RSView32在无水氯化镁生产控制系统中的应用

朱原震，李彦平

（沈阳大学a.信息工程学院，b.科学技术研究中心，辽宁 沈阳 110044）

位于青海省格尔木市的察尔汗盐湖是我国最大的干盐湖，其氯化镁储量在46.2亿吨左右，约占全国镁资源储量的50%.为实现对镁资源的综合开发与利用，青海盐湖化工集团与国内某重点大学合作设计了基于工业以太网的无水氯化镁生产过程控制系统.该项目是西部大开发十个重点项目之一.

1 系统简介

采用工业以太网“一网到底”的通信架构实现从信息层到设备层的通信，基于罗克韦尔Logix控制平台搭建监控系统，所用到主要软件有Rslogix5000、Rslink、RsView32 等.系统总体结构如图1所示.该过程控制系统在功能上可分为信息层，控制层和设备层三部分.具体硬件配置如下.

图1 系统网络通信架构图Fig.1 System network communication chart

1.1 信息层

1台OPC数据服务器，4台监控计算机.底层控制设备的运行状态以及所要监控的模拟量会存储在数据服务器中，作为监控计算机的数据源.1台工程师站可以对控制器PLC 进行程序的修改和系统维护.

1.2 控制层

由4台德国赫斯曼公司的MS2016交换机和100Mb／s光纤工业以太网构成的冗余环网作为控制层主干通信网.每个主交换机下通过1756ENBT 以太网通信模块和屏蔽双连接ControlLogix5000主控PLC.

1.3 设备网

采用100 Mb／s的工业以太网通过赫斯曼RS2-16工业以太网交换机组成星形网络式通信网，以及带有以太网接口的Flex I／O 站.变频器以及不带以太网终端的设备通过Flex I／O 站接入控制系统.同时，交换机通过工业以太网连接控制网，与上层网络通信.本系统的低压设备开关柜选用AB的Centerline2500系列智能马达控制中心MCC.温度传感器、压力变送器、流量计、电流变送器等模拟量输入仪表共56台.

2 RSView32监控软件概述及其功能

2.1 概述

在工业控制领域中，PLC 具有接口功能强、体积小、可靠性高、适应性好，以及组态灵活等特点，从而得到了广泛的应用.但PLC 本身无法构成一套完整的控制系统，必须与上位机组成集散型控制系统（DCS控制系统），即只有在上位机中建立了良好的用户界面，才能够对工业过程进行监控［1］.

用于开发上位机监控系统的工控软件近年来发展迅猛.其中比较具有代表性的国内外监控软件有GE的Cimpility，AB的RSView32，西门子的WINCC、组态王，力控等.由于本控制系统所选用的PLC以及底层低压设备大多是AB的产品，出于设备兼容性的考虑，选用RSView32开发监控系统.另外RSView32软件与其他监控软件相比也有其自身的一些优势，比如可以直接调用PLC中的变量进行监控和管理，无需另外为这些变量建立新的标签与编辑通信地址［2］.这样一来就为系统设计人员减轻了很多工作量，也避免了由于变量标签名设计不当所引起的系统误操作.这一点就是GE 公司的Cimpility软件以及大多数国内同类型软件所无法做到的.而且RSView32软件与其他厂家的产品具有更好的兼容性，即使系统选用其他厂家的可编程控制器，上层监控软件依然可以使用RSView32，这为系统今后的扩充提供了便利.

2.2 主要功能

（1）远程监控功能.远程监控是RSview32最主要的功能.通过远程监控功能，整个工艺流程以及主要设备运行状态都可以清晰地显示在监控画面上，操作人员在主控室中就能够掌握现场设备的运行情况，并可以根据工艺要求，远程控制设备的启停，提高了生产效率，并且由于远离了危险区域，从而保证了操作人员的人身安全.尤其在本项目中，控制现场存在大量易燃易爆物质，利用监控软件实现远程监控显得尤为重要.

（2）数据记录功能.在RSview32数据日志模块中指定需要记录的标签或数据，以及所需记录时间，这些数据就会存储在OBDC 数据库中，用户在指定存储时间内可通过RSview32数据日志模块对这些数据进行打印、查询并可以以趋势图的形式显示出来.同时RSview32 也支持第三方软件对这些进行显示或分析，如Microsoft Excel等.

（3）趋势曲线显示功能.该功能只能显示工艺中模拟量参数变化的趋势，如液氨流量、结晶器温度等.通过此功能可以看到模拟量参数从过去到当前的变化趋势，这可以作为现场操作人员跟踪工艺运行的一种手段，根据这些变化趋势做出控制预测.

（4）报警管理功能.在RsView32的Alarm Setup editor功能块中设置所监视标签报警的触发值，如数字量的状态报警值或者模拟量的超限报警值等.当标签状态触发报警时，RsView32会发出声光报警，并显示报警信息.该报警信息同时会记录在OBDC数据库中，供操作人员分析故障原因.

（5）系统安全管理功能.系统是否具有良好的安全性，能够有效防止误操作是衡量一套监控性能优劣的重要指标，如果系统安全性差，当受到人为恶意操作时将造成重大生产事故，后果不堪设想.本系统通过对使用人员设置控制权限、RSView32监控软件平台属性以及使用桌面锁等方式有效的提高了系统的安全级别.

3 RSView32在监控系统中的应用

3.1 现场数据采集

监控系统是由一个或多个数据服务器组成，数据服务器为系统采集数据提供路由功能，为信息由信息源到上位机配置通信路径.信息源有两种，分别为数据服务器数据源和HMI数据源［3］.HMI数据源是在RSView32 软件内部通过Tag editor模块新建的标签的数值，该数值一般是由其他标签数据经过一系列简单运算得到的，比如比例、加减等.数据服务器数据源是数据服务器所采集的外部设备比如电机，阀等的参数及相关状态量［4］.

在通信网络中由于监控系统采集数据所引起的网络流量占通信网络总流量的70%左右，通信网络流量过载是造成系统不稳定的主要原因.所以选择哪种数据服务器通过怎样的通信路径就显得十分重要.本系统RSView32软件通过OPC数据服务器与RSLinx软件进行通信.OPC是OLE For Process Control的缩写，为连接数据源（OPC服务器）和数据的使用者（OPC应用程序）之间提供软件接口.本系统采用第三方软件RSLinx作为PLC的数据源.RSView32所要监控的数据会先寄存在RSLinx 中，随时供RSView32 软件调用［5］.

在PC机上，首先要启动RSLinx使PC 正确的接入网络，再运行RSView32，设置通道的通信方式为工业以太网.然后将RSLinx 扫描到的PLC，设为系统的一个节点，并为它命名.RSView32就可以通过RSLinx与PLC进行通信［6］.

3.2 现场设备监控界面设计

上位机监控界面的设计原则是：以生产工艺为依据，化繁为简，将尽可能多的设备状态信息直接在主界面上显示出来，并且可以调出其他主 要控制设备的监控界面.从本监控界面上可以掌握主要模拟量的实时信息，如煅烧炉的压力、结晶器、温度、溶解槽，液氨的流量及总用料量，原料水氯镁石的总用料量，滤液的流量等.监控系统主要包括生产系统、回收系统、备料系统、三个主要画面如图2到图4所示.

图2 生产系统监控画面Fig.2 Monitoring screen of production system

图3 备料系统监控画面Fig.3 Monitoring screen of preparation system

图4 回收系统监控画面Fig.4 Monitoring screen of recover system

3.3 现场数据趋势显示

在趋势图界面中，可以分别查看每一个模拟量的变化趋势，也可以点击“全部显示”按钮来显示同一类型，所有模拟量的变化趋势.还可以点击界面中的“oldest data”及“Newest data”来显示某些标签的历史变化趋势或者当前变化趋势.趋势显示界面如图5所示.

图5 趋势显示界面Fig.5 Trend display interface

3.4 故障报警

在Alarm Setup editor模块中可以设置所要监视的标签，以及这些标签的报警触发值，图形如何显示等.将报警类型、报警设备、报警时间，以及报警值等最终显示在报警汇总画面上.当触发报警时，所触发报警的事件的相关信息会记录在报警日志文件中供后期查询.即使现场出现故障，也可以通过OBDC数据库来恢复报警日志.本系统的报警界面如图6所示.

图6 报警界面Fig.6 Alarm interface

4 结 论

（1）通过各个监控界面显示了整个生产线各个环节的工作状态，操作员可以在监控界面上观察到所有生产设备的运行状态并且能够对其进行控制.

（2）报警功能齐备，处理能力强.报警功能基本覆盖了厂区所有设备，如电机、变频器等的运行状态，以及模拟量的实时变化如结晶器温度、阀的开度、溶解器液位等.并使操作员进行报警处理和故障分析时更加方便.

（3）监控系统能够显示模拟量的趋势图，可以直观的重现被检测的全部变化过程，方便操作人员对关键位置的模拟量进行分析以及预测未来变化趋势.

［1］李安新，徐文尚，商亮亮，等.工控组态软件RSView32在田庄煤矿输送带集控系统中的应用［J］.煤矿机械，2010，31（1）：208-211.（Li Anxin，Xu Wenshang，Shang Liangliang，et al.Application of Configuration Software RSView32in Belt Central Control System of Tianzhuang Mine［J］.Coal Mine Machinery，2010，31（1）：208-211.）

［2］肖冬梅.RSView32组态在计算机远程监控中的应用［J］.中国西部科技，2010，9（4）：25-26，60.（Xiao Dongmei.Application of RSView32Configuration in Computer Remote Monitoring［J］.Science and Technology of West China，2010，9（4）：25-26，60.）

［3］王树东，王红波，谭华，等.OPC 技术在城市污水处理控制系统中的应用研究［J］.电气自动化，2011，33（3）：35-37，52.（Wang Shudong，Wang Hongbo，Tan Hua，et al.Application and Research of OPC Technology in the Control System of Urban Sewage Treatment［J］.Electrical Automation，2011，33（3）：35-37，52.）

［4］张超，邓世建，陈昌军.OPC在工业以太网监控系统中的应用［G］∥第十六届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集，2006：136-139.（Zhang Chao，Deng Shijian，Chen Changjun.OPC in Industrial Ethernet Monitoring System［C］∥Proceedings of the Sixteenth National Annual Meeting of Learning of Chinese Coal Mine Automation Institute of Automation Professional Committee Symposium，2006：136-139.）

［5］黄胜，陈诗杰，张兴彤.RSVIEW32历史数据采集方式研究和实现［J］.仪器仪表用户，2011，18（2）：53-56.（Huang Sheng，Chenshijie，Zhang Xingtong.Research and Implementation of Acquisition from RSVIEW32 ［J］.Electronic Instrumentation Customers，2011，18（2）：53-56.）

［6］路万林，张华，金小峥.大型原料场流程及控制生成系统［J］.沈阳大学学报：自然科学版，2012，24（5）：69-73.（Lu Wanlin，Zhang Hua，Jin Xiaozheng .Flow and Control Generation System for Large-Scale Raw Material［J］.Journal of Shenyang University：Natural Science，2012，24（5）：69-73.）