摘 要：本文依據(jù)我國冶金企業(yè)的實際需求情況，設(shè)計了一種冶金 綜合自動化控制平臺，該平臺是以Wonderware 的IAS為基礎(chǔ)構(gòu)建的。首先介紹了基于Wonderware IAS的平臺結(jié)構(gòu)，研究系統(tǒng)IAS的開發(fā)流程以及HMI界面組態(tài)的設(shè)計，最后對控制平臺的操作安全性進行了說明。該研究可以有效地解決以前企業(yè)各個系統(tǒng)運行脫離的問題，使各個系統(tǒng)的功能充分發(fā)揮，有助于冶金企業(yè)信息化管理水平的提高。

關(guān)鍵詞：冶金,綜合自動化,Wonderware IAS

近年來，我國冶金企業(yè)聯(lián)合高校、科研院所在提高企業(yè)的自動化水平方面取得了顯著地進步，冶金安全檢測系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)在企業(yè)得到了全面的應(yīng)用。這種自動化水平的提高不僅提高了生產(chǎn)效率，而且也增強了冶金生產(chǎn)的安全性。但是，我們必須看到的是，企業(yè)的大多數(shù)自動化系統(tǒng)都是獨立工作的，相互之間并沒有建立起聯(lián)系，因此，系統(tǒng)間的關(guān)系難以協(xié)調(diào)，各個系統(tǒng)的作用并沒有得到充分地發(fā)揮。為了解決上述問題，進一步提高企業(yè)生產(chǎn)效率、加大安全生產(chǎn)力度、提高企業(yè)信息化管理水平，迫切需要進行綜合自動化平臺的開發(fā)，實現(xiàn)對各個子系統(tǒng)的綜合管理。本研究利用Wonderware IAS架構(gòu)，實現(xiàn)了分布式系統(tǒng)的綜合管理平臺的構(gòu)建。

一、基于Wonderware IAS的平臺結(jié)構(gòu)

Wonderware IAS是基于對各個模塊的設(shè)計來完成對控制回路或者是每類設(shè)備的設(shè)計，通過對模塊的設(shè)計實現(xiàn)了安全、數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)存儲、邏輯關(guān)系等一系列功能，然后根據(jù)具體實例，對模塊進行針對性地改變，以便自動應(yīng)用于實際系統(tǒng)中。IAS提供的是一個集成之后的軟件開發(fā)平臺，可以直接使用其中已經(jīng)完備的多個基本功能，這就大大地縮短了開發(fā)周期。IAS還有一個顯著地優(yōu)點，就是其在數(shù)據(jù)管理和采集方面存在通用接口，包含最廣泛的I/O服務(wù)器，方便了數(shù)據(jù)的接受、發(fā)送，便于對數(shù)據(jù)進行管理，實現(xiàn)了全企業(yè)各個傳感器、控制器之間的通信，同時也解決了不同的子系統(tǒng)接口不同的問題。

基于IAS的平臺結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集層和數(shù)據(jù)管理層兩個層次。數(shù)據(jù)采集層將數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)庫中，通過的是DDE、OPC等接口同子系統(tǒng)PLC等的通信來實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)管理層是由調(diào)度室和開發(fā)端兩個數(shù)據(jù)管理層組成的。調(diào)度室數(shù)據(jù)管理層主要是通過對以往信息進行分析，從而實現(xiàn)事故分析、過程分析、故障跟蹤以及查找等多個目標。開發(fā)端數(shù)據(jù)管理層主要有兩個功能：一是，歸納整理子系統(tǒng)采集來的數(shù)據(jù)，進行處理分析形成報表，方便查閱,二是，利用服務(wù)器數(shù)據(jù)庫對采集來的所有信息進行存儲。

平臺的實際構(gòu)成部分包括總調(diào)度室、通信中心和維護中心三大部分，每個部分又由不同的軟件、服務(wù)器等構(gòu)成，實現(xiàn)各自的功能。總調(diào)度室要安裝組態(tài)圖形顯示軟件、采集軟件、IAS客戶端軟件以及用于觀測數(shù)據(jù)采集情況的顯示工作站,通信中心需要安裝INSQL軟件、IAS服務(wù)器軟件、S軟件以及OPC服務(wù)器和I/O服務(wù)器,維護中心需要安裝IAS測點、組態(tài)圖形和網(wǎng)站三個開發(fā)軟件，并設(shè)立維護工程師工作站。具體的數(shù)據(jù)集成流程圖如圖1所示。

二、IAS的開發(fā)

在進行IAS開發(fā)之前，首先要進行IAS開發(fā)組件（引導(dǎo)部件Bootstrap、開發(fā)環(huán)境IDE、SQL服務(wù)器標準版、知識庫）的準備工作，有了這些基礎(chǔ)的開發(fā)組件之后，才能進行總體系統(tǒng)平臺的開發(fā)設(shè)計，具體包括總體配置、設(shè)計通用模板和集成模版、創(chuàng)建監(jiān)測點、建立實例、實例與I/O的連接等工作。詳細的開發(fā)流程圖如圖2所示：

具體步驟如下：

第一，打開IDE工作環(huán)境界面，按照提示內(nèi)容，進入IDE的開發(fā)界面,

第二，建立引擎以及平臺,

第三，利用協(xié)議建立I/O連接實例，并設(shè)置與實例相連的OPC服務(wù)名稱,

第四，建立可以放置子系統(tǒng)中的點的區(qū)域,

第五，利用模板，根據(jù)實際需要建立數(shù)據(jù)點實例,

第六，對建立好的平臺進行規(guī)劃部署,

第七，對采集的數(shù)據(jù)進行查看。

三、HMI界面組態(tài)設(shè)計

上文中已經(jīng)提到過在總調(diào)度室和維護中心都需要進行界面組態(tài)的設(shè)計，本節(jié)就對界面組態(tài)設(shè)計的實現(xiàn)方法進行具體說明。

它采用的是Wonderware中自帶的Intouch組態(tài)開發(fā)軟件，主要的操作目標是實現(xiàn)系統(tǒng)界面的綜合自動化。它借助于Intouch軟件提供的圖形繪制的工具，將多個圖形模板放置在同一個界面中，實現(xiàn)對各個圖形的鏈接，同時鏈接監(jiān)測點的數(shù)值，以此實現(xiàn)操作目標。具體步驟如下：

第一，劃分界面窗口的層次,第二，建立界面窗口,第三，鏈接各個層次的窗口,第四，監(jiān)控區(qū)域的抽象化,第五，圖形模板的創(chuàng)建,第六，規(guī)劃監(jiān)測點,第七，鏈接圖形與監(jiān)測點,第八，調(diào)試界面。

四、系統(tǒng)平臺的安全性能

基于IAS所建立的綜合自動化控制平臺擁有非常完備的安全模式，相應(yīng)的操作權(quán)限也變得非常復(fù)雜，對于操作權(quán)限的管理與單個子系統(tǒng)的有很大的不同。它不僅能設(shè)置所有用戶的訪問權(quán)限，而且還能設(shè)置某類用戶對于某個設(shè)備單獨的特定訪問權(quán)限，操作權(quán)限的設(shè)置更加的完整和安全，同時也更好地滿足了操作人員和管理人員的實際需要。整個平臺以域管理模式為基礎(chǔ)，同時分別對各自所連接的子系統(tǒng)設(shè)置了不同的安全級別，不同安全級別的操作人員和管理人員有不同級別的訪問權(quán)限，這樣每個用戶只能在自己的操作權(quán)限內(nèi)訪問系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性能大大增強了。

參考文獻：

[1]譚得健，郝榕，馬立建，許世范. 國內(nèi)外冶金自動化現(xiàn)狀及我國冶金自動化發(fā)展對策[J]. 冶金自動化，1995，01：1-5.

（閆勝學(xué)：唐山鋼鐵集團公司分公司連鑄檢修部。）