宋怡萍 季 睿 何志明 王林濤
(上海齊耀動力技術(shù)有限公司,上海201210)
某動力系統(tǒng)用于為某裝置的運行提供動力來源,人機監(jiān)測軟件作為監(jiān)控裝置軟件中的一部分,其主要作用是確保各分系統(tǒng)安全、可靠地完成相應使命任務,可以實現(xiàn)對該系統(tǒng)內(nèi)分系統(tǒng)模塊的運行控制、邏輯控制、主要參數(shù)監(jiān)測報警以及安全保護等功能。目前,該動力系統(tǒng)已成功應用于國內(nèi)外市場,因此,也加入了中英文切換功能,以滿足不同客戶群體的需求。
為適應該裝置狹窄、局促的工作環(huán)境,本監(jiān)測裝置選擇了GE智能平臺公司的QuickPanel View 6寸顯示器操作界面,該顯示器體積小、功能齊全,是GE公司的優(yōu)秀觸摸屏QuickPanel系列產(chǎn)品之一,可與Proficy ME軟件集成,在堅固的硬件平臺上具有很高的靈活性及可擴展性。
本文主要介紹使用Proficy ME軟件設計開發(fā)人機監(jiān)測軟件的設計開發(fā)流程,該設計過程主要包括創(chuàng)建工程、編輯界面、變量定義、建立通信等幾個重要步驟。
創(chuàng)建新工程時,可以根據(jù)待使用的硬件型號選擇軟件自帶的工程模板,本系統(tǒng)中所選擇的是6寸顯示屏的工程模板,如圖1所示。
圖1 工程創(chuàng)建圖
創(chuàng)建好一個新工程后,在“項目”一欄中會出現(xiàn)工具欄,如圖2所示。
圖2 工具欄頁面
該工具欄中有選擇(Options)、管理(Manager)、工程(Project)、變量(Variables)等選項。管理欄用來選擇待操作的工程文件。工程欄用來配置本工程的界面、通信、對照表等,其中,可以在Graphical panels中繪制新的監(jiān)測界面;Languages的作用是如果該軟件是多種語言下可使用的,那么開發(fā)者可以在該欄添加中英文對照表,便于軟件的維護;PLC Access Drivers一欄的功能是選擇與所使用的下位機適配的通信網(wǎng)絡,本系統(tǒng)中選用的通信協(xié)議是GE SRTP工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。軟件開發(fā)者可以在變量欄中定義不同屬性的變量,每一個變量的屬性都可以在Inspector(檢查欄)中進行自定義。
新的工程創(chuàng)建好后,軟件開發(fā)者可以使用繪圖工具欄(圖3)中的工具編輯界面。該工具欄中有繪制基礎圖形的工具、繪制動態(tài)控件的工具以及繪制交互控件的工具。不同界面之間的切換可通過不同控件的指令實現(xiàn)(圖4)。
由于本系統(tǒng)已有出口版項目,為了滿足不同國家不同客戶的需求,本系統(tǒng)內(nèi)添加了英文功能界面,通過服務界面中的語言切換按鈕可進行語言切換。為方便客戶使用,在項目的編輯界面中還可插入中英文對照表。
圖3 繪圖工具欄
圖4 工具欄
設計方法:下載語言切換功能插件,對該平臺進行配置。在語言配置項中添加英語,在語言切換按鈕鍵利用寫腳本程序語言的方法,實現(xiàn)不同語言界面的切換。
一個復雜的工業(yè)系統(tǒng)中通常會涉及成百上千個變量,有些會體現(xiàn)在所設計的監(jiān)測界面中,有些則作為中間變量、傳遞變量等存在。在Proficy ME中,Variables(變量)一欄用來管理該系統(tǒng)中的全部變量,一個軟件項目中所包含的變量均可以在該欄中找到。在該區(qū)域內(nèi),開發(fā)平臺會自動按照變量類型的不同,對變量進行分類,如布爾類型、整數(shù)類型等,便于開發(fā)人員的查找和維護。
該監(jiān)測軟件作為上位機,不僅可以讀取PLC中的數(shù)據(jù),還可以將指令傳遞給下位機實現(xiàn)對其的控制功能。為了保護軟件的信息安全,該軟件提供了登錄權(quán)限設置功能。如本項目中,開發(fā)人員根據(jù)實際情況將登錄權(quán)限分為工程師角色、管理員角色等,各角色憑用戶名和密碼登錄,同時可以根據(jù)實際情況為每種角色設置不同的優(yōu)先級,對不同優(yōu)先級的角色用戶開放不同的界面。在設置權(quán)限時,使用按鈕的腳本程序語言對不同的角色進行定義;當用戶登錄成功后,可以打開調(diào)試盒,控制下位機的動作;當一個角色用戶登錄超過15 min后,為保證軟件安全,軟件將自動退出控制權(quán)限。
該軟件各監(jiān)測界面開發(fā)完畢后,需要建立其與下位機的通信連接(圖5)并進行調(diào)試,這里由于使用的是同公司的GE PLC系列產(chǎn)品,所選用的通信協(xié)議是GE SRTP TCP/IP工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,該協(xié)議是GE Fanuc的專有以太網(wǎng)通信協(xié)議。基于TCP/IP協(xié)議,底層可以用于GE Fanuc產(chǎn)品的控制器間的數(shù)據(jù)通信、編程組態(tài)下載、控制器與HMI/觸摸屏通信等。
圖5 通信連接
如圖5所示,可在分支欄添加下位機名稱PLC,在屬性欄中配置需要建立通信的下位機的IP地址。
(1)基于Proficy ME編程平臺開發(fā)的出口版該系統(tǒng)監(jiān)測軟件,實現(xiàn)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測與控制、異常狀態(tài)報警等功能,其經(jīng)過了工程試用,在不同工況下的運行穩(wěn)定、可靠。(2)基于Proficy ME編程軟件開發(fā)環(huán)境,編寫的軟件簡便易操作,監(jiān)測界面直觀豐富。(3)在使用過程中可以輕松與GE PLC進行通信,實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。