浅谈组态软件FameView在各行业中的应用

一、组态软件的发展过程
       FameView监控组态软件由北京某公司基于PLC自主开发工业级软件平台，用于实现工业数据采集过程监控和数据管理、依靠运行稳定、功能强大、使用简单、通讯及运行速度快等优越性能，被广泛用于冶金、石化、地铁、纺织、烟草、啤酒、环保、水处理等行业；众所周知，在当今市场经济条件下，谁先掌握了正确的信息，谁就有可能做出正确的选择，从一定意义上说，企业生产好坏在于管理者驾信息能力的强弱，组态软件可为客户处理正确的信息和管理发挥了重要的作用。
     信息时代各类新的理论和技术发展日新月异，数字化、智能化、网络化等技术代表了当今自动化控制与技术发展的主流方向；“组态”的概念是伴随着DCS的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所掌握。“组态”一词最早来自“configuration”英文翻译，即使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置，达到使计算机或软件按照预先设置、自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。监控组态是伴随着计算机技术的突飞猛进发展起来的，随着个人计算机的普及和开放系统概念的推广，基于个人计算机的监控系统进入市场，组态软件就成为监控系统最主要的组成部分。比PC监控的硬件系统具有更为广阔的发展空间，这是因为：1、众多DCS和PLC厂家主动公开通讯协议，加入“PC监控”的阵营，目前，几乎所有的PLC和大多数DCS都使用PC做为操作站；2、由于PC监控大大降低系统成本，
      从无人值守的远程监视（如环境检测、防盗报警、矿井报警等）、数据采集与计量（如居民水电煤气等的自动抄表系统）、数据分析（如医疗化验设备的实时数据采集等）到过程控制，几乎无处不用；3、各种智能仪器仪表、调节器等与组态软件构筑完整的低成本自动化系统，具有广阔的市场前景；4、各种现场总线和嵌如式的异军突起，使得组态软件越来越成为自动化控制系统中的灵魂。

二、FameView组态软件的典型应用
1、2008奥运会及残奥会开闭幕式舞台控制
      2008年,由中国北京承办的第29届奥运会及第13届残奥会开闭幕仪式,万众瞩目,在国家体育场鸟巢盛大举行,精彩表演、独特创意、恢弘画面,带来强烈震撼和美的享受.
      FameView组态软件依据其独有的实力，被成功应用为奥运成功举办发挥了重要作用；开闭幕式舞台效果和装置的自动控制系统由总参总装备部调试实现,控制系统分为四部分,即上空吊挂系统(威亚)、上空跳跃系统、上空碗边小车系统、地面设备系统,采用多套西门子公司S7-400H冗余系统,庞大的控制和场景数据,经由多套杰控公司FameView软件进行处理和传送,精确出色完成控制任务;
     每套控制系统启动后,多达8K字节的控制和场景数据,以秒为单位源源不断的从数据服务器经过FameView组态软件,通过以太网传送到S7-400H中进行控制,实现舞台效果;
      FameView组态软件提供了稳定高效的API编程函数,舞台主程序通过调用API函数,便捷快速的把预先编制的控制和场景数据,批量送入组态软件的设备数据表中,而不是通过变量逐个传送,使得高速通讯成为可能;
       FameView组态软件使用计算机自带普通网卡,不安装SIMATIC NET,通过内置S7TCP驱动与S7-400H进行高速通讯,S7TCP驱动支持批量数据传送和多通道并行通讯功能,使得8K字节的数据量,每秒种能通讯7次之多,足够满足控制要求;
2、 首都机场T3航站楼
      首都机场T3航站楼配电监控项目是奥运重点项目，当时被认为是全球最大规模的终端电力监控管理系统；
       稳定性要求非常高，不允许出现任何差错，检测站点多达3600个PLC和电力仪表，分布范围广，全部通过RS485总线连接；监控变量之多达54000个，通讯速度要求高,所有通讯站要在3秒内访问完成，设置多个中心监控站同时实时监控运行情况;
FameView组态软件通过以下方案进行实施,全面达到了运行要求:
（1）、根据地理位置分布,把整个系统分为23个子系统,每个子系统放置一台计算机,其中安装组态软件,简称通讯机,用来采集本地配电室和附近电气小间的数据;
（2）、通讯机中加入16口的MOXA多串口,连接本地配电室设备,每个串口接入1-16个PLC或仪表,利用串口驱动多任务并行通讯性能,16个串口同时进行数据采集,保证通讯的速度和稳定;
（3）、通讯机还要访问分布在周围数量居多的电气小间数据,在每个电气小间放置MOXA的NPORT串口转以太网设备,使用特有的串口服务器驱动,通过以太网的TCP连接直接和NPORT通讯,不需要在通讯机上进行串口映射,组态和维护都非常简单,且能多任务的同时访问多个NPORT, 保证通讯的速度和稳定;
（4）、监测设备和变量非常多,组态效率和速度是关键,变量分组和EXCEL组态功能专为此目的而提供;
（5）、通讯机具有网络服务器功能,支持FMTCP和MODBUS/TCP协议,允许16个客户机进行访问;机场监控中心放置多台计算机,通过同时访问23个通讯机,实现多个中心站的实时监控;
（6）、中心监控站是庞大的系统,但组态却是很简单,通过合并23个子系统轻松实现;

三、在北京某大学的污水处理中的应用
（1）、工程概况
       北京某大学的污水处理站担负着全校师生的冲厕和校园绿化工作，附带教学演示工作，04年由某公司进行建设后由于运行问题进行改造，原有两套处理工艺系统，接触氧化和CASS,原有架构是： PLC（欧姆龙C系列）控制所有电气设备的自动运行和定时切换等，上位机用研华工控机作为操作站，组态软件用的是组态王，将集成的数据用以太网传输到异地进行教学演示（据校方反映工程移交没多久此功能已无法运行），对PLC控制的设备表面上用Host Link协议进行与上位机通讯，但后经过查看运行数据库PLC内部数据没有集成到组态软件上，所有设备的运行和报警信息等是通过6块研华PCL818L板卡从物理层硬接线的方式集成，配电柜内部硬件线路显的十分复杂，根据校方要求需要将两套水处理系统分开单独控制并在原有基础上改造，新增数台在线模拟设备进行水值检测和分析，并将数据传输到教学演示地。
（2）、改造方案的提出
       由于点数多，接线复杂并且原工程的底层和上位机有两家公司做，图纸不全等诸多困难，后经过仔细分析决定将按照工艺流程要求和在线设备的反馈控制，增加一台PLC（欧姆龙CJ系列）作为主站，原有PLC作为从站，所有的数据全部从PLC中进行读写，模拟仪器通过研华ADAM4017进行数据整合，通过对ADAM4024进行读写，达到控制反馈设备的目的，远程数据的传输采用FameView组态软件的全局变量功能通过“项目邻居”的方式可以使计算机在局域网项目之间实现通讯；截止目前最多8台计算机互为邻居。
（3）、设备及参数
       各种泵共30台、风机8台、电动阀60个、机械格栅3台、加药装置4套（每套大约5个控制点），变频供水系统一套，其他各种小设备（如远传压力表）等20个点，余氯测试仪3台，COD仪器4台，组合参数仪2台，电磁流量计4台，水表5台。
（4）、数据集成方案
       由于现场设备协议复杂、物理位置分散等特点，采用RS485总线进行数据传输，上位机用MOXA的多串口卡进行RS485与RS232的接口转换，是现场线路简单可靠，PLC通过Host Link协议通过RS232进行与上位机通讯（配电柜距工控机通讯距离约5米左右符合RS232的传输要求），上位机安装有组态软件进行数据的整合与处理，部分功能通过软件的函数功能实现，通过项目邻居的方式用以太网将数据打包发送到教学演示目的地，教学演示地通过投影进行演示教学。