iFIX软件在计算机中的应用

（三）、监控系统软件结构特点

计算机场地监控系统遵循“开放”的设计原则，在计算机产品高速 发展 并快速更新换代的今天，这一点对于保证系统有更长的生存周期，并能随着计算机平台的更新换代而同步发展有着至关重要的意义。

按照系统设计的要求，scada软件应满足以下技术条件：

模块化：软件可以按模块组合。

分布式：具有强力的网络支持，能够以分布环境方式运行。

多平台支持：具有在多种计算机平台上运行的多种版本，具有不同版本有一致的应用层界面和网络层界面，以便实现网络中多种平台的共同运行。目前用于分布式网络结构的监督控制和数据采集系统的scada软件有许多，也各有特色。在我们的计算机房场地监控系统中选用fix软件，它在众多的scada系统的同类软件中是性能较为优异的一种。fix是一个高度模块化的系统软件，多个软件模块可按一定规则互相搭配，形成不同功能的节点，这些特性合用户要以根据现场情况，功能要求等多种因素进行综合考虑组成最适用的应用系统。由于计算机房场地监控系统在进行内部的图形处理时不是采用点阵图形处理技术，而是采用基本于第三代图形技术即面向目标编程 方法 （oops），使得监控系统具有更直观、更生动、操作效率更高的特点，同时监控系统是多任务系统，在监控计算机平台上能同进运行多个程序，其内部关键程序能按优先权响应更重要的资源要求，在fix软件中把程序（任务）分为三种级别：

（1）系统任务：系统任务以实时的方式进行处理，系统任务从组态文件中得到指令并有访问系统资源的优先权。

（2）组态任务：组态任务创建监视和控制过程的指令和逻辑，组态任务还创建组态文件，在系统任务被启动时，它读入组态文件并使用其中的信息执行相应的功能。

（3）用户任务：用户任务是工作在过程或过程数据中与用户发生关系的程序，用户任务也使用组态文件。用户取样和建立数据档案的 历史 趋势应用有三个程序：

历史定义：是一个组态任务，它选择被采样的数据点。

历史采集：是一个系统任务，它根据历史定义任务创建的组态文件执行数据取样。

历史显示：是一个用户任务，它用趋势图显示所收集的数据。

一些程序可以作为不同的任务执行，例如：数据库建立程序（data base builder）是创造过程数据库的组态任务，它还可以作为用户任务，用 电子 表格方式显示实时数据。

监控系统软件的两个基本功能是数据采集和数据处理，数据采集是从现场获得数据并将它们加工成可利用形式的基本功能，通常监控系统通过i/o驱动软件同i/o硬件设备直接通讯进行数据采集。并将采集来的数据传送到设备映象表（dit）的指定地址，接着扫描、报警和控制程序（sac）读入从dit来的数据，进行处理并且将其传送给过程数据库。一旦监控系统获得数据，将进行处理并传送给需要这些数据的程序，这个过程就是“数据处理”。监控软件数据处理的主要部分功能如下：

（1）过程数据库是监控和数据采集系统的心脏部分，这个过程数据库是由过程控制逻辑而形成的一种过程描述，它是由块和链组成，一个“块”是一组过程控制指令代码，它执行规定的动作，一般有两种块类型。一级块从dit读数据，或写数据到dit或者执行规定功能，二级块处理传输给它的数据。一个链是一系列连接在一起的块，它们完成一个控制或监测回路。例如在一个控制回路中，你需要读一个数据点，用一个标准公式进行计算，然后写出。这个执行控制策略的链可以由一模拟量输入块，后面接一个计算块以及接在后面的一个模拟量输出块组成。

（2）设备映象表（dit）可以看作一个信箱的集合体。dit中的每个信箱的叫一个数据记录。每个数据记录可容纳一个单个数据点或一批连续的数据点。为了建立一个数据记录，要规定开始地址和长度。开始地址告诉i/o驱动这批数据从哪个硬件地址开始，长度则告诉i/o驱动有多少个连续的数据需要取出。

（3）i/o驱动是访问硬件设备和规定通讯参数的工具，每个i/o驱动支持特定的硬件，i/o驱动软件加载后就能建立和维护dit，i/o口驱动是按每个数据记录规定的速度更新dit，dit的更新时间。叫数据时间。数据时间可以按0.1秒为增量从0到255秒范围内取值。

（4）扫描、报警和控制程序（sac）：负责执行数值库链的逻辑，它从dit取数据，将数据转换成过程数据库要求的格式，对照报警检查数据并产生报警信息，同进负责执行控制逻辑，执行异常检测，按要求将数据写入dit，每个数值库链还包含了sac应该处理链的信息，可选的处理方式有三种：以时间为基础的处理，以异常为基础的处理和一次性处理。

★以时间为基础的处理：sac能按0.05秒,秒、分、小时等扫描时间单位处理链的信息。

★以异常为基础的处理：sac能在以下情况下执行以异常为基础的链信息处理；dit数值变化；从过程硬件主动送来的信息操作员的操作，应用程序发出的指令。

★一次性处理：sac还能执行“一次性处理”，当一个链的扫描时间为零时，sac只在链开始扫描时执行一次处理。

（5）人机对话（mmi）：它提供一个面向过程的窗口，通过现场传感器，仪表设备及计算机的共同作用使操作员及时了解现场情况。在监控系统中，采用全图形化的用户界面，以人机交互式方式生成显示画面及完成实时数据的动态链接，并且实时地显示过程现场各种数据的动态变化。

（四）、监控系统主要软件模块、软件分布路径和系统启动加载执行程序

1、 主要软件模块

1）基本模块：包括系统组态软件（scu），安全保护管理，数据库显示及修改。

2）i/o驱动模块：包括了各种现场i/o设备的驱动程序。

3）数据平台模块：包括扫描、报警和控制（sac），报警管理实时数据库数据处理。

4）人机界面模块：包括面向实体的图形处理功能。

5）信息服务模块：包括自动控制和统计处理控制模块。

6）历史趋势模块：完成历史数据收集、存档、显示等功能。

7）实时数据库访问接口（cda）模块：提供各种调用去访问实时数据库中的数据。

8）历史数据库访问接口（had）模块：提供各种调用去访问历史数据库中的数据。