关于现代I/A Series控制系统历史库使用的探讨
2018-01-01 00:00:00张晓宇
现代信息科技 2018年5期
摘 要：本文阐述了福克斯波罗公司近年来推出的I/A Series编程系统中历史库软件的应用及出现问题的原因，为系统工程师应对问题时的处理措施及防范提供了借鉴，本系统的应用为提高自动控制领域的广泛性提供参考，同时为维护人员提供了对本系统历史库维护相关资料的有利补充。
关键词：自动控制系统；历史库；问题处理
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）05-0012-03
Discussion on the Use of the History Library of Modern I/A Series Control System
ZHANG Xiaoyu
（Tangshan Sanyou Yuanda Chemical Fiber Co.，Ltd.，Tangshan 063305，China）
Abstract：This paper expounds the application of the history library software in the I/A Series programming system introduced by Fawkes Polo in recent years and the reasons for its problems. It provides a reference for the system engineers to deal with the problems when they deal with the problems. The application of this system provides reference for improving the wide range of the automatic control field and for the maintenance of the personnel. It provides a useful supplement to the historical database maintenance of the system.
Keywords：automatic control system；history database；problem solving
1 I/A Series控制技术简介
1.1 历史库概述
I/A Series编程控制系统是由福克斯波罗公司推出的新型组态工具，又名IEE控制组态器，是开放式的集散控制系统，系统的开放体现在硬件及软件和通讯网络的设计上均全面采用国际公认的控制标准，以及在软件开发上采用开放的UNIX系统，完全兼容的VENIX和Windows操作系统。在I/A Series系统中，用历史文件替代了一般的仪表记录及人工记录。其中记录的格式以数字量累计完成，数字量记录的使用使数据再加工变成了可能，而且处理后的数据可与其他用户共享。系统中使用历史组态器AIM*AT软件，AIM*ATV3.3历史库软件是I/A Series应用软件的一种，它与硬件彼此独立，不会因硬件更新而导致现有的软件失效。通过软件使用者的组态告诉用户哪些过程数据需要采集，采集来的数据要作哪些处理以及处理后的数据如何归档保存。
1.2 历史库AIM*ATV3.3的安装步骤
打开控制面板，双击FOXBOROI/A，选择I/A Series Off选项框下的Autologon选项，点击“OK”退出；重新启动电脑；打开Start>Settings>ControlPanel>AdministrativeTools>Services>NuTCRACKERSerivce，在General选项框下，将Startuptype选项改成Automatic，点击“Apply”，点击“START”启动服务，选择“OK”；插入历史库光盘V3.3；选择光盘中WIN/setup.exe，在AIM*ATSuite-InstallShieldWizard界面上，点击“Yes”，继续点击“Next”>“YES”；在AIM*ATSuiteSetup界面上，选择需要安装的软件，如项目购买了历史库，Datalink软件，需要选择AIM*OLEDB，AIM*DataLink，AIM*Historian，AIM*Utilities，选好后点击“Next”；安装完成后选择不重启机器，进入控制面板，双击“FOXBOROI/A”，选择I/A Serieson选项框下的Autologon（standardI/ASeriesoperation）单选框。
1.3 历史库AIM*ATV3.3的配置
选择Start >Programs>AimAT>ApiAdmin，Server下拉菜单中选择AW机器名，连接AW成功后，输入密码：gnomes，点击“OK”；
在Authorization选项框下，分别给AIM*OLEDB、AI M*DataLink、AIM*Historian、AIM*Utilities授权，填入相应的授权码；
在UserNames选项框中，在NewUser输入框中填入工程师站的Letterbug，如AW2001，点击“ADD”按钮；
在packages选项框中，给Fox用户分配软件，选中AIM*API，AIMDLK，AIMHIS，AIMODB，OLEDB1，A W2001，用户选中AIM*API，AIMHIS，AIMODB；
在Security页面，所有用户下的所有的复选框都打勾；点击“APPLY”>“OK”；
选择Start>programs>AimAT>Historian Configurator，点击“Next”，点击“NEW”按钮，弹出CreateHistorianInstance窗口，在Enter Historianin stancename中输入hist01，点击“OK”>点击“Next”>在RTP/Messages窗口上，点击Add按钮进行历史库点组态，例如将CP2001下TEST：AIN.PNT加入历史库，操作为：选中CP2001，点击“Next”；选中TEST：AIN，点击“Next”；选中Output下AIN的Pnt参数，点击“NEXT>BEGIN>Finish>Finish”关闭RTP/Messages窗口，关闭histcfg窗口，在提示窗口中选择Proceed>Commit，退出configurator；
打开START->Program->AimAT->HistorianMa nager，选中hist01/hist01，选中Instance页面，点击“ON”按钮，使红灯变成绿灯，在StartonReboot前的复选框打勾。关闭histManager，历史库组态完成。
在控制面板中的AIM*AT，选中CheckifyouwanttostartAIM*APIatreboot。在弹出的aimpanel弹出框中选择“YES”按钮。点击“StartAIM*API”按钮，选择“OK”退出。
2 I/A Series控制系统的操作
2.1 历史库借助向导加入RTP点
在开始菜单下找到HistorianStart＼Programs＼AimAT＼HistorianConfigurator，选择AW1002和hist01，在RTP/Message窗口点击“Add”按钮，在I/A ServerFilter窗口选择合适的CP，点击“Next”，在I/A Compound-Block Filter窗口选择所加点的Block，点击“Next”，在I/A ParameterTypeFilter窗口选择点的属性，在Searching窗口点击“Begin”，最后点击“Finish”。
2.2 导出数据库中的点
选择操作站Start＼Programs＼zAimAT＼Historian Manager进入编辑画面。在hist01-histmgr画面点击按钮“SaveConfiguration”，在下一个画面Selecthistorian下选择hist01然后点击“SpecifyOutputFile NameAnd StartSavingConfiguration”按钮，在下一个画面Filename中写入保存的名字，点击“Open”按钮，出现histsave弹出框，点击“OK”，最后“Exit”结束。
2.3 历史库数据的备份
停止历史记录：Start＼Setting＼ControlPanel＼AIM*AT，先停止StopHistorianApplications，再停StopAIM*API，按以下路径打开文件夹MyComputer＼＼D：＼opt＼aim＼ inst＼ hist02，在文件夹内将所需要备份数据以及其他文件全部备份于硬盘中。
2.4 历史库带数据包恢复及注意事项
历史库因时区问题经常导致所有历史库停止工作或工作异常，对于AIM*Historian偶然出现数据包错误的状况，需要删除错误的数据包文件，重新对历史库进行排列，以使它继续工作。历史库恢复存在很多误区，现说明具体的方法如下：
（1）用AIMHistorianManager的SPY软件查看含错误信息或者损坏的数据包，SPY软件可直接打开每个数据包.fdb文件，查看数据包的起始和终止时间，确定数据包是否有故障。将有故障的数据包记录下来，然后将这些数据包删除。
（2）备份历史库组态INP文件。利用saveConfiguration软件备份数据库组态文件，生成两个文件，一个是hist01.inp，另一个是hist01_del.inp，带DEL的组态文件是含有“已删除”采样点的数据组态文件，后面要用这个DEL的文件来恢复数据库，以确保数据库里的组态点的“序号”前后一致。
（3）备份历史库的数据文件。直接拷贝/opt/aim/inst下的对应历史库文件夹，用来恢复进行失败后的还原。
（4）删除历史库数据文件。删除历史库数据文件前，关闭与AIM*AT相关的进程后才可删除，关闭的方法可通过控制面板的AIM*AT进入，点击“StopAIM*AT”，点击“StopHistorianApplication”，等待1分钟后，就可删除整个文件夹了。也可关闭I/A重启，直接删除文件夹。但是务必要注意的是，关闭I/A重启，需要开启NucTracker服务来完成后续的历史库xrebuild命令。
（5）恢复组态文件。删除整个历史库文件夹后，/opt/aim/bin/histbatch.exe命令打开Batch窗口，将前面保存的hist01_del.inp文件导入，生成完全崭新的、含有之前所有组态点的AIM历史库，同时会发现/opt/aim/inst下生成对应的新文件夹。
（6）恢复正常的数据包。在/opt/aim/inst/hist01的历史库数据文件夹中放入已经通过SPY查看后可靠的正确的数据包.fdb文件。
（7）执行xrebuild。进入shell，进入/opt/aim/bin下，用xrebuild
（8）开启AIM*AT，开启AIM*Historian。恢复数据包及对应交叉文件后，开启AIM*API，待2分钟后，开启历史库并TurnOn。观察session部分为非激活状态，如果是激活状态，点击“clearup”按钮删除组态临时文件，也可手动删除历史库文件夹下的.RW文件。.RW文件生成，是由于上一次未正确关闭历史库组态器，.RW文件即为组态的临时文件，正常关闭后应该自动删除。
3 I/A Series控制系统的历史库通讯问题讲解
3.1 I/A Series控制系统的注意事项
（1）任何修改数据包数量的操作尽可能通过清空文件夹后恢复的方式来修复，不要直接运行xrebuild，因为数据点的信息不单单在历史库的.fdb文件中，其他文件里也有对应的数据。只删除错误的数据包是不可靠的。
（2）.fdb文件中有一个文件很大，这个文件一般是最新编号的文件，该文件包含未打包的数据采集点信息，待打包后，文件会相应缩小，并可用SPY比较直观地显示数据包的数据。
（3）SPY文件默认显示250条，如果想看到更多的信息，需要在Option里设置最大显示条数到相应的数字。这个方法不限于时间跳转和数据包错误，同样适用于历史库数据离线查看等，关键是备份组态inp文件和数据包.fdb文件，.inp文件直接影响.fdb文件的结构。
3.2 通讯点表中有系统不存在的点对系统的影响
AIMOPCServer通讯点表中系统不存在点的问题经常发生。造成这种情况的原因是其中的OPC服务器，AIMOPCServer软件安装十分简单，正常投用一般交给OPCClient的用户自己组态，可是AIMOPCServer并没有强壮到无毒不侵的地步，相反它需要细心的呵护才能安全、正常的运行。在遇到的问题中，以下几点需工程师格外注意：
若坏点过多，安装AIMOPCServer的PC机的CPU负荷会很高、有可能会达到100%，而且始终维持在这个程度，除非重启机器；长时间坏点占用高数据流通讯会引起通讯速度变慢，有可能引起CP负荷增大。项目应用中的实例推测说明，我方共通讯约1500个点，分10对CP，每对CP分担点数150点左右，测试程序时，最初有约50多个坏点未处理。现场情况是：OPC通讯刚启动时数据刷新正常，约1.5个小时后，数据刷新越来越慢，直到后来变成约4小时刷新一次。期间历史站服务器长时间运行，我们记录下了这期间每对CP的空闲时间，然后重新启动了AIMAPI，用正确的点表（1416点）和OPCClient进行通讯，通讯正常（监测至少20小时）。同时记录下这期间每对CP的空闲时间，经过前后对比，发现后一次有多对CP的空闲时间比前一次多约10%。由于AIMAPI的显式程序只有AIMOPCServer，期间也只重启了AIMAPI和用正确的点表进行OPC通讯，因此可肯定这10%的CP的空闲时间来自于此。但由于缺少对比数据的监测，因此无法推论出这10%是由于长时间错误点OPC通讯累计而成，但是可作为一个参考。
3.3 去除OPC通讯点表的错误的方法
把DCS系统有用的点表导出给OPCClient的组态人员。有些OPCClient的组态人员根据DCS画面上的位号记录来做点表文件，此种情况下“0”和“O”不分，错误多也很正常。因为提供给OPCClient的组态人员正确的点表文件不仅方便了对方，对IA系统的安全也是有利的，所以每次在DCS系统中删除和修改组态点后，请告知OPCClient的组态人员。在用户的OPCClient通讯以前，先用MatrikonOPCExplorer试一下这些点。系统不存在的点，MatrikonOPCExplorer是会指出的。
3.4 在AIMOPCServer端限制OPC通讯点
运行“AIMOPCConfigurator”程序，在该程序的界面上点击TAB“AliasConfiguration”，选出要通讯的点，每个点取个别名，并选上“Readonly”，保存在“d：＼opt＼aim”目录下，名字随意取；然后选取菜单：“View”＼“Options”，在“Option”窗口TAB“General”上选择“Loadconfigura tiononstartup”和“Restrictitemstopreconfiguredalias”，“filename”项就是刚保存的文件名，这样OPC通讯点就限制在这些点中了。对OPCClient而言，点名是自己取的别名，而不是C：B.P。这种方法对IA端的工程师而言，其工作量加大了。不过也有简单的方法，即生成一些点的别名文件后，用记事本程序编辑别名文件，然后手工加入通讯点即可（当然事前要保证点的正确性，事后要用MatrikonOPCExplorer测试）。
4 结 论
历史库是运行系统可靠性的有效保障，它不仅是反馈自控系统稳定的窗口，也是自动化生产中不可或缺的环节。生产中如遇突发情况，可通过历史文件追溯事件起因，并可预防下次此类事件发生。I/A Series系统中的历史库搭建简单，操作便捷，但也存在问题，因现存资料过少而不利于判断与维护，因此希望通过本文的总结给大家在维护上带来方便。
参考文献：
[1] 上海福克斯波罗有限公司.I/A Series系统及应用高级培训教材 [OL].[2011-07-21].http：//ishare.iask.sina.com.cn/f/17342165.html.
[2] 于会群.基于I/A Series的控制系统通信网络研究与设计 [J].机电一体化，2010，16（3）：59-62.
作者介绍：张晓宇（1988.02-），男，汉族，河北唐山人，助理工程师，本科。研究方向：自动化。
