iFIX軟件在計算機中的應用

（三）、監控系統軟件結構特點

計算機場地監控系統遵循“開放”的設計原則，在計算機產品高速 發展 并快速更新換代的今天，這一點對于保證系統有更長的生存周期，并能隨著計算機平臺的更新換代而同步發展有著至關重要的意義。

按照系統設計的要求，scada軟件應滿足以下技術條件：

模塊化：軟件可以按模塊組合。

分布式：具有強力的網絡支持，能夠以分布環境方式運行。

多平臺支持：具有在多種計算機平臺上運行的多種版本，具有不同版本有一致的應用層界面和網絡層界面，以便實現網絡中多種平臺的共同運行。目前用于分布式網絡結構的監督控制和數據采集系統的scada軟件有許多，也各有特色。在我們的計算機房場地監控系統中選用fix軟件，它在眾多的scada系統的同類軟件中是性能較為優異的一種。fix是一個高度模塊化的系統軟件，多個軟件模塊可按一定規則互相搭配，形成不同功能的節點，這些特性合用戶要以根據現場情況，功能要求等多種因素進行綜合考慮組成最適用的應用系統。由于計算機房場地監控系統在進行內部的圖形處理時不是采用點陣圖形處理技術，而是采用基本于第三代圖形技術即面向目標編程 方法 （oops），使得監控系統具有更直觀、更生動、操作效率更高的特點，同時監控系統是多任務系統，在監控計算機平臺上能同進運行多個程序，其內部關鍵程序能按優先權響應更重要的資源要求，在fix軟件中把程序（任務）分為三種級別：

（1）系統任務：系統任務以實時的方式進行處理，系統任務從組態文件中得到指令并有訪問系統資源的優先權。

（2）組態任務：組態任務創建監視和控制過程的指令和邏輯，組態任務還創建組態文件，在系統任務被啟動時，它讀入組態文件并使用其中的信息執行相應的功能。

（3）用戶任務：用戶任務是工作在過程或過程數據中與用戶發生關系的程序，用戶任務也使用組態文件。用戶取樣和建立數據檔案的 歷史 趨勢應用有三個程序：

歷史定義：是一個組態任務，它選擇被采樣的數據點。

歷史采集：是一個系統任務，它根據歷史定義任務創建的組態文件執行數據取樣。

歷史顯示：是一個用戶任務，它用趨勢圖顯示所收集的數據。

一些程序可以作為不同的任務執行，例如：數據庫建立程序（data base builder）是創造過程數據庫的組態任務，它還可以作為用戶任務，用 電子 表格方式顯示實時數據。

監控系統軟件的兩個基本功能是數據采集和數據處理，數據采集是從現場獲得數據并將它們加工成可利用形式的基本功能，通常監控系統通過i/o驅動軟件同i/o硬件設備直接通訊進行數據采集。并將采集來的數據傳送到設備映象表（dit）的指定地址，接著掃描、報警和控制程序（sac）讀入從dit來的數據，進行處理并且將其傳送給過程數據庫。一旦監控系統獲得數據，將進行處理并傳送給需要這些數據的程序，這個過程就是“數據處理”。監控軟件數據處理的主要部分功能如下：

（1）過程數據庫是監控和數據采集系統的心臟部分，這個過程數據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“塊”是一組過程控制指令代碼，它執行規定的動作，一般有兩種塊類型。一級塊從dit讀數據，或寫數據到dit或者執行規定功能，二級塊處理傳輸給它的數據。一個鏈是一系列連接在一起的塊，它們完成一個控制或監測回路。例如在一個控制回路中，你需要讀一個數據點，用一個標準公式進行計算，然后寫出。這個執行控制策略的鏈可以由一模擬量輸入塊，后面接一個計算塊以及接在后面的一個模擬量輸出塊組成。

（2）設備映象表（dit）可以看作一個信箱的集合體。dit中的每個信箱的叫一個數據記錄。每個數據記錄可容納一個單個數據點或一批連續的數據點。為了建立一個數據記錄，要規定開始地址和長度。開始地址告訴i/o驅動這批數據從哪個硬件地址開始，長度則告訴i/o驅動有多少個連續的數據需要取出。

（3）i/o驅動是訪問硬件設備和規定通訊參數的工具，每個i/o驅動支持特定的硬件，i/o驅動軟件加載后就能建立和維護dit，i/o口驅動是按每個數據記錄規定的速度更新dit，dit的更新時間。叫數據時間。數據時間可以按0.1秒為增量從0到255秒范圍內取值。

（4）掃描、報警和控制程序（sac）：負責執行數值庫鏈的邏輯，它從dit取數據，將數據轉換成過程數據庫要求的格式，對照報警檢查數據并產生報警信息，同進負責執行控制邏輯，執行異常檢測，按要求將數據寫入dit，每個數值庫鏈還包含了sac應該處理鏈的信息，可選的處理方式有三種：以時間為基礎的處理，以異常為基礎的處理和一次性處理。

★以時間為基礎的處理：sac能按0.05秒,秒、分、小時等掃描時間單位處理鏈的信息。

★以異常為基礎的處理：sac能在以下情況下執行以異常為基礎的鏈信息處理；dit數值變化；從過程硬件主動送來的信息操作員的操作，應用程序發出的指令。

★一次性處理：sac還能執行“一次性處理”，當一個鏈的掃描時間為零時，sac只在鏈開始掃描時執行一次處理。

（5）人機對話（mmi）：它提供一個面向過程的窗口，通過現場傳感器，儀表設備及計算機的共同作用使操作員及時了解現場情況。在監控系統中，采用全圖形化的用戶界面，以人機交互式方式生成顯示畫面及完成實時數據的動態鏈接，并且實時地顯示過程現場各種數據的動態變化。

（四）、監控系統主要軟件模塊、軟件分布路徑和系統啟動加載執行程序

1、 主要軟件模塊

1）基本模塊：包括系統組態軟件（scu），安全保護管理，數據庫顯示及修改。

2）i/o驅動模塊：包括了各種現場i/o設備的驅動程序。

3）數據平臺模塊：包括掃描、報警和控制（sac），報警管理實時數據庫數據處理。

4）人機界面模塊：包括面向實體的圖形處理功能。

5）信息服務模塊：包括自動控制和統計處理控制模塊。

6）歷史趨勢模塊：完成歷史數據收集、存檔、顯示等功能。

7）實時數據庫訪問接口（cda）模塊：提供各種調用去訪問實時數據庫中的數據。

8）歷史數據庫訪問接口（had）模塊：提供各種調用去訪問歷史數據庫中的數據。