Kingview組態軟件及研華工控IO板卡在實時監控系統中的應用
2007/5/15 9:23:00
1引言 分布式控制系統(DCS)是利用計算機技術對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制的一種控制技術。隨著計算機技術的發展,分布式控制系統作為一種比較先進的控制技術,已經廣泛應用于電力、制冷、化工、機械制造、交通管理等多種工程領域。在分布式控制系統中,由于大量控制設備和過程監控裝置之間的通訊的需要,監控和數據采集系統越來越受到用戶的重視,從而導致組態軟件的大量使用。目前市場上組態軟件種類繁多,稂莠不齊,我們選用了北京亞控公司推出的組態軟件(版本Kingview6.02),來進行熱電廠值班長實時監控系統的軟件組態工作。利用Kingview6.02自動化組態軟件及研華工控IO板卡(PCL-813B,32路單端隔離A/D卡)來實現數據采集、數據處理及實時監控。 2技術要求 熱電廠值班長實時監控系統,即實時數據采集與監視控制系統。它反映了整個熱電廠主機(鍋爐、汽輪機和發電機)的運行情況,對熱電廠生產設備進行有效監視和控制,幫助電廠更加安全、可靠、經濟地運行,達到指導值班長合理、有效地安排整個電網、熱網的目的。所以,建立一套穩定可靠的實時監控系統意義很大。 要建立的計算機監控系統首先需要采集每臺鍋爐、汽輪機和發電機的主要實時數據,經過計算,可實現累計、報警、報表等多種功能。整個系統需采集監測的重要信號參數包括: (1) 每臺鍋爐的蒸汽流量、壓力和溫度; (2) 每臺汽輪機的進汽流量、抽汽流量、壓力和溫度; (3) 每臺發電機的自發電和外電; 3監控系統的開發 3.1系統組成 3.1.1 Kingview6.02組態軟件簡介 組態王是運行在Windows98/NT/2000上,用戶可以快速構造生成上位機監控系統的組態軟件包,它方便地構造適應自己需要的數據采集系統,在任何需要的時候把現場的信息實時地傳送到控制室,保證信息在人與現場之間的暢通。使現場操作人員和工廠管理人員都可以看到各種數據。管理人員不需要深入生產現場,就可以獲得實時和歷史數據,優化控制現場作業,提高勞動生產效率。Kingview6.02為用戶提供了從設備驅動、數據采集到數據處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出等組態工作的操作平臺。它具有多任務、多線程功能,其系統框架采用VC++編程,提供豐富的設備驅動構件及豐富的圖庫元件,用戶也可以隨時根據自己的需求擴充系統的功能。 3.1.2 研華工控機簡介 研華科技作為自動化國際領導廠商,為工業自動化提供了專業平臺,最大化地提升了工業領域中生產過程和信息整合的效率。產品包括工業級的計算機主機、CPU卡、電源、各種工業級的數據IO模塊等,基本上覆蓋整個工業控制領域。本次采用的是研華P3工控主機,PCL-813B,32路單端隔離A/D卡。 3.2系統開發過程 3.2.1制作圖形畫面 根據生產操作求建立了自己需要的畫面,在每個畫面上生成了互相關聯的靜態或動態圖形對象。畫面包括了具備一定功能的按鈕及菜單、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線、報警顯示等。主要畫面有:主畫面、綜合數據畫面(累計考核用)、三大主機的主要歷史曲線等。 3.2.2構造數據庫 數據庫是Kingview6.02組態軟件的核心部分,在TOUCHVEW運行時,它含有全部數據變量的當前值。數據變量的集合稱為“數據詞典”。在數據詞典中定義了各個數據變量的變量名和變量類型等,Kingview6.02還提供常用的數據函數和算術、邏輯運算模塊,運用C語言語法規則編寫了命令語言對數據變量進行運算處理,并生成相應的數據報表。 3.2.3 運行和調試 在開發過程當中,可以不斷運用實時運行環境TOUCHVEW,運行和調試在畫面制作系統中建立的動畫圖形畫面。 3.3系統功能實現 3.3.1數據采集及數據庫建立 通過設備驅動程序與外圍I/O數據采集硬件進行數據交換,數據采樣周期為500ms,并將采集得到的數據定時存盤生成數據庫,存盤周期為1000ms。 3.3.2 主要畫面 (1)主畫面。顯示整個熱電廠工藝流程,并對三大主機主要相關參數的測量值實時顯示。見圖1 
(2)綜合數據畫面。顯示主要參數(蒸汽流量、電量)的累計值。見圖2 
(3)歷史趨勢曲線:歷史趨勢曲線中繪制了數據變量的歷史變化情況,值班長可以通過界面上的各種查詢操作按鈕,得到變量任意時間段的歷史趨勢曲線,特別是能夠精確查詢到某一時刻某參數的數值。見圖3 
3.3.3報表系統 建立了數據報表系統,并設計了數據報表查詢操作菜單,報表菜單可以查詢過去任何日期的報表。并且對報表設計了打印等功能。見圖4 
4結束語 該監控系統經過半年多的運行,滿足了熱電廠值班長對生產的要求。同時由于該系統采集了熱電廠三大主機的主要參數,所以,對整個熱電廠在生產調度、安全、考核等各方面都起到了很好的作用。由kingview6.02進行組態實現的上位機監控系統界面友好,運行穩定,便于操作。在工控方面上位機監控系統選用Kingview組態軟件進行組態,不失為一種方便而有可行的方案。





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