基于HMIBuilder組態(tài)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)———基于HMIBuilder組態(tài)的分布式監(jiān)控系統(tǒng)
1.1.引言
HMIBuilder組態(tài)軟件已經成功應用于電力、石油、樓宇、交通和工廠自動化等領域的數據采集與系統(tǒng)監(jiān)控。HMIBuilder通用系統(tǒng)是一套工業(yè)分布式組態(tài)軟件平臺，可以運行在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的PC-based平臺，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構建工業(yè)自動控制監(jiān)控系統(tǒng)。HMIBuilder組態(tài)軟件不僅能支持各種工控設備和常見的通信協(xié)議，而且提供了分布式網絡數據管理功能。本文主要是總結HMIBuilder系統(tǒng)的分布式模型、分析軟件分布式特點、以及分享基于HMIBuilder的人機界面分布式監(jiān)控實例。
1.2. HMIBuilder 分布式模型分析
1. 實時信息共享（針對View）
模式一：
圖1.2.1 實時信息共享模式一
注：“藍色虛線箭頭”為數據信息流的走向。
“黑色實線”為設備實際連接線路。
紅色部分為兩個節(jié)點(Node1，Node2)，
節(jié)點中PLC1 和PLC2 為硬件設備虛擬映射。
圖解： 數據信息流的走向表明PLC1 和PLC2 通過現場總線分別傳輸給 PC （Node1）和PC （Node2），兩臺PC 分別安裝HMIBuilder 組態(tài)軟件，PC （ Node1 ） 通過工業(yè)以太網將PLC1 數據傳輸給PC （Node2 ）， 同時PC（Node2）將PLC2 數據傳輸給PC（Node1），從而達到實時信息共享，兩個節(jié)點可以分別通過HMIBuilder 中View 模塊進行顯示
模式二：
圖1.2.2 實時信息共享模式二
圖解：節(jié)點1 和節(jié)點2 不做顯示，而是通過節(jié)點3 進行顯示
2. 歷史數據存儲
模式一：
圖1.2.3 歷史數據存儲模式一
圖解：兩個節(jié)點可以分別作為存盤服務器對PLC1 和PLC2 的數據進行存儲
模式二：
圖1.2.4 歷史數據存儲模式二
圖解：兩個節(jié)點均不做數據存儲，而是將節(jié)點3 作為存盤服務器進行數據存儲
3. 告警信息
模式一：
圖1.2.5 告警信息模式一
圖解：與歷史數據存儲同理。
模式二：
圖1.2.6 告警信息模式二
圖解：與歷史數據存儲同理。
4. 校時
圖1.2.7 校時
圖解：節(jié)點1 在HMIBuilder 中設置為校時服務器，系統(tǒng)當前時間傳輸給 HMIBuilder，HMIBuilder 通過工業(yè)以太網將信息傳輸給其他節(jié)點，在其他節(jié)點上HMIBuilder 將信息傳輸給系統(tǒng)，從而達到與節(jié)點1 時間同步。
5. 雙網冗余
圖1.2.8 雙網冗余
圖解：需要在HMIBuilder 中設置A 網和B 網的IP 地址和掩碼。注意這兩個網絡應分屬不同的網段，比如A 網如果是192.168.x.x，則最好設置B 網為10.x.x.x。
6. Web 瀏覽
圖1.2.9 Web 瀏覽
圖解：HMIBuilder 本身內嵌Web 服務器，將節(jié)點3 設置為Web 服務器，在其他節(jié)點上可以通過局域網瀏覽器比如IE 查看節(jié)點3 的畫面，HMIBuilder 的Web 服務器支持Internet 和Intranet，廣域網客戶端通過IE 查看節(jié)點3 的畫面。
1.3. HMIBuilder 分布式特點分析
1 ， 分布式管理、組態(tài)和監(jiān)控
如下圖所示：
圖1.3.1 分布式網絡架構圖
a，網絡架構中，節(jié)點可按照功能分類，實現分布式架構?？梢宰鳛楹笈_機、工作站、存盤服務器、報警服務器
b，多個后臺機和工作站，實現負荷分擔。
c，根據IP 劃分，實現多層監(jiān)控架構。
2， 軟總線技術應用
如下圖所示：
a，由HMIBuilder SCADA 模塊，通過工業(yè)以太網，將各物理節(jié)點連接起來，形成軟總線。
b， 各節(jié)點位于軟總線上，每個節(jié)點運行的各功能模塊彼此是沒有差別。
圖1.3.2 軟總線技術應用
3 ，支持Web 瀏覽
a, 內嵌支持WebServer，允許用戶通過瀏覽器來查看HMIBuilder 的工作畫面，并且畫面、功能與本地組態(tài)軟件運行的畫面和功能沒有差別。
b，支持局域網、廣域網IE 瀏覽，可以穿越防火墻。
1.4. HMIBuilder 分布式監(jiān)控實例
基于工業(yè)以太網，通過創(chuàng)新的軟總線技術，HMIBuilder 強大的分布式網絡功能表現在：通過方便靈活的、直觀的用戶交互組態(tài)配置，支持多種網絡拓撲結構，支持多種類型網絡節(jié)點，輕松實現數據共享、系統(tǒng)負荷分擔、多種冗余備份等功能，完成分布式組態(tài)和監(jiān)控，實現高可靠性的實時監(jiān)控和歷史信息網絡共享。
在工業(yè)自動化控制現場SCADA 系統(tǒng)中，我們可以分為現場采集層、現場控制層、本地操作層、中心管理層，層間都有網絡進行連接。人機界面處于現在的管控一體化現場的核心位置，連接現場總線，完成總線邏輯控制系統(tǒng)上層的現場操作和管理，同時，負責將現場數據匯總后，將中心管理層關心的數據上傳。同時，隨著工業(yè)以太網的廣泛應用，SCADA 系統(tǒng)的網絡化成為趨勢，為分布式帶來應用的環(huán)境。
圖1.4.1 是<
