监控系统上位机软件结构、功能模块(20141011)

5.综合自动化软件平台5.１上位监控系统（iFIX HMI/SCADA系统）GE Fanuc上位监控iFIX HIM/SCADA系统，具有如下特点：✓软件系统采用全中文平台界面，窗体框架结构，界面直观易学易用，多线程技术，能实现多任务稳定可靠运行。

✓具备工程管理功能，统一的管理环境，可创建、删除、修改，数据词典的导入和导出，支持实装点数应达到65535。

✓具备浏览器功能，支持WEB发布，具备程序语言的设计、变量定义管理、连接设备的配置、开放式接口配置、系统参数的配置、第三方数据库的管理等功能。

✓具备画面设计功能，系统具备画面设计、动画连接、程序编写等功能，还应具备对变量的报警、趋势曲线、过程记录、安全防范等重要功能。

✓具备运行环境功能，支持工控行业中测量控制设备，遵循工控行业的标准，采用开放接口提供第三方软件的连接，支持ＨＭＩ。

✓具备编程语言嵌套功能，支持VB，VBA，C语言嵌入式编程✓具备软件归档能力，每秒归档数据量应达到10000点，并可自动采集到现场I/O的故障报警，无需通过OPC。

系统结构：系统采用C/B/S（客户机/浏览器/服务器）混合结构，工作人员对现场设备的操作都在客户端上；服务器可分为人机界面服务器和数据服务器，并且服务器也可以分布设置。

客户端通过系统网络访问服务器提供的画面及数据。

利用Proficy HMI/SCADA -iFIX各种领先的专利技术，可以帮助企业制定出更快、更有效的商业及生产决策，以使企业具有更强的竞争力。

Proficy HMI/SCADA -iFIX技术优势强大的分布式客户／服务器结构✧Proficy HMI/SCADA -iFIX服务器负责数据处理和分发实时数据；✧可选的客户机类型包括：iClientTM，iClientTSTM（用于T erminalServer）；✧实时客户／服务器结构具有无与伦比的可扩展性；快速的系统开发及配置✧在一个易于使用、集成开发环境－工作台中直观地建立您的系统；✧使用强大的“智能图符生成向导”更快速地开发和配置应用系统；✧利用GE Fanuc特有的“即插即解决”能力集成第三方应用软件；✧在线开发您的应用程序，无需停止生产线或重新开机；✧键宏编辑器为触摸键提供了强大而多样的功能；✧动画专家使您无须掌握VBA编程即可使用内部的和第三方的ActiveX控件；✧标签组编辑器节省了大量的开发时间事件调度器令任务在前台或后台自动运行；应用集成✧将最佳应用软件“插入”到满足特殊需求的应用系统中；✧“嵌入”（Drop in）ActiveX控件并立即可利用它们的属性、事件和方法而无需编程；✧得益于安全容器( Secure Containment )特性，确保用户系统的可靠性；✧可以将生产系统与更高级的MES、ERP系统连接起来；✧围绕Proficy HMI/SCADA -iFIX安全，电子签名和记录功能设计一个安全系统；功能广泛✧基于Windows NT/2000/XP✧SQL/ODBC API容易与关系数据库集成✧过程可视化（HMI）✧监视控制（SCADA）✧基于用户和基于节点的安全管理；能够实现与Windows NT/2000/XP同步✧实时历史趋势✧数据采集及数据管理✧集成式的报表生成✧报警和报警管理✧分布式的高性能网络结构✧智能图符生成向导✧在线组态✧ActiveX控件数据库连接✧支持ODBC✧基于时间和事件调度✧历史数据采集显示✧内置VBA✧支持OPC client和server✧基于对象的图形界面✧工作台开发环境✧支持Microsoft SQL 2000数据库✧即插即解决的结构商业优势快速投资回报Proficy HMI/SCADA -iFIX使您迅速回收投资成本，因为它能：✧使开发和运用高效的自动化解决方案变得更快更容易✧减少前期工程投入✧迅速完成新产品与市场同步✧提高生产率和生产质量✧保护软、硬件投资的可持续性✧降低系统维护和改造成本✧使您迅速掌握标准化技术组成的系统面向未来的安全投资Proficy HMI/SCADA -iFIX是一个明智的投资，这等同于您已兼容了目前广泛运用的各类技术。

对于安防监控系统，根据系统各部分功能的不同，我们将整个安防监控系统划分为七层——表现层、控制层、处理层、传输层、执行层、支撑层、采集层。

当然，由于设备集成化越来越高，对于部分系统而言，某些设备可能会同时以多个层的身份存在于系统中。

一.表现层表现城是我们最直观感受到的，它展现了整个安防监控系统的品质。

如监控电视墙、监视器、高音报警喇叭、报警自动驳接电话等等都属于这一层。

二.控制层控制层是整个安防监控系统的核心，它是系统科技水平的最明确体现。

通常我们的控制方式有两种——模拟控制和数字控制。

模拟控制是早期的控制方式，其控制台通常由控制器或者模拟控制矩阵构成，适用于小型局部安防监控系统，这种控制方式成本较低，故障率较小。

但对于中大型安防监控系统而言，这种方式就显得操作复杂且无任何价格优势了，这时我们更为明智的选择应该是数字控制。

数字控制是将工控计算机作为监控系统的控制核心，它将复杂的模拟控制操作变为简单的鼠标点击操作，将巨大的模拟控制器堆迭缩小为一个工控计算机，将复杂而数量庞大的控制电缆变为一根串行电话线。

它将中远程监控变为事实、为Internet远程监控提供可能。

但数字控制也不是那么十全十美，控制主机的价格十分昂贵、模块浪费的情况、系统可能出现全线崩溃的危机、控制较为滞后等等问题仍然存在。

三.处理层处理层或许该称为音视频处理层，它将有传输层送过来的音视频信号加以分配、放大、分割等等处理，有机的将表现层与控制层加以连接。

音视频分配器、音视频放大器、视频分割器、音视频切换器等等设备都属于这一层。

四.传输层传输层相当于安防监控系统的血脉。

在小型安防监控系统中，我们最常见的传输层设备是视频线、音频线，对于中远程监控系统而言，我们常使用的是射频线、微波，对于远程监控而言，我们通常使用Internet这一廉价载体。

值得一提的是，新出现的传输层介质——网线/光纤。

大多数人在数字安防监控上存在一个误区，他们认为控制层使用的数字控制的安防监控系统就是数字安防监控系统了，其实不然。

上位机使用说明采用基于WINDOWS环境下的通用型工控软件和编程技术加以实现，运行在基于EtherNet网络结构和TCP/IP网络协议的网上，可实现联网，TCP/IP网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的网络上进行通信的能力。

上位机所采用的监控软件为Wincc7.2监控系统。

Wincc7。

2开发监控系统软件是新型的工业自动控制系统正以标准的工业计算机软、硬件平台构成的集成系统取代传统的封闭式系统，它具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。

监控中心的主要功能是:接收各换热站通讯终端发来的数据，并对数据进行分析处理；保存各终端的动态IP地址，监视各终端的状态；维护热网数据库，提供用户数据查询、打印报表；实现调度与远程控制等.这些主要功能由软件实现,软件设计主要包括6个相对独立的功能模块:实时监测模块、数据分析模块、数据库管理模块、远程控制模块、参数设置模块、换热站自动上传报警信号处理模块。

监控中心有以下几种组网方式：光纤专线方式；ADSL方式,中心需要申请一个固定的IP地址,或使用动态IP地址+域名;GPRS MODEM 方式,若某一控制器发生故障，监控系统也可保持正常运行,而不会对整个监控网络产生不利的影响。

现场控制器具有通讯功能，并且采用开放的通讯协议,具有以太网通讯口，支持TCP/IP协议。

控制器能将现场的设备运行情况传送到监控中心供分析处理，同时可接受监控中心传送的指令进行控制和调节。

远程监控软件的基本功能：（1）本监控软件通过与数据采集站的通讯接口，将现场数据采集到实时数据中，其检测内容为:一次网供回水温度；一次网供回水压力;一次网供水热量；一次网供水流量；二次网供回水温度;二次网供回水压力；补水流量；水箱水位；巡检记录；循环泵启停状态；补水泵启停状态;阀门开度泵状态变频器频率；累计热量；累计流量；（2）趋势曲线包括有：实时趋势；历史趋势;趋势卷动；趋势缩放;存档数据、实时数据和历史数据的比较,同一点或不同点不同时间段的比较；多重趋势曲线中各点具有独立的Y轴，用鼠标或键盘选择该点既显示该点的Y轴.(3）地理信息分布图：以地图方式显示整个管网的地理分布,根据换热站的地理位置进行换热站的查找、浏览，实时图形化显示换热站、热源的工艺流程及运行参数。

目录一、 功能介绍 (2)二、 操作介绍 (2)一、功能介绍1.运行数据实时显示；2.升降电流操作和其它设备的启停/升降操作,所有操作均有防误操作功能；3.整流系统报警实时显示及记录存储；4.历史曲线数据查询；5.可根据用户生产管理需求，设计多级授权操作管理模式。

二、操作介绍1.开机后，自动运行到登录画面，点击进入“进入系统”。

切换到“系统图”画面；2.菜单说明序号 菜单 说明 备注1 点击打开整流监控系统图2 点击打开整流报警画面3 点击打开机组操作画面4 点击打开历史曲线画面5 通讯网络 点击打开通讯状态画面6 点击报警声音清除7 管理权限8 点击登录、退出整流监控系统3. 主要操作说明序号 符号说明备注1点击进行升档、降档操作2点击确认升档、降档操作3方法一：先单击“给定值读取”再单击“直流给定”后的“0000”会出现软键盘，输入根据工艺要求所需电流值，单击“给定值确认”即完成升降电流操作.方法二:在参数设定栏中输入100值，（此设定值根据用户自定义），升降电流操作区旁边有一个向上的三角形和一个向下的三角形，单击一下向上的三角形表示给定电流在当前值上加100A；单击一下向下的三角形表示给定电流在当前值上减100A。

4点击“报警记录”可以显示当前报警和已经发生过的报警条目，正在报警的条目为红色，故障解除后报警条目为绿色。

点击“报警查询”，选择日期后，画面显示报警记录，也可选择显示所有报警记录。

5如果要求退出系统,系统管理员登陆后才能退出.点击“系统管理”菜单,输入系统管理员密码,点确定，点击“退出系统”菜单再点击“是”即可退出。

6 其他操作 与1-2方法一致4.在计算机上不能正常升降电流或其它情况下，可以在近控柜的控制器上进行升/降电流操作。

5.如通讯中断或计算机死机，可以重新启动计算机，不影响整流正常运行。

上位机监控系统功能
现场PLC控制器对电站各设备运行状态和运行参数自动的进行实时监测，它的检测量可以是开关量即接通与断开所对应的值，也可以是模拟量如温度、压力等。

上位PC机把下位机得到的数据进行计算，判断系统是否正常。

如果出现故障及时显示信号并发出相应的声光报警信号，对超限数据可以存储，方便管理人员分析处理，通过外接打印机可以对存储数据进行打印。

系统结构图如下:
自动控制系统和自动监测系统组成了电站自动化系统，集散式电站的上位PC监控系统与下位PLC控制系统一起同步工作，通过连线把彼此之间数据实现共享。

上位工业PC机得监控系统为下位控制系统提供了友好的人机界面，它有强大的数据统计功能，方便了电站操作人员的操作、维护等。

监控系统可以显示测量值、设定值、趋势曲线、故障状态、控制输出值等，还可以设置主监控界面、原理界面、并车界面、故障报警界面、数据报表界面，流程图画面。

操作人员通过操作站，可以监视现场装置的情况；可以实现各种状态量的监视和组态，极大地方便了人员的操作，从而实现了集中的操作和监控管理[17]。