基于iFix组态软件的工业实时监控系统的优化设计与实现
摘要
工业实时监控系统是目前研究的热点问题之一，其中生产数据采集的方法和生产数据发布系统的稳定和高效更是研究的重点。本文首先以江西德兴铜矿泗洲选矿厂的工业实时监控网络系统为背景，详细介绍了如何构建一个高效的工业实时监控系统，以及其中存在的一些技术难点和需要改进的方面如：组态软件与PLC之间通信的问题，数据发布过程中出现异常错误，组态软件自带数据库性能较差不能满足快捷高效的要求等等。
在组态软件与PLC通信方面，提出了在VB程序中调用VC编写的动态链接库中与串口通信的函数获得串口数据，并且利用与VB紧密结合的DDE协议，通过共享内存进行进程通讯的方法与组态软件进行通信。成功的解决了组态软件iFix与老式的PLC之间的通信问题。
本文还介绍了使用ASP+ADO访问iFix数据库并且发布数据的方法，通过详细分析在数据发布系统实际运行过程中出现0115异常错误的各种原因，提出了相应的解决方法，保证了数据发布系统的稳定运行。
由于组态软件iFix的数据库功能不完善，导致数据查询缓慢并且不能支持多用户的同时访问，为了实现一个高效的、面向多用户的数据发布系统，本文提出了用关系数据库替代iFix数据库，并详细说明了如何通过iFix过程数据库中的数据块将现场数据传送至关系数据库SQL SERVER中，并且说明了如何高效的查询数据。这种方法能够有效的解决依靠iFix数据库进行数据发布的不完善性，使数据查询发布更加快捷，并且为以后的工厂MIS系统开发打下了基础。
Real-time industrial control system is one of the hotspot problems of present research, among which production data collection methods and the stability and high effect of production data distribution system are keystones of research. This paper, which is based on Jiangxi Dexing Copper mine's real-time industrial control network, introduces how to build a high-efficient real-time industrial control network and the problems involved such as communication between configuration software and PLC, unexpected errors occurred in the process of data distribution, the performance of its own database is not excellent enough to meet requirements about high speed and efficiency.
About communication between configuration software and PLC, it suggests to get serial data through invoking VC function in DLL of Serial Communication in VB program, then realize Inter Process Communication (IPC) with configuration software by sharing memory via DDE protocol integrated with VB. It successfully resolves the communication problem between configuration iFix and old PLC.
The paper introduces the method of visiting iFix database by ASP+ADO and distributing data. After a detailed analysis on the causes of 0115 unexpected error occurred in the process of running data distribution system, corresponding resolve methods are brought forward to assure the stable running of data distribution.
Due to the imperfect function of iFix database, data inquiry is slow and database can't sustain contemporary visit of multi-consumer. For the sake of carrying out a high-efficient and multi-consumer sustainable data distribution system, this paper suggests to substitute relative database for iFix database, and explains how to transmit locale data to SQL SERVER via data blocks in iFix course database and illuminates how to inquire data efficiently. This method can resolve the imperfectness of data distribution in iFix database and make it more rapid to inquire and distribute data. It is directive for the development of factory MIS system.
在组态软件与PLC通信方面，提出了在VB程序中调用VC编写的动态链接库中与串口通信的函数获得串口数据，并且利用与VB紧密结合的DDE协议，通过共享内存进行进程通讯的方法与组态软件进行通信。成功的解决了组态软件iFix与老式的PLC之间的通信问题。
本文还介绍了使用ASP+ADO访问iFix数据库并且发布数据的方法，通过详细分析在数据发布系统实际运行过程中出现0115异常错误的各种原因，提出了相应的解决方法，保证了数据发布系统的稳定运行。
由于组态软件iFix的数据库功能不完善，导致数据查询缓慢并且不能支持多用户的同时访问，为了实现一个高效的、面向多用户的数据发布系统，本文提出了用关系数据库替代iFix数据库，并详细说明了如何通过iFix过程数据库中的数据块将现场数据传送至关系数据库SQL SERVER中，并且说明了如何高效的查询数据。这种方法能够有效的解决依靠iFix数据库进行数据发布的不完善性，使数据查询发布更加快捷，并且为以后的工厂MIS系统开发打下了基础。
Real-time industrial control system is one of the hotspot problems of present research, among which production data collection methods and the stability and high effect of production data distribution system are keystones of research. This paper, which is based on Jiangxi Dexing Copper mine's real-time industrial control network, introduces how to build a high-efficient real-time industrial control network and the problems involved such as communication between configuration software and PLC, unexpected errors occurred in the process of data distribution, the performance of its own database is not excellent enough to meet requirements about high speed and efficiency.
About communication between configuration software and PLC, it suggests to get serial data through invoking VC function in DLL of Serial Communication in VB program, then realize Inter Process Communication (IPC) with configuration software by sharing memory via DDE protocol integrated with VB. It successfully resolves the communication problem between configuration iFix and old PLC.
The paper introduces the method of visiting iFix database by ASP+ADO and distributing data. After a detailed analysis on the causes of 0115 unexpected error occurred in the process of running data distribution system, corresponding resolve methods are brought forward to assure the stable running of data distribution.
Due to the imperfect function of iFix database, data inquiry is slow and database can't sustain contemporary visit of multi-consumer. For the sake of carrying out a high-efficient and multi-consumer sustainable data distribution system, this paper suggests to substitute relative database for iFix database, and explains how to transmit locale data to SQL SERVER via data blocks in iFix course database and illuminates how to inquire data efficiently. This method can resolve the imperfectness of data distribution in iFix database and make it more rapid to inquire and distribute data. It is directive for the development of factory MIS system.
引文
[1]GE Fanuc Automation .GE Fanuc HMI/SCADA platform. Control engineering, 2003, Vol.50(11):p3
[2]吴志强．工业实时监控网络系统的设计、优化和安全：[硕士学位论文]．长沙：中南大学，2003：p14～15
[3]王荃，金海东，李福中．工控组态软件实时数据库系统的设计与实现．化工自动化及仪表，2000，Vol．27(3)：p1～2
[4]马国华．监控组态软件及其应用．北京：清华大学出版社，2001：p2
[5]彭俊斌，钟山．浅析工业监控组态软件的产生及发展．江苏船舶，2002，Vol．19(5)：p1～3
[6]McKay, Murray A . Industrial Computing- Combining PC control and HMI-A better system is the end result, but each road has different bumps. Instrumentation technology, 2002, Vol.49(7)
[7]Strothman ,Jim. HMI/SCADA meets the Web-and likes it! Browser-based software speeds business decision making. Instrumentation technology, 2002, Vol. 49(3):p1～2
[8]金丹，沈昱明．组态软件的发展与现状．世界仪表与自动化，2002，7：p1～2
[9]林伟．浅谈组态软件的发展趋势．自动化博览，2003，1：p2～3
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[11]葛玻，沈文杰．工控组态软件的对比及应用．计算机测量与控制，2002，Vol．10(8)：p2～3
[12]徐皑冬，王宏．，杨志家．基于以太网的工业控制网络．信息与控制，2000，2
[13]贾东耀，汪仁煌．工业控制网络结构的发展趋势．工业仪表与自动化装置，2002，5：p2～4
[14]杨清宇，施仁．基于因特网的工业控制网络体系结构研究．信息与控制，2002，5：p3～4
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[16]IntellutiOn Inc. iFix2.6 Electronic Book, 2001
[17]苏俊，林红权，马增良．工业监控组态软件与VBA的集成设计．化工自动化及仪表，2002，4：p2
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[20]李劲．精通ASP数据库程序设计[M]．北京：科学出版社，2001：p40～41
[21]须文波，刘海东．Fix组态软件环境下国产仪表接口程序的开发．微型机与应用，2001，7：p2～3
[22]刘海东，邹斌．Fix组态软件与国产仪表的远距离通信及其实现．自动化仪表，2002，Vol．23(2)：p2
[23]耿艳峰，张建昌．工控组态软件Fix和PC机数掘采集卡的接口程序开发．工业控制计算机，2000，Vol．13(3)：p2
[24]彭舰，刘玉生．基于SCADA系统应用DDE技术开发并行应用程序．工业控制计算机，2001，10：p1～3
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[28]雷兆明，陈曦，梁淑芬．基于ODE的FIX与VB数据通讯的实现．天津理工学院学报，2002，Vol．18(2)：p1～2
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[44]Langston, D. Fast serial data comms on a PC port. Electronic Product Design, 1992, Vol. 13(5)
[45]Bell, K.M. Generating serial interface drivers using Borland C++ Builder/sup TM/ and the PC printer port. Texas Instruments Technical Journal, 1998, Vol.15(4)
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