基于ifix和opc技术的分布式设备数据采集及监控系统

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1、基于iFix和OPC技术的分布式设备数据采集及监控系统□宋亚峰徐俊刚某单位采用了基于iFix环境和OPC（OLEForProcessControl）标准接口的分布式设备数据采集及监控系统，该系统已配合客户完成了近百项高、低温试验任务，系统累计运行超过7000h，对节能减排、降低工况现场噪声污染对人体的损害、提高工作效率、优化工作方法等发挥着十分重要的作用。一、数据采集及监控系统的组成及设计功能1.数据采集及监控系统的组成数据采集及监控系统的组成如图1所示，其中保温工房用于存放多台高低温试验箱，是试样的

2、试验场所；供水中心用于提供低温试验箱所需的冷却循环水，通过供水管道将冷却水输送给保温工房的试验箱；监控室内主要设备有监控计算机、分屏卡、大屏幕显示器、交换机、DVR计算机、打印机等。分屏卡的作用是将显示屏一分为三，但每个显示器的分辨率仍保持原有的分辨率，也就是说，在单个显示器分辨率不变的情况下，整个系统的像素增加了3倍，且各个显示器可显示不同的信息。2.数据采集及监控系统的设计和功能基于iFix和OPC技术的分布式设备数据采集及监控系统，采用双层控制结构设计：第一层为现场层，主要分布在保温工房和供水中

3、心，该层直接访问现场分布式设备的传感器及其接口，完成试验系统中数字信号的采集及控制信号的输出。试验现场存在压力、温度等各种传感器，其数据输出形式有模拟量、开关量、RS232/485串口输出，对于现场的数据采集选用控制节点和串口节点两类智能节点，控制节点由以太网耦合器及配套模块（如模拟量模块ADAM-6017、数字量模块ADAM6060及热电偶模块）组成，主要用于采集现场的压力、冷却水液位、冷却水压力及液位等参数，其中，模块与耦合器之间采3台水泵控制变频器控制柜度、压力、据采集警用MODUBUS协议，耦

4、合5制输出器与外部的通信采用MODBUS/TCP协议实现；串口节点采用MOXA公司提供的串口转以太网服务器NPORT5150，借此提高了计算机访问串口的能力，扩展了现场串口设备的访问数量，并大大突破了串口通信15m的有效距离，进而实现了计算机对现场设备的远程控制。串口转换器低温箱数据采集（6个压力、2个温度）3个低温箱2个湿热箱1#湿热箱2#湿热箱采集（1个电压、5个电流）告警信号采集告警信号采集图1数据采集及监控系统的组成2011.4ChinaMetrology中国计量91供电数据显示器显示器显示器

5、VM05水系统温液位数告RS48D/AA/D水控箱O/C监控计算机水系统控4个电1个调磁阀节阀供水中心以太网交换机TCP/IPMOXA5150ADAM-6017数据采集模块ADAM-6060数据采集模块IPC1000控制器保温工房监控室测量与控制技术篇保温工房有3个装配IPC500温度控制器的低温试验箱，它们通过各自的串口输出温度信号，有两个装配IPC1000温湿度控制器的高温试验箱，它们通过各自的串口输出温度和湿度信号，现场配备5个MOXA串口转换器，串口端分接于5个试验箱体的IPC控制器，网口端通

6、过以太网交换机实现与主控计算机的数据通信。第二层为控制及信息展示层，这是整个数据采集及监控系统的核心所在，分布于监控室，由工业控制计算机完成主控，其结构与功能框架如图2所示。●数据管理一旦得到数据，将根据软件应用的需要对它们进行处理、引导,这个过程被称为数据管理。●数据集成完全的数据集成处于所有Intellution软件的核心地位，它是iFix开发的固有部分。●HMI和SCADA传统的控制室使用的操作面板被运行软件的计算机和图形显示器所代替。计算机提供了许多与控制室同样的功能，包括监视、报警、控制及管

7、理。●报表功能iFix具有创建报表和处理信息的能力。系统中任何数据点都能以操作员规定的刷新率采样并保存在数据文件中。●开放式结构iFix提供了一套VisualBasic语言函数，可以对系统中任意数据点进行读写访问。iFix系统的开放式结构为工程师编写程序解决特殊的自动化问题提供了方便。iFix场图2控制及信息展示层功能框架控制及信息展示层的主要功能是将采集到的现场层的数据进行逻辑运算、分析、处理并以图形界面、报表、动画及数字录像、声、光、语音报警等方式输出，同的功能结构如图3所示。操作管理时完成对现场

8、层设备的回馈控制，该层采用OPC技术系应用程序实现该层与现场层的通信，并将信息处理结果交由iFix组态开发系统实现信息的输出。二、数据采集及监控系统的程序开发1.iFix的引入作为Intellution自动化软件中基于Windows的HMI/SCADA组件，iFix是基于开放的和组件技术的产品，专为工业应用提供易于集成和协同工作的设计环境。它的功能结构特点是能够缩短系统升级和维护的时间，可以与第三方应用程序无缝集成。它提供了监视管理、报警和控制功能、数据