iFIX軟件在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用

（三）、監(jiān)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)場地監(jiān)控系統(tǒng)遵循“開放”的設(shè)計(jì)原則，在計(jì)算機(jī)產(chǎn)品高速 發(fā)展 并快速更新?lián)Q代的今天，這一點(diǎn)對于保證系統(tǒng)有更長的生存周期，并能隨著計(jì)算機(jī)平臺(tái)的更新?lián)Q代而同步發(fā)展有著至關(guān)重要的意義。

按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，scada軟件應(yīng)滿足以下技術(shù)條件：

模塊化：軟件可以按模塊組合。

分布式：具有強(qiáng)力的網(wǎng)絡(luò)支持，能夠以分布環(huán)境方式運(yùn)行。

多平臺(tái)支持：具有在多種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上運(yùn)行的多種版本，具有不同版本有一致的應(yīng)用層界面和網(wǎng)絡(luò)層界面，以便實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中多種平臺(tái)的共同運(yùn)行。目前用于分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的scada軟件有許多，也各有特色。在我們的計(jì)算機(jī)房場地監(jiān)控系統(tǒng)中選用fix軟件，它在眾多的scada系統(tǒng)的同類軟件中是性能較為優(yōu)異的一種。fix是一個(gè)高度模塊化的系統(tǒng)軟件，多個(gè)軟件模塊可按一定規(guī)則互相搭配，形成不同功能的節(jié)點(diǎn)，這些特性合用戶要以根據(jù)現(xiàn)場情況，功能要求等多種因素進(jìn)行綜合考慮組成最適用的應(yīng)用系統(tǒng)。由于計(jì)算機(jī)房場地監(jiān)控系統(tǒng)在進(jìn)行內(nèi)部的圖形處理時(shí)不是采用點(diǎn)陣圖形處理技術(shù)，而是采用基本于第三代圖形技術(shù)即面向目標(biāo)編程 方法 （oops），使得監(jiān)控系統(tǒng)具有更直觀、更生動(dòng)、操作效率更高的特點(diǎn)，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)是多任務(wù)系統(tǒng)，在監(jiān)控計(jì)算機(jī)平臺(tái)上能同進(jìn)運(yùn)行多個(gè)程序，其內(nèi)部關(guān)鍵程序能按優(yōu)先權(quán)響應(yīng)更重要的資源要求，在fix軟件中把程序（任務(wù)）分為三種級(jí)別：

（1）系統(tǒng)任務(wù)：系統(tǒng)任務(wù)以實(shí)時(shí)的方式進(jìn)行處理，系統(tǒng)任務(wù)從組態(tài)文件中得到指令并有訪問系統(tǒng)資源的優(yōu)先權(quán)。

（2）組態(tài)任務(wù)：組態(tài)任務(wù)創(chuàng)建監(jiān)視和控制過程的指令和邏輯，組態(tài)任務(wù)還創(chuàng)建組態(tài)文件，在系統(tǒng)任務(wù)被啟動(dòng)時(shí)，它讀入組態(tài)文件并使用其中的信息執(zhí)行相應(yīng)的功能。

（3）用戶任務(wù)：用戶任務(wù)是工作在過程或過程數(shù)據(jù)中與用戶發(fā)生關(guān)系的程序，用戶任務(wù)也使用組態(tài)文件。用戶取樣和建立數(shù)據(jù)檔案的 歷史 趨勢應(yīng)用有三個(gè)程序：

歷史定義：是一個(gè)組態(tài)任務(wù)，它選擇被采樣的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

歷史采集：是一個(gè)系統(tǒng)任務(wù)，它根據(jù)歷史定義任務(wù)創(chuàng)建的組態(tài)文件執(zhí)行數(shù)據(jù)取樣。

歷史顯示：是一個(gè)用戶任務(wù)，它用趨勢圖顯示所收集的數(shù)據(jù)。

一些程序可以作為不同的任務(wù)執(zhí)行，例如：數(shù)據(jù)庫建立程序（data base builder）是創(chuàng)造過程數(shù)據(jù)庫的組態(tài)任務(wù)，它還可以作為用戶任務(wù)，用 電子 表格方式顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

監(jiān)控系統(tǒng)軟件的兩個(gè)基本功能是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)采集是從現(xiàn)場獲得數(shù)據(jù)并將它們加工成可利用形式的基本功能，通常監(jiān)控系統(tǒng)通過i/o驅(qū)動(dòng)軟件同i/o硬件設(shè)備直接通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。并將采集來的數(shù)據(jù)傳送到設(shè)備映象表（dit）的指定地址，接著掃描、報(bào)警和控制程序（sac）讀入從dit來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理并且將其傳送給過程數(shù)據(jù)庫。一旦監(jiān)控系統(tǒng)獲得數(shù)據(jù)，將進(jìn)行處理并傳送給需要這些數(shù)據(jù)的程序，這個(gè)過程就是“數(shù)據(jù)處理”。監(jiān)控軟件數(shù)據(jù)處理的主要部分功能如下：

（1）過程數(shù)據(jù)庫是監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的心臟部分，這個(gè)過程數(shù)據(jù)庫是由過程控制邏輯而形成的一種過程描述，它是由塊和鏈組成，一個(gè)“塊”是一組過程控制指令代碼，它執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作，一般有兩種塊類型。一級(jí)塊從dit讀數(shù)據(jù)，或?qū)憯?shù)據(jù)到dit或者執(zhí)行規(guī)定功能，二級(jí)塊處理傳輸給它的數(shù)據(jù)。一個(gè)鏈?zhǔn)且幌盗羞B接在一起的塊，它們完成一個(gè)控制或監(jiān)測回路。例如在一個(gè)控制回路中，你需要讀一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)公式進(jìn)行計(jì)算，然后寫出。這個(gè)執(zhí)行控制策略的鏈可以由一模擬量輸入塊，后面接一個(gè)計(jì)算塊以及接在后面的一個(gè)模擬量輸出塊組成。

（2）設(shè)備映象表（dit）可以看作一個(gè)信箱的集合體。dit中的每個(gè)信箱的叫一個(gè)數(shù)據(jù)記錄。每個(gè)數(shù)據(jù)記錄可容納一個(gè)單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)或一批連續(xù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)。為了建立一個(gè)數(shù)據(jù)記錄，要規(guī)定開始地址和長度。開始地址告訴i/o驅(qū)動(dòng)這批數(shù)據(jù)從哪個(gè)硬件地址開始，長度則告訴i/o驅(qū)動(dòng)有多少個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)需要取出。

（3）i/o驅(qū)動(dòng)是訪問硬件設(shè)備和規(guī)定通訊參數(shù)的工具，每個(gè)i/o驅(qū)動(dòng)支持特定的硬件，i/o驅(qū)動(dòng)軟件加載后就能建立和維護(hù)dit，i/o口驅(qū)動(dòng)是按每個(gè)數(shù)據(jù)記錄規(guī)定的速度更新dit，dit的更新時(shí)間。叫數(shù)據(jù)時(shí)間。數(shù)據(jù)時(shí)間可以按0.1秒為增量從0到255秒范圍內(nèi)取值。

（4）掃描、報(bào)警和控制程序（sac）：負(fù)責(zé)執(zhí)行數(shù)值庫鏈的邏輯，它從dit取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成過程數(shù)據(jù)庫要求的格式，對照報(bào)警檢查數(shù)據(jù)并產(chǎn)生報(bào)警信息，同進(jìn)負(fù)責(zé)執(zhí)行控制邏輯，執(zhí)行異常檢測，按要求將數(shù)據(jù)寫入dit，每個(gè)數(shù)值庫鏈還包含了sac應(yīng)該處理鏈的信息，可選的處理方式有三種：以時(shí)間為基礎(chǔ)的處理，以異常為基礎(chǔ)的處理和一次性處理。

★以時(shí)間為基礎(chǔ)的處理：sac能按0.05秒,秒、分、小時(shí)等掃描時(shí)間單位處理鏈的信息。

★以異常為基礎(chǔ)的處理：sac能在以下情況下執(zhí)行以異常為基礎(chǔ)的鏈信息處理；dit數(shù)值變化；從過程硬件主動(dòng)送來的信息操作員的操作，應(yīng)用程序發(fā)出的指令。

★一次性處理：sac還能執(zhí)行“一次性處理”，當(dāng)一個(gè)鏈的掃描時(shí)間為零時(shí)，sac只在鏈開始掃描時(shí)執(zhí)行一次處理。

（5）人機(jī)對話（mmi）：它提供一個(gè)面向過程的窗口，通過現(xiàn)場傳感器，儀表設(shè)備及計(jì)算機(jī)的共同作用使操作員及時(shí)了解現(xiàn)場情況。在監(jiān)控系統(tǒng)中，采用全圖形化的用戶界面，以人機(jī)交互式方式生成顯示畫面及完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)鏈接，并且實(shí)時(shí)地顯示過程現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)變化。

（四）、監(jiān)控系統(tǒng)主要軟件模塊、軟件分布路徑和系統(tǒng)啟動(dòng)加載執(zhí)行程序

1、 主要軟件模塊

1）基本模塊：包括系統(tǒng)組態(tài)軟件（scu），安全保護(hù)管理，數(shù)據(jù)庫顯示及修改。

2）i/o驅(qū)動(dòng)模塊：包括了各種現(xiàn)場i/o設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。

3）數(shù)據(jù)平臺(tái)模塊：包括掃描、報(bào)警和控制（sac），報(bào)警管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理。

4）人機(jī)界面模塊：包括面向?qū)嶓w的圖形處理功能。

5）信息服務(wù)模塊：包括自動(dòng)控制和統(tǒng)計(jì)處理控制模塊。

6）歷史趨勢模塊：完成歷史數(shù)據(jù)收集、存檔、顯示等功能。

7）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫訪問接口（cda）模塊：提供各種調(diào)用去訪問實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

8）歷史數(shù)據(jù)庫訪問接口（had）模塊：提供各種調(diào)用去訪問歷史數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。