基于Proficy ME的某動(dòng)力系統(tǒng)人機(jī)監(jiān)測(cè)軟件設(shè)計(jì)

宋怡萍 季 睿 何志明 王林濤

（上海齊耀動(dòng)力技術(shù)有限公司，上海201210）

0 引言

某動(dòng)力系統(tǒng)用于為某裝置的運(yùn)行提供動(dòng)力來源，人機(jī)監(jiān)測(cè)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(yīng)使命任務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)內(nèi)分系統(tǒng)模塊的運(yùn)行控制、邏輯控制、主要參數(shù)監(jiān)測(cè)報(bào)警以及安全保護(hù)等功能。目前，該動(dòng)力系統(tǒng)已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，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(yīng)該裝置狹窄、局促的工作環(huán)境，本監(jiān)測(cè)裝置選擇了GE智能平臺(tái)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(jiān)固的硬件平臺(tái)上具有很高的靈活性及可擴(kuò)展性。

本文主要介紹使用Proficy ME軟件設(shè)計(jì)開發(fā)人機(jī)監(jiān)測(cè)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)流程，該設(shè)計(jì)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(gè)重要步驟。

1 創(chuàng)建工程

創(chuàng)建新工程時(shí)，可以根據(jù)待使用的硬件型號(hào)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(gè)新工程后，在“項(xiàng)目”一欄中會(huì)出現(xiàn)工具欄，如圖2所示。

圖2 工具欄頁(yè)面

該工具欄中有選擇（Options）、管理（Manager）、工程（Project）、變量（Variables）等選項(xiàng)。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(duì)照表等，其中，可以在Graphical panels中繪制新的監(jiān)測(cè)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(duì)照表，便于軟件的維護(hù)；PLC Access Drivers一欄的功能是選擇與所使用的下位機(jī)適配的通信網(wǎng)絡(luò)，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(gè)變量的屬性都可以在Inspector（檢查欄）中進(jìn)行自定義。

2 編輯界面

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(chǔ)圖形的工具、繪制動(dòng)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(shí)現(xiàn)（圖4）。

由于本系統(tǒng)已有出口版項(xiàng)目，為了滿足不同國(guó)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(wù)界面中的語言切換按鈕可進(jìn)行語言切換。為方便客戶使用，在項(xiàng)目的編輯界面中還可插入中英文對(duì)照表。

圖3 繪圖工具欄

圖4 工具欄

設(shè)計(jì)方法：下載語言切換功能插件，對(duì)該平臺(tái)進(jìn)行配置。在語言配置項(xiàng)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(shí)現(xiàn)不同語言界面的切換。

3 變量定義

一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)系統(tǒng)中通常會(huì)涉及成百上千個(gè)變量，有些會(huì)體現(xiàn)在所設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)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(gè)軟件項(xiàng)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(tái)會(huì)自動(dòng)按照變量類型的不同，對(duì)變量進(jìn)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(hù)。

4 控制功能

該監(jiān)測(cè)軟件作為上位機(jī)，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(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制功能。為了保護(hù)軟件的信息安全，該軟件提供了登錄權(quán)限設(shè)置功能。如本項(xiàng)目中，開發(fā)人員根據(jù)實(shí)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(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況為每種角色設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，對(duì)不同優(yōu)先級(jí)的角色用戶開放不同的界面。在設(shè)置權(quán)限時(shí)，使用按鈕的腳本程序語言對(duì)不同的角色進(jìn)行定義；當(dāng)用戶登錄成功后，可以打開調(diào)試盒，控制下位機(jī)的動(dòng)作；當(dāng)一個(gè)角色用戶登錄超過15 min后，為保證軟件安全，軟件將自動(dòng)退出控制權(quán)限。

5 建立通信

該軟件各監(jiān)測(cè)界面開發(fā)完畢后，需要建立其與下位機(jī)的通信連接（圖5）并進(jìn)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?；赥CP/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(jī)名稱PLC，在屬性欄中配置需要建立通信的下位機(jī)的IP地址。

6 結(jié)論

（1）基于Proficy ME編程平臺(tái)開發(fā)的出口版該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)軟件，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制、異常狀態(tài)報(bào)警等功能，其經(jīng)過了工程試用，在不同工況下的運(yùn)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(jiǎn)便易操作，監(jiān)測(cè)界面直觀豐富。（3）在使用過程中可以輕松與GE PLC進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。