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基于HMIBuilder组态的分布式监控系统

基于HMIBuilder组态的分布式监控系统

2010/11/15 17:22:00

1.1.引言

  HMIBuilder组态软件已经成功应用于电力、石油、楼宇、交通和工厂自动化等领域的数据采集与系统监控。HMIBuilder通用系统是一套工业分布式组态软件平台,可以运行在自动控制系统监控层一级的PC-based平台,使用灵活的组态方式,为用户提供快速构建工业自动控制监控系统。HMIBuilder组态软件不仅能支持各种工控设备和常见的通信协议,而且提供了分布式网络数据管理功能。本文主要是总结HMIBuilder系统的分布式模型、分析软件分布式特点、以及分享基于HMIBuilder的人机界面分布式监控实例。

1.2. HMIBuilder 分布式模型分析

1. 实时信息共享(针对View)   模式一:

图1.2.1 实时信息共享模式一

  注:“蓝色虚线箭头”为数据信息流的走向。     “黑色实线”为设备实际连接线路。     红色部分为两个节点(Node1,Node2),     节点中PLC1 和PLC2 为硬件设备虚拟映射。

  图解: 数据信息流的走向表明PLC1 和PLC2 通过现场总线分别传输给 PC (Node1)和PC (Node2),两台PC 分别安装HMIBuilder 组态软件,PC ( Node1 ) 通过工业以太网将PLC1 数据传输给PC (Node2 ), 同时PC(Node2)将PLC2 数据传输给PC(Node1),从而达到实时信息共享,两个节点可以分别通过HMIBuilder 中View 模块进行显示

  模式二:

图1.2.2 实时信息共享模式二

  图解:节点1 和节点2 不做显示,而是通过节点3 进行显示

2. 历史数据存储

  模式一:

图1.2.3 历史数据存储模式一

  图解:两个节点可以分别作为存盘服务器对PLC1 和PLC2 的数据进行存储

  模式二:

图1.2.4 历史数据存储模式二

  图解:两个节点均不做数据存储,而是将节点3 作为存盘服务器进行数据存储

3. 告警信息

  模式一:

图1.2.5 告警信息模式一

  图解:与历史数据存储同理。

  模式二:

图1.2.6 告警信息模式二

  图解:与历史数据存储同理。

4. 校时

图1.2.7 校时

  图解:节点1 在HMIBuilder 中设置为校时服务器,系统当前时间传输给 HMIBuilder,HMIBuilder 通过工业以太网将信息传输给其他节点,在其他节点上HMIBuilder 将信息传输给系统,从而达到与节点1 时间同步。

5. 双网冗余

图1.2.8 双网冗余

  图解:需要在HMIBuilder 中设置A 网和B 网的IP 地址和掩码。注意这两个网络应分属不同的网段,比如A 网如果是192.168.x.x,则最好设置B 网为10.x.x.x。

6. Web 浏览

图1.2.9 Web 浏览

  图解:HMIBuilder 本身内嵌Web 服务器,将节点3 设置为Web 服务器,在其他节点上可以通过局域网浏览器比如IE 查看节点3 的画面,HMIBuilder 的Web 服务器支持Internet 和Intranet,广域网客户端通过IE 查看节点3 的画面。

1.3. HMIBuilder 分布式特点分析

1 , 分布式管理、组态和监控

如下图所示:

图1.3.1 分布式网络架构图

    a,网络架构中,节点可按照功能分类,实现分布式架构。可以作为后台机、工作站、存盘服务器、报警服务器

    b,多个后台机和工作站,实现负荷分担。

    c,根据IP 划分,实现多层监控架构。

2, 软总线技术应用

如下图所示:

    a,由HMIBuilder SCADA 模块,通过工业以太网,将各物理节点连接起来,形成软总线。

    b, 各节点位于软总线上,每个节点运行的各功能模块彼此是没有差别。

图1.3.2 软总线技术应用

3 ,支持Web 浏览

    a, 内嵌支持WebServer,允许用户通过浏览器来查看HMIBuilder 的工作画面,并且画面、功能与本地组态软件运行的画面和功能没有差别。

    b,支持局域网、广域网IE 浏览,可以穿越防火墙。

1.4. HMIBuilder 分布式监控实例

  基于工业以太网,通过创新的软总线技术,HMIBuilder 强大的分布式网络功能表现在:通过方便灵活的、直观的用户交互组态配置,支持多种网络拓扑结构,支持多种类型网络节点,轻松实现数据共享、系统负荷分担、多种冗余备份等功能,完成分布式组态和监控,实现高可靠性的实时监控和历史信息网络共享。

  在工业自动化控制现场SCADA 系统中,我们可以分为现场采集层、现场控制层、本地操作层、中心管理层,层间都有网络进行连接。人机界面处于现在的管控一体化现场的核心位置,连接现场总线,完成总线逻辑控制系统上层的现场操作和管理,同时,负责将现场数据汇总后,将中心管理层关心的数据上传。同时,随着工业以太网的广泛应用,SCADA 系统的网络化成为趋势,为分布式带来应用的环境。

  图1.4.1 是<< span="">

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