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HMIBuilder 3.2分布式工业组态软件

供稿:HMITECH 纵横科技 2010/11/10 13:26:00
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1.HMIBuilder系统概述 
  基于工业以太网,通过创新的软总线技术,HMIBuilder3.2推出了强大的分布式网络功能,主要表现在: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。


分布式计算比起其它算法具有以下几个优点:
1、稀有资源可以共享;
2、通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载;
3、可以把程序放在最适合运行它的计算机上,其中,共享稀有资源和平衡负载是计算机分布式计算的核心思想之一。


  随着信息数据的存储量逐渐增多,伴随数据库系统的升级和性能要求的逐步提高,系统需要存盘数据服务的网络节点;随着生产管理的扁平化趋势的明显,领导层要求同步看到现场数据,系统需要远端工作站监视节点;随着网络节点的膨胀,整个系统多台电脑要求时间同步,系统需要时间校准服务节点。所以,HMIBuilder PC-based系统平台可以通过工业以太网,连接各个主要功能不同的节点,实现系统负荷,多个节点分担,通过以太网络共享。


  资源共享、系统负载均衡正是HMIBuilder分布式系统的主要目标。

分布式组态架构图

   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。上图是基于HMIBuilder 的人机界面分布式监控系统的架构图。其中,本地管理现场是以HMI 系统为核心的控制和执行部分。然后,通过现场管理层,也就是桔黄色模块部分,依据采用分布式监控软件HMIBuider 的软总线技术,配备不同的网络节点,负荷分担,将多个本地现场进行管理。然后,我们在分布式系统中,将某个节点配置为HMIBuilder Web Server,从而实现远程的IE 浏览控制。


  针对实时数据可以实现数据分享和数据集中,如下图,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。
 

实时数据分享模式1

实时数据集中模式2

  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。


  同时,根据组态配置,实现分布式存盘服务器、告警服务器、校时服务器和双机双网冗余功能。

分布式存盘服务器

分布式告警服务器

分布式校时服务器

自动双网冗余功能


  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。

Web Server功能

  HMIBuilder是一套分布式的工业组态软件。它界面友好、操作方便、功能强大,并且结构容易扩充。它采用模块化设计,包含了以下几个子模块:工程制作模块HMIMaker、实时处理模块SCADA、窗口监控模块View、脚本组态模块ScriptDebugger、告警浏览模块AlarmViewer。这几个模块相互配合,形成一个整体,满足用户的需求。其功能描述如下:


1.较强的分布式网络功能(C/S结构)。在一台上对数据库、报表模板、图形的修改会自动更新到网上的其它节点,实现协同工作。在任意时刻,所有节点的信息(实时告警、实时数据、控制操作信息等)能保持一致,在任意节点上都可查看曲线、报表、告警等信息。
2.双网、双机、双通道的冗余热备份,为系统的安全运行提供最大的保障。
3.可作为网关,支持对外的数据接口,可进行数据转发。
4.Web Server功能支持通过广域网/城域网/局域网动态浏览工程画面,能穿越大多数的防火墙与路由器。
5.强大的绘图工具。完全的矢量绘图,在缩放时不会失真。支持第三方图库,支持图元的移动、伸缩、旋转,具有丰富的数据表现形式,能够完成各种动画,实现逼真的效果。支持鼠标动作,实现与用户的交互。
6.100%的数据完整性,包括各种告警信息、数据的存储,并提供多种手段予以查询。支持各种商业数据库软件,如SQL Server、Sybase、Excel等。
7.提供了自定义报表功能,能够按照用户的要求制作出任意格式的报表。并且报表还可以支持7种统计图表。
8.方便的数据配置,实现表单式的数据配置功能。
9.分级授权的用户机制,拥有不同权限的用户可以进行不同的操作,例如控制操作、修改报表、修改画面、创建用户等。
10.强大的内嵌脚本语言,易于掌握,可以实现各种复杂的控制算法和计算功能。并且提供出色的脚本语言调试工具,具有单步跟踪和变量查看功能,帮助定位错误、快速开发。
11.适用于各种规模的MMI和SCADA解决方案。


2.系统安装需求
2.1.硬件需求
  HMIBuilder组态系统通用版本,要求在CPU为PⅢ800以上的工控机或兼容机上运行,计算机的配置要求为:
内存:依操作系统的不同,罗列如下
Windows 9X操作系统时内存应>= 64MB;
Windows 2000以上操作系统时系统内存应>= 128MB,推荐使用256MB;
显示:Windows兼容显卡,显存>= 1MB,分辨率>= 640x480。显示器最少256色模式,推荐VGA、SVGA模式;
并行口或USB口:用于插入加密狗;
硬盘:HMIBuilder占用的硬盘空间为60M。
提示:目前客户购买的标准配置的工控机、兼容机等机型,完全满足HMIBuilder的运行要求。
2.2.操作系统需求
  HMIBuilder组态软件可运行在WINDOWS 98第二版、WINDOWS 2000、WINDOWS XP、WINDOWS 2003、32位WINDOWS VISTA和WINDOWS XP Embedded等操作系统。

3.系统操作简介
3.1.分布式设置
  HMIBuilder节点有3种网络形式:单机、单网和双网。如果整个系统只需要一个后台机,那么可以选择单机形式,此时将不启动网络属性。


  单网适用于比较大一些的项目,比如电力远动等,此时多台计算机组成网络进行工作,每台计算机分别承担一定的功能,实现负荷分担。


  如果对系统的安全性要求很高,则可以选用双网,此时SCADA节点连接到两个网络上。当其中一个网络出现故障时,另外一个冗余的网络会继续处理各种实时任务,保证系统的正常运行。当选择双网时,需要注意两个网络的IP地址选择不同的网段,比如A网设置为192.168.xxx.xxx,则B网最好设置为10.75.xxx.xxx。如果两个网络都在一个网段,则冗余备份功能不能正确运行。


  SCADA可以作为WebServer,使得用户可以通过浏览器来访问HMIBuilder的数据,要实现WebServer功能,除了配置WebServer的IP地址外,还需要设置浏览器页面显示的首页。SCADA自身就是一个HTTP服务器,当设置为Web服务器后,每次SCADA启动时都会自动启动该服务器。


a,首先打开SCADA,在其系统配置界面中,选中<本机为网关/WebServer>,并配置其IP地址和要发布的首页。
注意:网关的IP地址应该是本机的IP地址。如果启用了域名系统,则此处可以填充本机对应的域名,比如花生壳的域名:vicp.HMIBuilderinfo.net,系统会自动解析该域名。
b,设置完毕后,在另一台计算机上(局域网或广域网均可)启动IE浏览器,输入地址如下:
192.168.1.100/default.htm,如果使用

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