第01章.HMI、SCADA介紹

1、 154學(xué)生手冊1HMI/SCADA介紹_第一章HMI/SCADA介紹1. HMI/SCADA介紹_本章目的本章概述了HMI/SCADA功能。學(xué)生將了解iFIX如何提供HMI/SCADA功能，以及開發(fā)一個HMI/SCADA系統(tǒng)的基本過程。包括下列內(nèi)容：· HMI/SCADA介紹· HMI/SCADA的特征· HMI/SCADA的開發(fā)1.1 HMI/SCADA系統(tǒng) _A.SCADA功能 管理和控制過程· 為了有效地管理一個過程，需要一個解決方案來提供過程的逼真視圖和管理并控制該過程的能力。- 監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)提供了這種能力。·

2、 當今的SCADA系統(tǒng)結(jié)合若干技術(shù)提供了安全數(shù)據(jù)和對各種通訊媒介的控制。· 在個人計算機上運行SCADA軟件，可以是一個獨立系統(tǒng)或者是提供需要功能的PC機集合。· SCADA系統(tǒng)典型地保持了現(xiàn)場設(shè)備的最新獲悉值的“基本數(shù)據(jù)”。· SCADA系統(tǒng)采集和記錄數(shù)據(jù)并且提供了向操作員即時顯示數(shù)據(jù)的能力。· 執(zhí)行SCADA系統(tǒng)的優(yōu)點包括增加了勞動生產(chǎn)率，提高質(zhì)量和降低總的操作成本。B.HMI功能性 生產(chǎn)過程的可視化· 為了過程的視覺顯示，操作員將需要一個直覺的和邏輯的接口。- 人機接口（HMI）提供了這種能力。· 操作員可能想查看的某些類型的數(shù)

3、據(jù)包括實時值、報警、圖表/趨勢、和報告。· 典型的HMI接口是以圖形形式，它包括為操作員呈現(xiàn)各種類型數(shù)據(jù)的特殊性能。· 開發(fā)HMI任務(wù)包括合并、ActiveX控件、Visual Basic應(yīng)用程序（VBA）、鍵宏、圖表和其他。1.2.HMI/SCADA的特點 _A.HMI/SCADA系統(tǒng)特點· HMI/SCADA系統(tǒng)例如iFIX提供了快速開發(fā)系統(tǒng)的能力，綜合了開放式工業(yè)標準和技術(shù)。- COM/DCOM- OPC- TCP/IP- SQL/ODBC- VBA- ActiveX· HMI/SCADA系統(tǒng)提供了利用各種通訊方式與多種類型的數(shù)據(jù)源進行通訊和數(shù)據(jù)采

4、集的能力。- TCP/IP- COM/DCOM- OPC- 串行口- 專有連接- 軟件接口（例如RSLinx）· HMI/SCADA系統(tǒng)提供強大的管理數(shù)據(jù)的功能。- 數(shù)據(jù)監(jiān)控- 數(shù)據(jù)分布和共享- 報警- 報表- 實時趨勢- 歷史趨勢- 數(shù)據(jù)保護和安全1.2. HMI/SCADA的特點 1.3. HMI/SCADA開發(fā)A.準備開發(fā)HMI/SCADA· 首先，要徹底地理解過程，確保所需要的全部過程信息都能夠得到。· 其次，確認具體信息。- PLC 配置和地址，à 使用的通訊方式à 要訪問的存儲器地址à 要訪問的數(shù)據(jù)類型- 其他數(shù)據(jù)的通訊信

5、息，例如：à OPC Server信息（包括分組和數(shù)據(jù)項名稱）à 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源名稱，- 組成HMI/SCADA系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)（PC機），à 非iFIX 節(jié)點，à iFIX節(jié)點，例如SCADA服務(wù)器、客戶端、遠程客戶端，- SCADA和客戶端的連通性（TCP/IP、NetBIOS等），- 要安裝到每一臺PC機的軟件à 包括附加軟件例如驅(qū)動程序軟件。· 一旦全部相關(guān)信息確認以后，就可以開始開發(fā)實際的HMI/SCADA。B.在iFIX中開發(fā)HMI/SCADA· 一個典型的開發(fā)過程包括：- 安裝軟件- 基本系統(tǒng)配置- 配置驅(qū)動器

6、- 建立過程數(shù)據(jù)庫- 創(chuàng)建圖形- 指定的功能à 報警、安全、趨勢、報告等，- 添加補充特性，例如Visual Basic、C+ 、VBA、第三方應(yīng)用程序等。1.3. HMI/SCADA開發(fā)圖1-2：HMI/SCADA開發(fā)的基本過程步驟1.3. HMI/SCADA開發(fā)C.在使用iFIX開發(fā)之前，應(yīng)當理解iFIX的下列方面：· 軟件安裝- 包括相應(yīng)的硬件授權(quán)狗。- 開發(fā)與硬件授權(quán)狗相應(yīng)的功能。· 過程數(shù)據(jù)庫開發(fā)- 要使用的標簽類型（模擬、數(shù)字等）- 標簽命名習(xí)慣· 控制- 從iFIX中控制（PLC）。- iFIX具有能提供控制的標簽。· 報警- 使

7、用iFIX警報或在PLC中報警，或二者兼有。- 報警閥值- 報警方式（報表、視圖、存儲等）· 安全- 如何執(zhí)行和維護iFIX的安全。· 操作員需要查看的數(shù)據(jù)類型- 實時值、報警、趨勢、報表等。· 專用的功能- 用戶數(shù)據(jù)庫塊、用戶應(yīng)用程序（C+、VB或VBA）。· 數(shù)據(jù)存儲- 歷史- 關(guān)系數(shù)據(jù)庫1.3. HMI/SCADA開發(fā)圖1-3：iFIX HMI/SCADA開發(fā)領(lǐng)域1.4_練習(xí)1瀏覽演示系統(tǒng)練習(xí)11.4_ 練習(xí)1學(xué)習(xí)目的：完成本實驗練習(xí)以后，學(xué)生應(yīng)能夠：1瀏覽iFIX演示系統(tǒng)的畫面。估計完成本練習(xí)的時間：20分鐘。實驗內(nèi)容本練習(xí)突出演示GE Fanu

8、c Intellution iFIX 軟件的某些主要特性。你將瀏覽iFIX演示系統(tǒng)的一些畫面。演示系統(tǒng)是iFIX 安裝的一部分，可以讓用戶深入了解如何開發(fā)iFIX應(yīng)用程序。完成本練習(xí)后，回答1.5節(jié)的問題。_ 練習(xí)1A啟動iFIX演示系統(tǒng)1 從iFIX程序組中選擇Intellution iFIX 3.5顯示如下對話框：2 點擊按鈕啟動iFIX演示系統(tǒng)啟動iFIX時，顯示iFIX啟動畫面，最后顯示演示系統(tǒng)的主畫面：_練習(xí)1B化工加料畫面該畫面顯示了氫氧化鈉（NaOH）加料系統(tǒng)1 從演示系統(tǒng)的主畫面中選擇“水及污水處理”顯示化工加料流程圖：2 點擊畫面右側(cè)中間的泵。彈出泵控制畫面3 利用彈出畫面底

9、部的開關(guān)，切換泵的運行方式，同時修改氫氧化鈉添加量的設(shè)定值。4 完成后，點擊“退出”按鈕，返回到化工加料畫面。觀察這些操作引起的應(yīng)用變化。5 按上述方法改變每個泵的狀態(tài)。6 完成后，點擊“反沖池過濾器”按鈕。_ 練習(xí)1C反沖池過濾器畫面該畫面是典型的反沖池過濾器工藝流程，可以顯示三個反沖池中的任何一個，還可以選擇啟動/停止工作流程、控制各個風(fēng)機和閥門。當點擊“反沖池過濾器”按鈕，顯示如下畫面：1 點擊“啟動”按鈕，開始過濾流程；注意工序監(jiān)視器步驟的變化2 點擊“反沖池過濾器2”及“反沖池過濾器3”按鈕，觀察這些過 濾器的狀態(tài)，點擊“啟動”按鈕開始過濾儲槽3 點擊每個反沖池的閥門和泵，改變它們的

10、狀態(tài)4 完成后，點擊“趨勢”按鈕。_練習(xí)1D 趨勢畫面該畫面用來顯示實時過程數(shù)據(jù)、歷史/歸檔數(shù)據(jù)、及來自文件或數(shù)據(jù)庫中的“實驗數(shù)據(jù)”。點擊“趨勢曲線”按鈕，顯示如下畫面：1 用“歷史筆的下拉框”選擇以下標簽：IFIX1_H2O_BW1_AWCV0301.F_CV2 點擊“增加筆”按鈕,在歷史筆表單旁增加該數(shù)據(jù)點到趨勢圖中。3 添加以下歷史筆：IFIX1_H2O_BW2_AWCV0301.F_CVIFIX1_H2O_BW3_AWCV0301.F_CV4 增加以下實時筆：IFIX1_H2O_BW1_LOH0301_練習(xí)1D.趨勢畫面（續(xù)前頁）5. 改變圖表的時間范圍，有何變化？6. 點擊“多時間軸

11、”按鈕，有何變化。7. 點擊“從MS Access讀取數(shù)據(jù)”按鈕，有何變化？8. 點擊“刪除筆”按鈕，哪支筆被刪除了？為什么？9. 完成后，點擊“報警顯示”按鈕。_練習(xí)1E 報警畫面報警一覽畫面顯示了許多iFIX報警特性，包括報警區(qū)域、報警計數(shù)器和報警一覽。點擊“報警顯示”按鈕，顯示如下： 1. 點擊“啟用報警喇叭”按鈕當系統(tǒng)產(chǎn)生新報警時，PC機的喇叭將發(fā)出蜂鳴聲2. 點擊“靜音”按鈕PC停止蜂鳴聲，直到系統(tǒng)產(chǎn)生新的報警3. 如果你還沒這樣做，點擊“禁止報警喇叭”按鈕4. 點擊“確認所有報警”按鈕，發(fā)生什么變化？5. 在屏幕上顯示新報警時，從列表中選擇此報警并點擊“確認選擇”按鈕，將發(fā)生什么？

12、6. 完成后，點擊“報表”按鈕_練習(xí)1F瀏覽報表畫面報表畫面用于顯示在某個時間周期內(nèi)任何標簽的數(shù)據(jù)值，該畫面使用了Seagate® Crystal Reports® 運行庫文件，用微軟Web瀏覽器（Internet Explorer® 的部分）顯示數(shù)據(jù)。如果沒有安裝Crystal Reports® 運行庫文件，畫面工作將不正常。1. 在“選擇報表”選項中選擇“交叉表”控制按鈕2. 在“模式”選項中選擇“平均值”3. 按下CTRL按鈕，選擇如下標簽：IFIX1_H2O_BW1_AWCV0301.F_CVIFIX1_H2O_BW2_AWCV0301.F_CVIFIX1_H2O_BW3_AWCV0301.F_CV4. 點擊“顯示報表”按鈕。顯示如下畫面 ： _練習(xí)1G. 瀏覽演示系統(tǒng)返回到主畫面，演示其他畫面。1.點擊報表畫面左上角的Home按鈕。就返回到演示系統(tǒng)的主畫面。2 瀏覽演示系統(tǒng)的其它畫面。3. 完成操作以后，返回到主畫面并點擊退出演示系統(tǒng)按鈕。在演示系統(tǒng)主畫面右下角的綠色圖符。IFIX演示系統(tǒng)將關(guān)閉。實驗練習(xí)結(jié)束1.5. 問題一覽1.HMI與SCADA之間的區(qū)別是