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(gè)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(gè)過程，需要一個(gè)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(dāng)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(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行SCADA軟件，可以是一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)或者是提供需要功能的PC機(jī)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(shí)顯示數(shù)據(jù)的能力。· 執(zhí)行SCADA系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括增加了勞動(dòng)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(gè)直覺的和邏輯的接口。- 人機(jī)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(shí)時(shí)值、報(bào)警、圖表/趨勢、和報(bào)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(diǎn) _A.HMI/SCADA系統(tǒng)特點(diǎn)· 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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(qiáng)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(bào)警- 報(bào)表- 實(shí)時(shí)趨勢- 歷史趨勢- 數(shù)據(jù)保護(hù)和安全1.2. HMI/SCADA的特點(diǎn) 1.3. HMI/SCADA開發(fā)A.準(zhǔn)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(rèn)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(xiàng)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(diǎn)數(shù)（PC機(jī)），à 非iFIX 節(jié)點(diǎn)，à iFIX節(jié)點(diǎn)，例如SCADA服務(wù)器、客戶端、遠(yuǎn)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(jī)的軟件à 包括附加軟件例如驅(qū)動(dòng)程序軟件。· 一旦全部相關(guān)信息確認(rèn)以后，就可以開始開發(fā)實(shí)際的HMI/SCADA。B.在iFIX中開發(fā)HMI/SCADA· 一個(gè)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(dòng)器

6、- 建立過程數(shù)據(jù)庫- 創(chuàng)建圖形- 指定的功能à 報(bào)警、安全、趨勢、報(bào)告等，- 添加補(bǔ)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(dāng)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(biāo)簽類型（模擬、數(shù)字等）- 標(biāo)簽命名習(xí)慣· 控制- 從iFIX中控制（PLC）。- iFIX具有能提供控制的標(biāo)簽。· 報(bào)警- 使

7、用iFIX警報(bào)或在PLC中報(bào)警，或二者兼有。- 報(bào)警閥值- 報(bào)警方式（報(bào)表、視圖、存儲等）· 安全- 如何執(zhí)行和維護(hù)iFIX的安全。· 操作員需要查看的數(shù)據(jù)類型- 實(shí)時(shí)值、報(bào)警、趨勢、報(bào)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(shí)驗(yàn)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(jì)完成本練習(xí)的時(shí)間：20分鐘。實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(diǎn)擊按鈕啟動(dòng)iFIX演示系統(tǒng)啟動(dòng)iFIX時(shí)，顯示iFIX啟動(dòng)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(diǎn)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(yùn)行方式，同時(shí)修改氫氧化鈉添加量的設(shè)定值。4 完成后，點(diǎn)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(gè)泵的狀態(tài)。6 完成后，點(diǎn)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(gè)反沖池中的任何一個(gè)，還可以選擇啟動(dòng)/停止工作流程、控制各個(gè)風(fēng)機(jī)和閥門。當(dāng)點(diǎn)擊“反沖池過濾器”按鈕，顯示如下畫面：1 點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕，開始過濾流程；注意工序監(jiān)視器步驟的變化2 點(diǎn)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(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕開始過濾儲槽3 點(diǎn)擊每個(gè)反沖池的閥門和泵，改變它們的

10、狀態(tài)4 完成后，點(diǎn)擊“趨勢”按鈕。_練習(xí)1D 趨勢畫面該畫面用來顯示實(shí)時(shí)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”。點(diǎn)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(biāo)簽：IFIX1_H2O_BW1_AWCV0301.F_CV2 點(diǎn)擊“增加筆”按鈕,在歷史筆表單旁增加該數(shù)據(jù)點(diǎn)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(shí)時(shí)筆：IFIX1_H2O_BW1_LOH0301_練習(xí)1D.趨勢畫面（續(xù)前頁）5. 改變圖表的時(shí)間范圍，有何變化？6. 點(diǎn)擊“多時(shí)間軸

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

12、6. 完成后，點(diǎn)擊“報(bào)表”按鈕_練習(xí)1F瀏覽報(bào)表畫面報(bào)表畫面用于顯示在某個(gè)時(shí)間周期內(nèi)任何標(biāo)簽的數(shù)據(jù)值，該畫面使用了Seagate® Crystal Reports® 運(yùn)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(yùn)行庫文件，畫面工作將不正常。1. 在“選擇報(bào)表”選項(xiàng)中選擇“交叉表”控制按鈕2. 在“模式”選項(xiàng)中選擇“平均值”3. 按下CTRL按鈕，選擇如下標(biāo)簽：IFIX1_H2O_BW1_AWCV0301.F_CVIFIX1_H2O_BW2_AWCV0301.F_CVIFIX1_H2O_BW3_AWCV0301.F_CV4. 點(diǎn)擊“顯示報(bào)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(diǎn)擊報(bào)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)練習(xí)結(jié)束1.5. 問題一覽1.HMI與SCADA之間的區(qū)別是