據(jù)庫的風(fēng)險。
本項目中，由主控服務(wù)器提供FactoryTalk Directory服務(wù)。
2.2 RSView Studio
RSView Studio是一個創(chuàng)建所有HMI應(yīng)用的開發(fā)工具。在本項目應(yīng)用過程中，筆者確切地感受到它如下優(yōu)勢：
在線編輯應(yīng)用系統(tǒng)
當(dāng)系統(tǒng)運行時，可以在RSView Studio中在線編輯項目組件。RSView Supervisory Edition自動繼承控制系統(tǒng)的變化，無須中斷運行過程或單獨改變配置。例如：在RSView Studio環(huán)境中移動一個處理器或改變標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)，RSView SE 運行系統(tǒng)會即時獲得這些變化。
遠(yuǎn)程編輯應(yīng)用系統(tǒng)
在分布式應(yīng)用中，RSView Supervisory Edition允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)上的任何計算機(jī)遠(yuǎn)程創(chuàng)建和運行應(yīng)用系統(tǒng)。本項目開發(fā)過程中，筆者一直利用筆記本電腦進(jìn)行遠(yuǎn)程編輯。
瀏覽/組織應(yīng)用系統(tǒng)
RSView Studio中的樹形目錄使用戶可以查看系統(tǒng)中的所有組件。層次化的界面中用戶可以很方便地添加或刪除組件，并可以直接瀏覽或讀取PLC或其它數(shù)據(jù)服務(wù)器中的標(biāo)簽。
與Rockwell控制器的最佳連接方案
RSView Supervisory Edition是與Rockwell自動化產(chǎn)品結(jié)合最佳的可視化軟件產(chǎn)品。RSLinX提供了與ControLogix平臺的最優(yōu)本地通訊方式，以及數(shù)據(jù)類型。通過FactoryTalk Directory，RSView Supervisory Edition可以瀏覽包括RSLogix和標(biāo)準(zhǔn)OPC 2.0 Server標(biāo)簽地址目錄，并可以直接讀取控制器標(biāo)簽。
與其它支持FactoryTalk的軟件共享數(shù)據(jù)
RSView SE系列中有兩中類型的標(biāo)簽，HMI標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫中用戶建立的標(biāo)簽和PLC中可以直接引用的標(biāo)簽。
通過FactoryTalk Directory，可以直接讀取控制器中的標(biāo)簽。
FactoryTalk Directory還可以讀取在線和離線的標(biāo)簽。如果控制器位連如網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)就會從RSLinX中定義的控制器項目文件中讀取離線的數(shù)據(jù)點。如果控制器連入網(wǎng)絡(luò)，則可以在線讀取標(biāo)簽值。在這種情況下，系統(tǒng)直接與控制器通訊，從控制器中直接讀取數(shù)據(jù)點。
基于FactoryTalk 架構(gòu)，所有標(biāo)簽值和屬性的變化自動在所有用到該標(biāo)簽的RSView Supervisory Edition 應(yīng)用中即時更新。
內(nèi)置自動檢錯和恢復(fù)功能確保系統(tǒng)最大可用性
RSView Supervisory Edition HMI Sever，RSLinX和其它OPC-DA 2.0 Server，以及FactoryTalk Directory Server都可以配置為主 / 從應(yīng)用。一旦配置冗余，每一對冗余的Server在整個系統(tǒng)中對所有FactoryTalk架構(gòu)下的Client 有效。增加任何Clients時，無需額外組態(tài)。
系統(tǒng)運行時，如果與主服務(wù)器的連接中斷，F(xiàn)actoryTalk會在30秒內(nèi)自動將所有Clients切換至從服務(wù)器，當(dāng)與主服務(wù)器的連接恢復(fù)時，系統(tǒng)就會自動切換回主服務(wù)器----無需用戶編程、客戶端組態(tài)，也無需操作員介入。本項目中的HMI Server、DataServer均設(shè)置了冗余連接。
Windows2000和RSView 的安全選項共同確保系統(tǒng)的用戶授權(quán)
RSView Supervisory Edition使用Windows 2000的授權(quán)實現(xiàn)系統(tǒng)的用戶管理，使任何Windows2000域中的用戶都可以被加入RSView SE應(yīng)用中。不僅充分利用了Windows 2000的安全特性，由于所有用戶都是在一處創(chuàng)建和維護(hù)，所以大大節(jié)省了時間。任何Windows2000 安全列表中的變化都會自動在RSView Supervisory Edition中即時生效。另外，還可以使用Windows安全管理工具用戶權(quán)限，包括：確保唯一密碼，自動退出系統(tǒng)，一段時間后改變密碼等。
在本項目中，采用Windows2000 工作組級別的用戶安全性設(shè)置。
項目級安全設(shè)置
RSView Supervisory Edition為用戶提供項目級的安全保障。對RSView SE的命令、宏、數(shù)據(jù)庫標(biāo)簽、畫面等分別設(shè)置安全級別，也可針對單個用戶或用戶組設(shè)置安全級別的組合，從而實現(xiàn)負(fù)載的系統(tǒng)安全設(shè)定。本項目中，設(shè)置了瀏覽、操作、工程師等項目級別設(shè)置。
操作員活動日志及系統(tǒng)變化存檔
RSView Supervisory Edition具有內(nèi)置的FactoryTalk Diagnostics功能。作為后臺運行的FactoryTalk平臺的一部分，F(xiàn)actoryTalk Diagnostics將整個系統(tǒng)的活動、報警、和錯誤信息分別送至不同的地方進(jìn)行日志記錄。FactoryTalk Diagnostics 代替了RSView的活動日志和各類信息記錄。
本項目中，操作員執(zhí)行的任何操作，如登錄、開停設(shè)備等，都被記錄到SQL數(shù)據(jù)庫中，并保留15天供查詢。
一次定義畫面，整個分布式系統(tǒng)中引用
RSView Supervisory Edition中，用戶可以只開發(fā)一次畫面，在一個Server上保存，就可以從網(wǎng)絡(luò)上的任何Client站讀取Server上的畫面，無需拷貝、導(dǎo)入、轉(zhuǎn)換或重建標(biāo)簽或重新輸入命令。由于畫面是在一個地方創(chuàng)建，也不用在多處復(fù)制，所以所有的更新都自動在全系統(tǒng)生效。客戶端可以讀取任意Server的畫面，實現(xiàn)真正的企業(yè)瀏覽。
豐富的圖形工具開發(fā)操作員界面
RSView Studio中提供了全面的畫圖對象和各種方便易用的方法，如：組編輯，交互象素定位， 豐富的畫圖工具和用戶化工具欄，對象動畫， 命令向?qū)У取?/p>
組態(tài)畫面設(shè)定
組態(tài)畫面的外觀和顯示效果，包括背景色、啟/停宏、安全代碼、替代或前置畫面類型、顯示尺寸和位置，以及顯示數(shù)字。運行時畫面會根據(jù)顯示屏的分辨率自動選擇顯示尺寸。
客戶端VBA實現(xiàn)用戶自定義顯示效果
用VBA對RSView SE Client 的對象模型編寫代碼，用戶可以自定義畫面的顯示方式和效果。VBA代碼保存在其相關(guān)的畫面中，如果移動畫面，代碼也隨之移動。有了VBA代碼，每個畫面就象一個VBA Form，對時間（如：加載，或點擊）作出響應(yīng)。VBA代碼可以讀寫直接引用的標(biāo)簽值，也可讀寫HMI的標(biāo)簽值。
當(dāng)Client計算機(jī)上打開畫面時，VBA代碼在該Client計算機(jī)上獨立執(zhí)行。如： 假設(shè)一個畫面在2個不同的Client計算機(jī)上同時打開，當(dāng)?shù)谝粋計算機(jī)的操作員點擊畫面上的一個按鈕時，該動作回觸發(fā)VBA代碼運行。而在另一個Client計算機(jī)上顯示的同一個畫面，并不執(zhí)行該VBA代碼，除非有本機(jī)事件觸發(fā)它。
本項目中，采用了大量的VBA代碼來實現(xiàn)用戶操作記錄、對設(shè)備開停操作的確認(rèn)等。
在對象瀏覽器（Object Explore）中瀏覽畫面中的對象
在對象瀏覽器中可以方便快捷地瀏覽畫面中的層次化的對象。包括：畫面中所有對象的樹形組織結(jié)構(gòu)（墻紙對象除外）。在對象瀏覽器中選擇一個對象名即在一個畫面中選擇了該對象。右鍵點擊對象名即可方便地編輯它。
對象組的層次化顯示。在對象瀏覽器中選擇一個組名，即是選擇了畫面中的對象組
對象的高亮顯示。選擇一個對象類型、動畫類型或標(biāo)簽名。任何被選中的對象在對象瀏覽器和畫面中都顯示為高亮。
嵌入變量顯示動態(tài)變化值
在圖形對象的文本框中插入嵌入變量，即可顯示在運行狀態(tài)下動態(tài)變化的值。嵌入變量可包括模擬 / 數(shù)字標(biāo)簽、字符串標(biāo)簽，標(biāo)簽占位符，以及時間 / 日期占位符。
相同畫面引用不同標(biāo)簽
當(dāng)要重復(fù)使用已建好的畫面，只是改變對應(yīng)的標(biāo)簽時，只需給對象分配不同的占位符，而不是標(biāo)簽名，同時在將一個參數(shù)文件分配給該畫面即可。在參數(shù)文件中定義了畫面在運行時要用到的所有標(biāo)簽。要改變與畫面中所有對象相關(guān)的標(biāo)簽，只需改變參數(shù)文件即可。這樣，一個畫面就可以包含很多相似的資源，用戶在開發(fā)時就不必創(chuàng)建和維護(hù)很多畫面。
本項目中所涉及到的眾多泵、風(fēng)機(jī)、格柵等，都使用此技術(shù)來簡化組態(tài)軟件的開發(fā)過程，大大提高資源利用效率。
趨勢圖顯示歷史數(shù)據(jù)日志
創(chuàng)建在某一條件下數(shù)據(jù)日志，在該條件下，可以記錄多達(dá)10000個標(biāo)簽的值。當(dāng)標(biāo)簽值變化時記錄數(shù)據(jù)，或按設(shè)定的時間間隔周期地記錄數(shù)據(jù)，如：每分鐘記錄一次。
本項目中，采用了標(biāo)簽值變化（如設(shè)備的開停）和定時（如一些重要模擬量參數(shù)）來記錄數(shù)據(jù)，并送至Microsoft SQL Server，供查詢分析用。
為日志數(shù)據(jù)指定備份路徑
用戶可以為所有日志數(shù)據(jù)指定備份路徑。當(dāng)主路徑存滿或不可用是， RSView Supervisory Edition在不丟失數(shù)據(jù)的情況下自動切換至備份路徑。當(dāng)主路徑恢復(fù)后，RSView SE可以將數(shù)據(jù)備份路徑移植回主路徑。這樣，所有的信息都保存在一個位置。
趨勢圖表顯示歷史數(shù)據(jù)或當(dāng)前標(biāo)簽值
趨勢圖可以用來顯示歷史數(shù)據(jù)。在運行狀態(tài)下，當(dāng)操作員打開一個包含趨勢對象的畫面時，趨勢圖上顯示的值是來自正在運行的數(shù)據(jù)日志模型，趨勢圖也可以顯示標(biāo)簽的當(dāng)前值。
本項目中，利用VBA代碼來實現(xiàn)趨勢圖曲線自定義畫筆。
組態(tài)并監(jiān)視報警條件
RSView Supervisory Edition報警系統(tǒng)快速告知操作員需要對報警信息作出響應(yīng)。任何RSView SE Client計算機(jī)上都可以瀏覽并確認(rèn)整個分布式應(yīng)用中任何地方觸發(fā)的報警。
通過宏和表達(dá)式對標(biāo)簽值進(jìn)行復(fù)雜操作
一個宏就是保存在文本文件中的一串標(biāo)簽設(shè)定，格式為〈Tag〉=〈Value〉。值可以是另一個標(biāo)簽、一個表達(dá)式、一個數(shù)字變量，或者一個字符串。
本項目中，采用了大量的宏在系統(tǒng)啟動、停止或用戶登錄、登出中來執(zhí)行一系列的指令。
四、總結(jié)
RSView SE在南京城北污水處理項目中的應(yīng)用，是我公司使用Rockwell 分布式組態(tài)軟件的一個試點，在全國范圍水處理行業(yè)自動化中也是首次。由于早期版本的一些缺陷，該工程我們花費了大量的精力。但是從RSView SE 3.2版本推出后，本項目的實施就變的一帆風(fēng)順了，也體驗了Rockwell公司此產(chǎn)品的優(yōu)勢。
總的來說，自RSView 3.2 版本推出以來，該產(chǎn)品全新的系統(tǒng)架構(gòu)、與Rockwell自動化產(chǎn)品配合的優(yōu)勢、編程組態(tài)的易用性和資源利用率、配套產(chǎn)品，如RSSql、BIZWare等的強大功能等特性，使得我們在使用Rockwell自動化產(chǎn)品時，在選擇組態(tài)軟件上，更傾向于使用RSView SE了。
在四月份的RSView SE開發(fā)高級培訓(xùn)中，筆者就相關(guān)問題與Rockwell軟件工程師進(jìn)行了探討，獲益匪淺。據(jù)悉在今年下半年推出的RSView SE4.0中，已有的優(yōu)勢將得到鞏固和強化，并進(jìn)一步推出了一些實用性功能，讓我們拭目以待吧。
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