CN105955121A - 基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统 - Google Patents

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魏月
申兆丰
陈�峰
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Abstract

本发明公开了一种基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，包括通讯驱动层、数据管理层和人机界面层，通讯驱动层包括IO硬件、实时数据库和OPC驱动，通讯驱动层实现对下位机数据的采集并实现控制参数设置到下位机中；数据管理层包括ODBC及数据库，数据管理层实现实时、历史数据、ODBC报警信息的处理功能；人机界面层包括电流电压的显示、运行方式的选择、参数的设置，人机界面层通过图表、数据连接、动画、脚本、控件形式将除尘设备运行状态实时的显示到界面中。本发明提高了系统的效率，更好的实现对除尘设备的监控。上位机与下位机采用网络通讯，实现了上位机与下位机的远程通讯连接。

Description

基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统
技术领域:
本发明涉及一种基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统。
背景技术：
静电除尘器作为治理大气污染的重要设备，具有除尘效率高，消耗动力少的优点，在我国环境保护事业中起着重要作用。如今，静电除尘器已经广泛应用于各个行业。良好的除尘器监控系统可以有效地监视、修改控制参数，对于除尘系统的稳定运行具有重要意义。
目前国内外的工业组态软件有：组态王、力控、MCGS、IFIX等上百种，其中IFIX的功能强大，适用面很广，是全球最领先的HMI/SCADA自动化监控组态软件。具有较强的通用性和开放性，已被我国很多行业应用于计算机监控与数据采集中。但如何更好地实现实时监控，以及多台设备的监控，充分利用上位机ifix的功能达到更好的监控效果，还需要进一步的研究。同时IFIX组态软件自带数据库为本地数据库不符合生产网络化发展要求的现状，数据查询缓慢，不能够适应于多用户的同时访问。由于iFIX软件本身的局限性, 直接在监控系统中利用iFIX内置的开发工具来开发故障诊断专家系统也存在很大的困难。
发明内容：
针对以上问题，为了便于实时监视和控制高频静电除尘器的工作情况，本发明的目的是提供一种基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，该系统在使用ifix作为上位机监控软件时，充分发挥其功能，使数据采集与显示更加高效稳定。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：该系统包括通讯驱动层、数据管理层和人机界面层，通讯驱动层包括IO硬件、实时数据库和OPC驱动，通讯驱动层实现对下位机数据的采集并实现控制参数设置到下位机中；数据管理层包括ODBC及数据库，数据管理层实现实时、历史数据、ODBC报警信息的处理功能；人机界面层包括电流电压的显示、运行方式的选择、参数的设置，人机界面层通过图表、数据连接、动画、脚本、控件形式将除尘设备运行状态实时的显示到界面中。
本发明中，人机界面层控制下位机系统的开机、停机、报警显示；人机界面层中的每个图形控件都和过程数据库中的一个标签相连接，用于显示下位机的工作状态与写数据到下位机。操作简单方便，易根据报警数据的显示实时的处理问题。
人机界面层包括故障诊断专家系统，故障诊断专家系统采用VB编写应用程序，通过DDE技术与上位机交换数据，并在ACCESS数据库中保存诊断结果，ifix可随时查看历史诊断数据。
数据库包括过程数据库和历史数据库，数据管理层实现数据采集与实时数据和历史数据监控，过程数据库由独立的标签块组成，每个标签点中配置与之相关的I/O地址、报警区域、参数输入输出功能设置；每个标签代表的就是写入下位机的数据以及监控系统从下位机读取的数据；这些数据保存在历史数据库中，用户通过表格或曲线的形式查看。
OPC驱动采用客户/服务器模式，将各个硬件设备驱动程序封装成独立的OPC服务器，从而使组态软件ifix作为OPC客户端而不用关心硬件的性能，而通过标准的OPC接口访问OPC服务器，使各种控制系统与应用程序间的接口标准化；OPC驱动配置在OPC PowerTool中完成，其过程包括配置Server，Group，Item,实现了上位机与下位机的网络通讯连接。
ODBC实现组态软件与关系数据库 Access 的报警设置，在Windows控制面板中的管理工具中的ODBC数据源管理器，在用户DNS中添加Microsoft Access Driver驱动程序，定义数据源名，并创建或选择相应的数据库，在Access中看到相应的数据变量的信息或在界面中显示。由于ifix中的报警历史只能存储一段时间内的数据，使用基于ODBC 技术实现组态软件与关系数据库 Access 的报警数据存储方法可以方便的将历史的报警数据保存下来，供工作人员翻阅、查询。
本发明创建一个实时数据库的应用程序，添加一个或多个设备，每个设备单独的配置其通讯方法，在应用程序中查看各个设备的过程数据中的变量的变化以及网络通讯的配置，使监控系统的应用达到最大化，同时设置不同类人员对数据库操作的权限。
本发明中，以OPC为驱动结合ODBC实现报警数据的存储，数据采集更有效率，将报警数据与历史数据分开存储，使数据管理更加条理。
本发明的优点是：可以实现对一台甚至多台设备的实时监控，有效减小了能耗。同时采用VB画面脚本与图形控件相结合，使人机界面功能更完善。且在ifix数据库中可以设置数据块的限值，从而使系统在达到限值时自动报警，工作人员可以在界面中对数据实时监控，对系统参数进行调整，节约了人力，使系统操作便捷，安全可靠，方便使用者实时查看系统运行情况。
本发明提高了系统的效率，更好的实现对除尘设备的监控。上位机与下位机采用网络通讯，实现了上位机与下位机的远程通讯连接。
附图说明：
图1是本发明的ifix监控系统基本结构图。
图2是本发明的人机界面层的图形界面显示框图。
图3是故障诊断专家系统结构图。
图4是本发明的OPC驱动原理图。
图5是本发明的ODBC结构图。
具体实施方式：
下面结合附图详细介绍本发明。
如图1所示：一种基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，包括通讯驱动层、数据管理层和人机界面层，通讯驱动层包括IO硬件、实时数据库和OPC驱动，通讯驱动层实现对下位机数据的采集并实现控制参数设置到下位机中；数据管理层包括ODBC及数据库，数据管理层实现实时、历史数据、ODBC报警信息的处理功能；人机界面层包括电流电压的显示、运行方式的选择、参数的设置，人机界面层通过图表、数据连接、动画、脚本、控件形式将除尘设备运行状态实时的显示到界面中。
如图2所示,人机界面控制下位机系统的开机、停机、报警显示、主要参数如电流电压等的显示、运行方式的选择、参数的设置等。上位机将基本参数写入到下位机，同时上位机通过驱动程序将下位机的运行状态采集上来，显示在图形界面或存储在数据库中，当一些参数超过报警限值就会报警，进而调整参数写入到下位机，使下位机稳定运行。
如图3所示,故障诊断专家系统，专家诊断系统对过程数据进行分析与决策，采用VB编写应用程序，在上位机中添加DDE驱动，创建数据连接，实现专家系统与上位机数据交换，一方面IFIX将采集的数据传给专家诊断系统程序，另一方面，专家诊断将诊断结果反馈给ifix,同时在ACCESS中创建专家系统知识数据库保存诊断结果，ifix就可随时查看历史诊断数据。故障检测保证了系统的安全稳定运行。
如图4所示，OPC采用客户/服务器模式，OPC技术将各个硬件设备驱动程序封装成独立的OPC服务器，从而使组态软件ifix作为OPC客户端而不用关心硬件的性能特点，而通过标准的OPC接口访问OPC服务器，使各种控制系统与应用程序间的接口标准化。OPC驱动配置在OPC Power Tool中完成，其过程包括配置Server，Group，Item,就实现了上位机与下位机网络通讯的连接。下位机的数据通过OPC驱动到达上位机的数据库中，同样的上位机可以通过OPC对下位机进行参数设定。
如图5所示,基于ODBC 技术实现组态软件与关系数据库 Access 的报警设置，只需要在Windows控制面板中的管理工具中的ODBC数据源管理器，在用户DNS中添加Microsoft Access Driver驱动程序，定义数据源名，并创建或选择相应的数据库，当监控系统运行时就可以在Access中看到相应的数据变量的信息，由于ifix中的报警历史只能存储一段时间内的数据，使用基于ODBC 技术实现组态软件与关系数据库 Access 的报警数据存储方法可以方便的将历史的报警数据保存下来，供工作人员翻阅、查询。
本发明创建一个实时数据库的应用程序，并可以添加一个或多个设备，每个设备都可以单独的配置其通讯方法，在这个程序中可以查看各个设备的过程数据中的变量的变化以及网络通讯的配置，使监控系统的应用达到最大化，同时在这里也可以设置不同类人员对数据库操作的权限。

Claims (7)

1.一种基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：该系统包括通讯驱动层、数据管理层和人机界面层，通讯驱动层包括IO硬件、实时数据库和OPC驱动，通讯驱动层实现对下位机数据的采集并实现控制参数设置到下位机中；数据管理层包括ODBC及数据库，数据管理层实现实时、历史数据、ODBC报警信息的处理功能；人机界面层包括电流电压的显示、运行方式的选择、参数的设置，人机界面层通过图表、数据连接、动画、脚本、控件形式将除尘设备运行状态实时的显示到界面中。
2.根据权利要求1所述的基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：人机界面层控制下位机系统的开机、停机、报警显示；人机界面层中的每个图形控件都和过程数据库中的一个标签相连接，用于显示下位机的工作状态与写数据到下位机。
3.根据权利要求1所述的基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：人机界面层包括故障诊断专家系统，故障诊断专家系统采用VB编写应用程序，通过DDE技术与上位机交换数据，并在ACCESS数据库中保存诊断结果，ifix可随时查看历史诊断数据。
4.根据权利要求1所述的基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：数据库包括过程数据库和历史数据库，数据管理层实现数据采集与实时数据和历史数据监控，过程数据库由独立的标签块组成，每个标签点中配置与之相关的I/O地址、报警区域、参数输入输出功能设置；每个标签代表的就是写入下位机的数据以及监控系统从下位机读取的数据；这些数据保存在历史数据库中，用户通过表格或曲线的形式查看。
5.根据权利要求1所述的基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：OPC驱动采用客户/服务器模式，将各个硬件设备驱动程序封装成独立的OPC服务器，从而使组态软件ifix作为OPC客户端而不用关心硬件的性能，而通过标准的OPC接口访问OPC服务器，使各种控制系统与应用程序间的接口标准化；OPC驱动配置在OPC Power Tool中完成，其过程包括配置Server，Group，Item,实现了上位机与下位机的网络通讯连接。
6.根据权利要求1所述的基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：ODBC实现组态软件与关系数据库 Access 的报警设置，在Windows控制面板中的管理工具中的ODBC数据源管理器，在用户DNS中添加Microsoft Access Driver驱动程序，定义数据源名，并创建或选择相应的数据库，在Access中看到相应的数据变量的信息或在界面中显示。
7.根据权利要求1所述的基于ifix平台的高频高压静电除尘远程监控系统，其特征在于：创建一个实时数据库的应用程序，添加一个或多个设备，每个设备单独的配置其通讯方法，在应用程序中查看各个设备的过程数据中的变量的变化以及网络通讯的配置，使监控系统的应用达到最大化，同时设置不同类人员对数据库操作的权限。
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