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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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Kingview組態(tài)軟件及研華工控IO板卡在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

Kingview組態(tài)軟件及研華工控IO板卡在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2007/5/15 9:23:00
1引言 分布式控制系統(tǒng)(DCS)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種控制技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,分布式控制系統(tǒng)作為一種比較先進(jìn)的控制技術(shù),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力、制冷、化工、機(jī)械制造、交通管理等多種工程領(lǐng)域。在分布式控制系統(tǒng)中,由于大量控制設(shè)備和過程監(jiān)控裝置之間的通訊的需要,監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來越受到用戶的重視,從而導(dǎo)致組態(tài)軟件的大量使用。目前市場上組態(tài)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(tài)軟件(版本Kingview6.02),來進(jìn)行熱電廠值班長實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件組態(tài)工作。利用Kingview6.02自動化組態(tài)軟件及研華工控IO板卡(PCL-813B,32路單端隔離A/D卡)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理及實(shí)時(shí)監(jiān)控。 2技術(shù)要求 熱電廠值班長實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng),即實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。它反映了整個(gè)熱電廠主機(jī)(鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī))的運(yùn)行情況,對熱電廠生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)視和控制,幫助電廠更加安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,達(dá)到指導(dǎo)值班長合理、有效地安排整個(gè)電網(wǎng)、熱網(wǎng)的目的。所以,建立一套穩(wěn)定可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)意義很大。 要建立的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)首先需要采集每臺鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的主要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),經(jīng)過計(jì)算,可實(shí)現(xiàn)累計(jì)、報(bào)警、報(bào)表等多種功能。整個(gè)系統(tǒng)需采集監(jiān)測的重要信號參數(shù)包括: (1) 每臺鍋爐的蒸汽流量、壓力和溫度; (2) 每臺汽輪機(jī)的進(jìn)汽流量、抽汽流量、壓力和溫度; (3) 每臺發(fā)電機(jī)的自發(fā)電和外電; 3監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā) 3.1系統(tǒng)組成 3.1.1 Kingview6.02組態(tài)軟件簡介 組態(tài)王是運(yùn)行在Windows98/NT/2000上,用戶可以快速構(gòu)造生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件包,它方便地構(gòu)造適應(yīng)自己需要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在任何需要的時(shí)候把現(xiàn)場的信息實(shí)時(shí)地傳送到控制室,保證信息在人與現(xiàn)場之間的暢通。使現(xiàn)場操作人員和工廠管理人員都可以看到各種數(shù)據(jù)。管理人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場,就可以獲得實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù),優(yōu)化控制現(xiàn)場作業(yè),提高勞動生產(chǎn)效率。Kingview6.02為用戶提供了從設(shè)備驅(qū)動、數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)處理、流程控制、動畫顯示、報(bào)表輸出等組態(tài)工作的操作平臺。它具有多任務(wù)、多線程功能,其系統(tǒng)框架采用VC++編程,提供豐富的設(shè)備驅(qū)動構(gòu)件及豐富的圖庫元件,用戶也可以隨時(shí)根據(jù)自己的需求擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。 3.1.2 研華工控機(jī)簡介 研華科技作為自動化國際領(lǐng)導(dǎo)廠商,為工業(yè)自動化提供了專業(yè)平臺,最大化地提升了工業(yè)領(lǐng)域中生產(chǎn)過程和信息整合的效率。產(chǎn)品包括工業(yè)級的計(jì)算機(jī)主機(jī)、CPU卡、電源、各種工業(yè)級的數(shù)據(jù)IO模塊等,基本上覆蓋整個(gè)工業(yè)控制領(lǐng)域。本次采用的是研華P3工控主機(jī),PCL-813B,32路單端隔離A/D卡。 3.2系統(tǒng)開發(fā)過程 3.2.1制作圖形畫面 根據(jù)生產(chǎn)操作求建立了自己需要的畫面,在每個(gè)畫面上生成了互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。畫面包括了具備一定功能的按鈕及菜單、實(shí)時(shí)趨勢曲線、歷史趨勢曲線、報(bào)警顯示等。主要畫面有:主畫面、綜合數(shù)據(jù)畫面(累計(jì)考核用)、三大主機(jī)的主要?dú)v史曲線等。 3.2.2構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫是Kingview6.02組態(tài)軟件的核心部分,在TOUCHVEW運(yùn)行時(shí),它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。數(shù)據(jù)變量的集合稱為“數(shù)據(jù)詞典”。在數(shù)據(jù)詞典中定義了各個(gè)數(shù)據(jù)變量的變量名和變量類型等,Kingview6.02還提供常用的數(shù)據(jù)函數(shù)和算術(shù)、邏輯運(yùn)算模塊,運(yùn)用C語言語法規(guī)則編寫了命令語言對數(shù)據(jù)變量進(jìn)行運(yùn)算處理,并生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)表。 3.2.3 運(yùn)行和調(diào)試 在開發(fā)過程當(dāng)中,可以不斷運(yùn)用實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境TOUCHVEW,運(yùn)行和調(diào)試在畫面制作系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面。 3.3系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) 3.3.1數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)庫建立 通過設(shè)備驅(qū)動程序與外圍I/O數(shù)據(jù)采集硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,數(shù)據(jù)采樣周期為500ms,并將采集得到的數(shù)據(jù)定時(shí)存盤生成數(shù)據(jù)庫,存盤周期為1000ms。 3.3.2 主要畫面 (1)主畫面。顯示整個(gè)熱電廠工藝流程,并對三大主機(jī)主要相關(guān)參數(shù)的測量值實(shí)時(shí)顯示。見圖1
(2)綜合數(shù)據(jù)畫面。顯示主要參數(shù)(蒸汽流量、電量)的累計(jì)值。見圖2
(3)歷史趨勢曲線:歷史趨勢曲線中繪制了數(shù)據(jù)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(shí)間段的歷史趨勢曲線,特別是能夠精確查詢到某一時(shí)刻某參數(shù)的數(shù)值。見圖3
3.3.3報(bào)表系統(tǒng) 建立了數(shù)據(jù)報(bào)表系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)報(bào)表查詢操作菜單,報(bào)表菜單可以查詢過去任何日期的報(bào)表。并且對報(bào)表設(shè)計(jì)了打印等功能。見圖4
4結(jié)束語 該監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過半年多的運(yùn)行,滿足了熱電廠值班長對生產(chǎn)的要求。同時(shí)由于該系統(tǒng)采集了熱電廠三大主機(jī)的主要參數(shù),所以,對整個(gè)熱電廠在生產(chǎn)調(diào)度、安全、考核等各方面都起到了很好的作用。由kingview6.02進(jìn)行組態(tài)實(shí)現(xiàn)的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)界面友好,運(yùn)行穩(wěn)定,便于操作。在工控方面上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)選用Kingview組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài),不失為一種方便而有可行的方案。
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