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[摘 要]黄骅港三四期筒仓区控制包含了43条皮带机、4台翻车机、8台卸料小车、4台装船机、288台活化给料机和伸缩头等辅助设备的设备及流程控制，其中央控制室设置在生产三部，为黄骅港三期中控室，中控室使用FactoryTalkViewSE环境中开发的人机交互界面对现场所有流程及设备进行监控管理，HMI人机界面的开发设计具备了数据信息完成全面、显示界面友好舒适、操作过程快捷方便等功能，满足了生产需要。
[关键词]人机界面；网络配置；报警服务器；系统维护
中图分类号：S12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0326-02
黄骅港三期中控室负责三四期筒仓区皮带机系统的设备监控和操作，可对卸车作业线的32条流程以及装船作业线的16条流程进行调度作业，同时还具备翻车机到四期堆场的流程启停以及翻车机到装船机的直装流程的启停等操作，三期皮带机系统设计效率高，针对其操作系统设计的HMI也具备了美观、可操作性强、实时效率高等特点。
三期中控HMI的设计包含了软件安装、配置网络及RSlinx Enterprise连接、建立标签数据库、设置报警服务器、绘制操作界面和生成客户端的几个主要步骤，同时也包含了HMI使用过程中的优化和维护。
一、 FactoryTalk软件的安装
三期中控使用的HMI界面是在网络版FactoryTalk ViewSE 环境中編辑和生成，网络版软件安装分三个部分，服务器端的ViewSE Server安装、工程师站端的ViewSE Studio安装以及客户端的ViewSE Client安装，服务器端软件主要用于存储HMI项目工程，稳定可靠切可设置主备冗余提高HMI服务器的安全性，在黄骅港服务器端软件安装在管控楼服务器机房的IBM服务器中，并设置主备冗余功能，当主服务器发生故障后，备用服务器自动切换；工程师站软件安装在系统维护人员的办公室PC机端，主要用于HMI人机界面的开发和维护，方便工程师登录对HMI工程进行开发、修改和系统优化；客户端软件主要在应用层，安装与中控室和单机操作室，针对不同权限开通不同的操作和监控功能，为HMI系统使用人员提供客户端的操作界面和报警等信息的监控界面；安装完成后为各部分软件授权即可进行下一步的开发。
二、网络配置
由于网络版FactoryTalk ViewSE的服务器、工程师站和客户端分布在不同的位置，要将几部分通讯建立并进行数据交互，首先应配置以太网连接并设置同网段的固定IP地址，网络连接建立后，还应对各软件进行内部指向关联，FactoryTalk提供了名为Specify FactoryTalk Directory Location插件，将工程师站和客户端软件同时指向服务器端的FActoryTalk软件，三部分进行了内部指向和关联，便可通过工程师站正常的编辑服务器端的HMI项目文件，服务器端也可以向安装了客户端授权的PC及发布生成可使用的客户端文件。
同时，FactoryTalk ViewSE的网络配置还包含了同控制系统PLC程序标签库的连接，用以获取控制系统的数据和对控制系统PLC标签进行操作，此部分连接采用RSLinx Enterprise插件实现，建立RSLinx Enterprise 服务器并建立连接，输入对应的PLC中央处理器对应的以太网模块的IP地址并指向处理器即可连接成功。
此外，FactoryTalk ViewSE还可以设置OPC通讯方式来连接PLC控制程序标签和其它第三方设备提供的数据信息，黄骅港三四期控制系统部分标签库使用RSLinx Classic作为OPC服务器实现网络上的通讯，在RSLinx Classic中设置连接到PLC控制器的指向并将此指向关联到OPC数据服务器添加到应用程序，在之后的图形绘制过程中可以通过键入符合用户的OPC服务器语法的标签名也可以使用Enterprise连接方式直接使用标签浏览器进行控制标签连接。
三、建立标签库及报警服务器
FactoryTalk ViewSE与PLC建立连接完成后，可获取到PLC程序里建立的所有控制器标签，此时根据需要可在ViewSE中建立标签数据库将控制程序的标签获取并保存到ViewSE标签数据库中，同时可对标签设置别名以便在后续的HMI操作界面绘制和添加报警服务器标签时更加方便快捷的使用这些标签。
标签库连接成功并建立完成后，针对需要报警的标签信息进行梳理，主要包含了皮带机设备故障信号、辅助设备故障信号以及通讯网络故障信号等所有影响流程正常运转的故障信息，确保故障信息第一时间准确的显示在HMI报警栏中并提示中控室HMI操作员及时了解并联系现场工作人员确认并处理故障。
FactoryTalk ViewSE中选择报警服务器选项添加AlarmServer服务器，并对其中的Alarm And Event进行配置，主要包含了报警类型、报警标签的报警名称以及报警标签所连接的PLC处理器标签等信息，同时还具备对每个报警信息的确认方式已经报警优先级别进行配置，配置完成后，在ViewSE Studio环境中配置报警服务器启动指令，即可启动报警服务，当PLC控制程序中的对应报警标签状态位发生改变时，HMI报警栏弹出相应的报警信息，报警信息包含了报警名称、报警时间、报警级别和报警对应PLC控制标签的相应信息，方便操作人员确认和指导处理当前的报警故障信息。
FactoryTalk ViewSE还具备HMI报警的功能，即在标签数据库中对需要报警功能的标签进行报警功能选定，之后在报警功能设置栏中配置报警信息的报警状态触发、报警名称、报警优先级等信息。
四、绘制HMI操作界面
黄骅港三期中控使用的HMI人机界面可以显示黄骅港三四期控制系统和生产过程的数据，并为操作员提供操作功能，设计主要包含了全场流程监控界面、装船作业线流程监控界面、卸车作业线流程监控界面、筒仓安全监控界面和管控流程操作界面五部分，此外还绘制了筒仓内部安全信号采集、雷达料位图形显示、单皮带详细信息显示以及伸缩头运行信息等针对三四期设备非常详细的图形交互界面。 图形显示在编译环境中的GraphicDisplay编辑器中创建，根据流程及设备类型导入或新绘制图形，以便操作员更舒适准确的识别图形内容并和现场设备一一关联起来，图形绘制主要以动画显示、颜色变化、数字及字符串显示、弹出新画面等功能提示现场设备信息，同时还具备按固定钮、滑动按钮、数字输入、字符串输入及触摸灯方式对现场设备进行操作。
黄骅港三期中控HMI人机界面的管控流程操作界面主要用于生产的作业流程启停和监控功能，具备了通过接口程序获取管理系统指令，通过按钮操作准备作业流程、启动作业流程、进行给料作业和停止作业流程以及移仓等流程作业主要操作的功能，是HMI人机界面的核心使用功能。
五、生成客户端
在黄骅港三期中控室配置的PC机上安装FactoryTalkViewSE Client的客户端程序，操作员在客户端图形界面上进行数据交互，配置PC机的网络IP地址，之后利用Specify FactoryTalk Directory Location 指向服务器端的项目工程，连接成功后，即可配置和生成客户端。
客户端建立主要包含了客户端的工程指向、初始图形界面的显示、启动时自动启动的宏文件及报警等文件、同时还具备设置启动显示窗口的具体内容等，可根据操作员提出的需要进行调整。
六、系统的使用及维护
黄骅港三期中控HMI人机界面开发和应用也为以后的维护提供了更加可靠和便利的操作，首先配置服务器冗余系统，主备服务器互相同步更新并具备冗余功能，主服务器出现故障时客户端和工程师站自动连接到备用服务器上确保系统正常运转，主服务器故障恢复后，各服务程序又自动切换回主服务器进行工作，对黄骅港三期中控操作系统提供了保障。
其次，网络式分布的FActoryTalk ViesSE系统也方便了工程师根据生产需要和中控操作人員提出的需求对操作界面的内容和程序进行优化及修改，工程师只需在办公室的工程师站上打开系统编辑界面根据实际需求进行操作，修改完成并保存后的信息自动更新到服务器中，同时中控操作的客户端程序也自动更新，便捷可靠。
此外，FactoryTalk ViewSE系统还具备完善的备份和恢复程序，在服务器中对工程文件进行备份及恢复，对工程文件进行总体的外部管理均可以快速准确的完成。
系统还具备打印功能将需要的报警信息打印或保存以便故障查找及总结，系统数据标签记录功能也为数据的后期分析提供了依据，同时系统安全设置及系统用户设置等方便工程师维护以及使用用户操作的功能，均在黄骅港三期中控HMI人机界面的开发和设计中加以运用，为皮带机控制系统的监护和操作提供了稳定和可靠的服务，在HMI人机交互界面的使用过程中，工程师还会根据生产部门提出的需求和实际生产需要对系统进行优化和进一步的开发，以满足流程和设备的操作及监控需求。
参考文献
[1] 马伟民.基于组件技术的人机界面（HMI）研究《杭州电子科技大学》 2009.
[2] 李春雷.人机界面HMI在水电厂的应用 《科技视界》，2014（24）.
[关键词]人机界面；网络配置；报警服务器；系统维护
中图分类号：S12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0326-02
黄骅港三期中控室负责三四期筒仓区皮带机系统的设备监控和操作，可对卸车作业线的32条流程以及装船作业线的16条流程进行调度作业，同时还具备翻车机到四期堆场的流程启停以及翻车机到装船机的直装流程的启停等操作，三期皮带机系统设计效率高，针对其操作系统设计的HMI也具备了美观、可操作性强、实时效率高等特点。
三期中控HMI的设计包含了软件安装、配置网络及RSlinx Enterprise连接、建立标签数据库、设置报警服务器、绘制操作界面和生成客户端的几个主要步骤，同时也包含了HMI使用过程中的优化和维护。
一、 FactoryTalk软件的安装
三期中控使用的HMI界面是在网络版FactoryTalk ViewSE 环境中編辑和生成，网络版软件安装分三个部分，服务器端的ViewSE Server安装、工程师站端的ViewSE Studio安装以及客户端的ViewSE Client安装，服务器端软件主要用于存储HMI项目工程，稳定可靠切可设置主备冗余提高HMI服务器的安全性，在黄骅港服务器端软件安装在管控楼服务器机房的IBM服务器中，并设置主备冗余功能，当主服务器发生故障后，备用服务器自动切换；工程师站软件安装在系统维护人员的办公室PC机端，主要用于HMI人机界面的开发和维护，方便工程师登录对HMI工程进行开发、修改和系统优化；客户端软件主要在应用层，安装与中控室和单机操作室，针对不同权限开通不同的操作和监控功能，为HMI系统使用人员提供客户端的操作界面和报警等信息的监控界面；安装完成后为各部分软件授权即可进行下一步的开发。
二、网络配置
由于网络版FactoryTalk ViewSE的服务器、工程师站和客户端分布在不同的位置，要将几部分通讯建立并进行数据交互，首先应配置以太网连接并设置同网段的固定IP地址，网络连接建立后，还应对各软件进行内部指向关联，FactoryTalk提供了名为Specify FactoryTalk Directory Location插件，将工程师站和客户端软件同时指向服务器端的FActoryTalk软件，三部分进行了内部指向和关联，便可通过工程师站正常的编辑服务器端的HMI项目文件，服务器端也可以向安装了客户端授权的PC及发布生成可使用的客户端文件。
同时，FactoryTalk ViewSE的网络配置还包含了同控制系统PLC程序标签库的连接，用以获取控制系统的数据和对控制系统PLC标签进行操作，此部分连接采用RSLinx Enterprise插件实现，建立RSLinx Enterprise 服务器并建立连接，输入对应的PLC中央处理器对应的以太网模块的IP地址并指向处理器即可连接成功。
此外，FactoryTalk ViewSE还可以设置OPC通讯方式来连接PLC控制程序标签和其它第三方设备提供的数据信息，黄骅港三四期控制系统部分标签库使用RSLinx Classic作为OPC服务器实现网络上的通讯，在RSLinx Classic中设置连接到PLC控制器的指向并将此指向关联到OPC数据服务器添加到应用程序，在之后的图形绘制过程中可以通过键入符合用户的OPC服务器语法的标签名也可以使用Enterprise连接方式直接使用标签浏览器进行控制标签连接。
三、建立标签库及报警服务器
FactoryTalk ViewSE与PLC建立连接完成后，可获取到PLC程序里建立的所有控制器标签，此时根据需要可在ViewSE中建立标签数据库将控制程序的标签获取并保存到ViewSE标签数据库中，同时可对标签设置别名以便在后续的HMI操作界面绘制和添加报警服务器标签时更加方便快捷的使用这些标签。
标签库连接成功并建立完成后，针对需要报警的标签信息进行梳理，主要包含了皮带机设备故障信号、辅助设备故障信号以及通讯网络故障信号等所有影响流程正常运转的故障信息，确保故障信息第一时间准确的显示在HMI报警栏中并提示中控室HMI操作员及时了解并联系现场工作人员确认并处理故障。
FactoryTalk ViewSE中选择报警服务器选项添加AlarmServer服务器，并对其中的Alarm And Event进行配置，主要包含了报警类型、报警标签的报警名称以及报警标签所连接的PLC处理器标签等信息，同时还具备对每个报警信息的确认方式已经报警优先级别进行配置，配置完成后，在ViewSE Studio环境中配置报警服务器启动指令，即可启动报警服务，当PLC控制程序中的对应报警标签状态位发生改变时，HMI报警栏弹出相应的报警信息，报警信息包含了报警名称、报警时间、报警级别和报警对应PLC控制标签的相应信息，方便操作人员确认和指导处理当前的报警故障信息。
FactoryTalk ViewSE还具备HMI报警的功能，即在标签数据库中对需要报警功能的标签进行报警功能选定，之后在报警功能设置栏中配置报警信息的报警状态触发、报警名称、报警优先级等信息。
四、绘制HMI操作界面
黄骅港三期中控使用的HMI人机界面可以显示黄骅港三四期控制系统和生产过程的数据，并为操作员提供操作功能，设计主要包含了全场流程监控界面、装船作业线流程监控界面、卸车作业线流程监控界面、筒仓安全监控界面和管控流程操作界面五部分，此外还绘制了筒仓内部安全信号采集、雷达料位图形显示、单皮带详细信息显示以及伸缩头运行信息等针对三四期设备非常详细的图形交互界面。 图形显示在编译环境中的GraphicDisplay编辑器中创建，根据流程及设备类型导入或新绘制图形，以便操作员更舒适准确的识别图形内容并和现场设备一一关联起来，图形绘制主要以动画显示、颜色变化、数字及字符串显示、弹出新画面等功能提示现场设备信息，同时还具备按固定钮、滑动按钮、数字输入、字符串输入及触摸灯方式对现场设备进行操作。
黄骅港三期中控HMI人机界面的管控流程操作界面主要用于生产的作业流程启停和监控功能，具备了通过接口程序获取管理系统指令，通过按钮操作准备作业流程、启动作业流程、进行给料作业和停止作业流程以及移仓等流程作业主要操作的功能，是HMI人机界面的核心使用功能。
五、生成客户端
在黄骅港三期中控室配置的PC机上安装FactoryTalkViewSE Client的客户端程序，操作员在客户端图形界面上进行数据交互，配置PC机的网络IP地址，之后利用Specify FactoryTalk Directory Location 指向服务器端的项目工程，连接成功后，即可配置和生成客户端。
客户端建立主要包含了客户端的工程指向、初始图形界面的显示、启动时自动启动的宏文件及报警等文件、同时还具备设置启动显示窗口的具体内容等，可根据操作员提出的需要进行调整。
六、系统的使用及维护
黄骅港三期中控HMI人机界面开发和应用也为以后的维护提供了更加可靠和便利的操作，首先配置服务器冗余系统，主备服务器互相同步更新并具备冗余功能，主服务器出现故障时客户端和工程师站自动连接到备用服务器上确保系统正常运转，主服务器故障恢复后，各服务程序又自动切换回主服务器进行工作，对黄骅港三期中控操作系统提供了保障。
其次，网络式分布的FActoryTalk ViesSE系统也方便了工程师根据生产需要和中控操作人員提出的需求对操作界面的内容和程序进行优化及修改，工程师只需在办公室的工程师站上打开系统编辑界面根据实际需求进行操作，修改完成并保存后的信息自动更新到服务器中，同时中控操作的客户端程序也自动更新，便捷可靠。
此外，FactoryTalk ViewSE系统还具备完善的备份和恢复程序，在服务器中对工程文件进行备份及恢复，对工程文件进行总体的外部管理均可以快速准确的完成。
系统还具备打印功能将需要的报警信息打印或保存以便故障查找及总结，系统数据标签记录功能也为数据的后期分析提供了依据，同时系统安全设置及系统用户设置等方便工程师维护以及使用用户操作的功能，均在黄骅港三期中控HMI人机界面的开发和设计中加以运用，为皮带机控制系统的监护和操作提供了稳定和可靠的服务，在HMI人机交互界面的使用过程中，工程师还会根据生产部门提出的需求和实际生产需要对系统进行优化和进一步的开发，以满足流程和设备的操作及监控需求。
参考文献
[1] 马伟民.基于组件技术的人机界面（HMI）研究《杭州电子科技大学》 2009.
[2] 李春雷.人机界面HMI在水电厂的应用 《科技视界》，2014（24）.