利用 INTOUCH 通過以太網(wǎng)實現(xiàn)自來水廠兩套獨立自控系統(tǒng)

　　前言 茂名市自來水公司河東水廠已建成兩期，兩期的工藝和設備都由國外引進，控制系統(tǒng)均采用由PLC（可編程邏輯控制器）和PC（個人電腦）組成的計算機集散控制系統(tǒng)，自動化程度較高。由于兩套系統(tǒng)采用的通信協(xié)議不同，所以它們沒能很好地整合，它們之間沒有數(shù)據(jù)通信，這給生產控制、生產報表的編制和值班人員的操作帶來一定困難。鑒于上述情況，我們決定利用以太網(wǎng)和監(jiān)控組態(tài)軟件INTOUCH來實現(xiàn)它們的連接，使之成為一套完整的系統(tǒng)。
　　一、 系統(tǒng)組成及存在問題
　　兩套系統(tǒng)采用不同的PLC，兩者網(wǎng)絡拓撲結構不同，通信協(xié)議不同（采用廠家自己的協(xié)議），第一期采用的是THYSSEN PLC，網(wǎng)絡拓撲結構為環(huán)形結構，通信協(xié)議采用T800；第二期采用Telemecanique PLC，網(wǎng)絡拓撲結構為總線型，通信協(xié)議是FIPWAY。系統(tǒng)連接圖見圖1。
　　

　　
　　
　　
　　兩期的監(jiān)控組態(tài)軟件都采用INTOUCH ，只是版本不同，這是一套由wanderware 公司出品的組態(tài)軟件包，主要包括兩部分的功能程序：開發(fā)環(huán)境 windowmaker和運行環(huán)境windowviewer，另外還有很多實用工具，NetDDE（網(wǎng)絡動態(tài)數(shù)據(jù)交換）就是其中之一，它是microsoft windows的DDE（Dynamic Data Exchange，動態(tài)數(shù)據(jù)交換）的擴展，不同之處是它用于網(wǎng)絡而后者用于單機。
　　由于是兩套各自獨立的系統(tǒng)，兩者之間沒有通信，數(shù)據(jù)交換只能靠手工完成，既不準確，又不及時，在操作中，操作人員必須不停地奔波于兩套系統(tǒng)之間，生產報表的編制要人工合成，不夠方便，不能實現(xiàn)水廠的全自動控制。
　　考慮到兩期系統(tǒng)所采用的PLC、網(wǎng)絡拓撲結構和通信協(xié)議不同，若直接從PLC方面著手，技術難度高，工作量多，投資大，耗時長。經研究，最終決定直接從INTOUCH著手，利用其基于以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡功能來實現(xiàn)它們之間的連接。
　　
　　二、 解決方案
　　監(jiān)控組態(tài)軟件INTOUCH基于以太網(wǎng)，兼容TCP/IP通信協(xié)議，通過它可實現(xiàn)兩套獨立系統(tǒng)的連接，此法投資較少，對操作人員的要求不高，而且可解決操作人員在兩套系統(tǒng)之間疲于奔命的問題。連接后，可在以太網(wǎng)上的任何一臺計算機分享數(shù)據(jù)，而不受特定的計算機限制，并可實現(xiàn)遠距離監(jiān)控功能，在任一臺PC上均可對全廠生產進行監(jiān)控，兩期系統(tǒng)的生產數(shù)據(jù)可實現(xiàn)實時通信，利用INTOUCH NetDDE，使兩套獨立的系統(tǒng)（甚至多套系統(tǒng)）通過以太網(wǎng)有機地連接起來，擴展靈活方便，空間制約少，是一個可行的方案，INTOUCH在這方面的功能完善，是給排水應用領域不錯的選擇。
　　實現(xiàn)過程如下：
　　1、 組建以太網(wǎng)
　　首先，用交換機組建一個以太網(wǎng)，將一期二期的監(jiān)控PC分別命名為PC1和PC2，系統(tǒng)示意圖見圖2 。
　　
　　

　　
　　
　　在PC1和PC2上分別安裝TCP/IP通信協(xié)議、NetDDE程序及完成其它一些輔助工作。
　　2、 INTOUCH設置
　　（1） 整合兩期應用程序數(shù)據(jù)
　　運行INTOUCH 的開發(fā)環(huán)境windowmaker，利用“import”功能將兩期程序數(shù)據(jù)合二為一，使之成為一個完整的應用程序。然后分別安裝在PC1和PC2上，這樣就可以在任一臺PC上對生產進行監(jiān)控。
　　（2） 設置DDE Access
　　要在以太網(wǎng)上使用NetDDE進行數(shù)據(jù)通信，必須為程序提供數(shù)據(jù)的來源，這就必須對INTOUCH的DDE Access進行設置，設置方法是在“Modify DDE Access Name”對話框中的“DDE Application/Server Name”欄增加“\\PC2\viewer”（在PC1上）和“\\PC1\viewer”（在PC2上）。通過這個設置，PC1和PC2就可通過以太網(wǎng)進行實時數(shù)據(jù)通信。　　
　　
　　（3） 運行系統(tǒng)
　　運行INTOUCH windowviewer前先初始化NetDDE，方法是直接運行該程序。只有先初始化NetDDE，計算機才能與網(wǎng)絡上的其它計算機進行實時通信。通過INTOUCH，兩套獨立的系統(tǒng)就能有機地整合起來，從而整合成一套完整的監(jiān)控系統(tǒng)。
　　三、系統(tǒng)功能
　　原來各自獨立的兩套系統(tǒng)通過INTOUCH實現(xiàn)了在線的有機連接，可以在以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議的統(tǒng)一通信標準和NetDDE下實現(xiàn)在線的數(shù)據(jù)交換，在線的相互操作。
　　例如第一期礬耗參數(shù)名為ALU0101, 第二期礬耗參數(shù)名為PLC1_ALU，總礬耗參數(shù)名為TOTAL_ALU，則可直接用公式
　　TOTAL_ALU= ALU0101+PLC1_ALU
　　方便求出總礬耗，而以前總礬耗要人工離線計算。
　　又如，為保證清水池有足夠多的水，兩期濾池不能同時進行反沖洗，這時濾池在沖洗前必須先進行檢測，若其它濾池不進行反沖洗則其可進行反沖洗，反之則發(fā)出一個等待命令，等其反沖洗完后再行反沖洗。
　　有了以太網(wǎng)后，這項工作實現(xiàn)起來非常簡單，只要設置兩個狀態(tài)參數(shù)BW1和BW2來判別濾池的反沖洗狀態(tài)，（BW1=1時表示第一期濾池正在反沖洗，BW1=0時表示沒有反沖洗，而BW2表示第二期的反沖洗狀態(tài)，設置同前），加入下面程序就可實現(xiàn)兩期濾池反沖洗的互相協(xié)調：
　　If BW1=1 then
　　BW2=0
　　Else BW2=1
　　Endif
　　
　　If BW2=1 then
　　BW1=0
　　Else BW1=1
　　Endif
　　而這些協(xié)調工作在系統(tǒng)更改前也是必須人工干預的。
　　四、 結束語
　　通過INTOUCH進行不同監(jiān)控系統(tǒng)的連接，方法簡單，是一個比較理想的方法， INTOUCH新版本不斷推出，功能不斷加強，其在工業(yè)以太網(wǎng)方面的技術也不斷完善，利用它，我們可將生產數(shù)據(jù)送到網(wǎng)上任一臺計算機，甚至發(fā)至互聯(lián)網(wǎng)，在網(wǎng)上進行監(jiān)控。