基于Proficy ME的某动力系统人机监测软件设计
2021-01-28宋怡萍何志明王林涛
宋怡萍 季 睿 何志明 王林涛
（上海齐耀动力技术有限公司，上海201210）
0 引言
某动力系统用于为某装置的运行提供动力来源，人机监测软件作为监控装置软件中的一部分，其主要作用是确保各分系统安全、可靠地完成相应使命任务，可以实现对该系统内分系统模块的运行控制、逻辑控制、主要参数监测报警以及安全保护等功能。目前，该动力系统已成功应用于国内外市场，因此，也加入了中英文切换功能，以满足不同客户群体的需求。
为适应该装置狭窄、局促的工作环境，本监测装置选择了GE智能平台公司的QuickPanel View 6寸显示器操作界面，该显示器体积小、功能齐全，是GE公司的优秀触摸屏QuickPanel系列产品之一，可与Proficy ME软件集成，在坚固的硬件平台上具有很高的灵活性及可扩展性。
本文主要介绍使用Proficy ME软件设计开发人机监测软件的设计开发流程，该设计过程主要包括创建工程、编辑界面、变量定义、建立通信等几个重要步骤。
1 创建工程
创建新工程时，可以根据待使用的硬件型号选择软件自带的工程模板，本系统中所选择的是6寸显示屏的工程模板，如图1所示。
图1 工程创建图
创建好一个新工程后，在“项目”一栏中会出现工具栏，如图2所示。
图2 工具栏页面
该工具栏中有选择（Options）、管理（Manager）、工程（Project）、变量（Variables）等选项。管理栏用来选择待操作的工程文件。工程栏用来配置本工程的界面、通信、对照表等，其中，可以在Graphical panels中绘制新的监测界面；Languages的作用是如果该软件是多种语言下可使用的，那么开发者可以在该栏添加中英文对照表，便于软件的维护；PLC Access Drivers一栏的功能是选择与所使用的下位机适配的通信网络，本系统中选用的通信协议是GE SRTP工业以太网协议。软件开发者可以在变量栏中定义不同属性的变量，每一个变量的属性都可以在Inspector（检查栏）中进行自定义。
2 编辑界面
新的工程创建好后，软件开发者可以使用绘图工具栏（图3）中的工具编辑界面。该工具栏中有绘制基础图形的工具、绘制动态控件的工具以及绘制交互控件的工具。不同界面之间的切换可通过不同控件的指令实现（图4）。
由于本系统已有出口版项目，为了满足不同国家不同客户的需求，本系统内添加了英文功能界面，通过服务界面中的语言切换按钮可进行语言切换。为方便客户使用，在项目的编辑界面中还可插入中英文对照表。
图3 绘图工具栏
图4 工具栏
设计方法：下载语言切换功能插件，对该平台进行配置。在语言配置项中添加英语，在语言切换按钮键利用写脚本程序语言的方法，实现不同语言界面的切换。
3 变量定义
一个复杂的工业系统中通常会涉及成百上千个变量，有些会体现在所设计的监测界面中，有些则作为中间变量、传递变量等存在。在Proficy ME中，Variables（变量）一栏用来管理该系统中的全部变量，一个软件项目中所包含的变量均可以在该栏中找到。在该区域内，开发平台会自动按照变量类型的不同，对变量进行分类，如布尔类型、整数类型等，便于开发人员的查找和维护。
4 控制功能
该监测软件作为上位机，不仅可以读取PLC中的数据，还可以将指令传递给下位机实现对其的控制功能。为了保护软件的信息安全，该软件提供了登录权限设置功能。如本项目中，开发人员根据实际情况将登录权限分为工程师角色、管理员角色等，各角色凭用户名和密码登录，同时可以根据实际情况为每种角色设置不同的优先级，对不同优先级的角色用户开放不同的界面。在设置权限时，使用按钮的脚本程序语言对不同的角色进行定义；当用户登录成功后，可以打开调试盒，控制下位机的动作；当一个角色用户登录超过15 min后，为保证软件安全，软件将自动退出控制权限。
5 建立通信
该软件各监测界面开发完毕后，需要建立其与下位机的通信连接（图5）并进行调试，这里由于使用的是同公司的GE PLC系列产品，所选用的通信协议是GE SRTP TCP/IP工业以太网协议，该协议是GE Fanuc的专有以太网通信协议。基于TCP/IP协议，底层可以用于GE Fanuc产品的控制器间的数据通信、编程组态下载、控制器与HMI/触摸屏通信等。
图5 通信连接
如图5所示，可在分支栏添加下位机名称PLC，在属性栏中配置需要建立通信的下位机的IP地址。
6 结论
（1）基于Proficy ME编程平台开发的出口版该系统监测软件，实现了系统的数据采集、状态监测与控制、异常状态报警等功能，其经过了工程试用，在不同工况下的运行稳定、可靠。（2）基于Proficy ME编程软件开发环境，编写的软件简便易操作，监测界面直观丰富。（3）在使用过程中可以轻松与GE PLC进行通信，实现数据交互。
