“組態(tài)王”在發(fā)電機組循環(huán)水泵自控系統(tǒng)中的應(yīng)用

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結(jié)構(gòu)原理

頁面更新時間：2016-02-20 09:42

　　王平\李永強2（1.中國礦業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程系，北京100083；2.清華大學(xué)電機系，北京100084）闡述了開發(fā)過程中遇到的-些實際問題及其解決辦法。

　　達到300萬t，將華亭煤礦建成了高產(chǎn)、低耗、低71994-2014C！LinaAcademic隨著工業(yè)自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，監(jiān)控軟件日新月異。在國內(nèi)自控工程項目中，上位機控制系統(tǒng)的實現(xiàn)主要有2種方法：1開發(fā)人員用visualbasic、visualC+ +等工具從底層開發(fā)，如由清華大學(xué)電氣實驗室開發(fā)的元寶山電廠3號機程控輸煤自動控制系統(tǒng)，就是用visual C++開發(fā)的；④用工控組態(tài)軟件進行二次開發(fā)，目前大多數(shù)工程項目都采用這種方法。國內(nèi)外有很多工控組態(tài)軟件可以供用戶選擇，其中國外的有：美國Intellution公司的FIX系列產(chǎn)品頂TOUCH，澳洲西雅特公司的CI-TECTl2J，PPCSOFT公司的WECON（4）等。這些（段）高度以12~15m為宜，采放比取1：（4~ 5.8）。采煤機斜切進刀，截深0.8m；工作面設(shè)置2部刮板輸送機，前部輸送機距采煤機后滾筒15m移置，后部輸送機在移架前拉移；順序移架，移架步距與采煤機截深相同；頂煤采用兩采一放，由底板向頂板方向依次放落頂煤，放煤方式為隔架多輪放煤；放煤時，相鄰兩架可同時進行，以提高放煤效率。華亭煤礦急傾斜特厚煤層水平分層（段）綜放工作面采取端頭支架放煤、爆破松動頂煤、爆破回收底板側(cè)三角“死煤”、優(yōu)化巷道布置、合理配備回采設(shè)備等措施后，按照/一井二面“模式，使急傾斜特厚煤層綜放開采連續(xù)13年未發(fā)火，資源采出率達到86. 7%，百萬噸死亡為零，年產(chǎn)能力軟件的研制時間比較早，功能強大，但價格昂貴。

　　國內(nèi)的有：組態(tài)王和MCGS等，這些軟件雖然研制較晚，但都吸取了國內(nèi)外監(jiān)控軟件的優(yōu)點而且采用了最先進的軟件設(shè)計思想和技術(shù)，在功能上可以與國外的軟件媲美，而且價格只有國外軟件的1/3-1/8.從組態(tài)王的特點以及作者的實際應(yīng)用，可以證明組態(tài)王是一個非常好的工控軟件。

　　1.2組態(tài)王6 0軟件包的組成運行系統(tǒng)（TouchView）、信息窗口等4部分組成。1.3運用組態(tài)王6.0建立應(yīng)用程序項目的一般過程制作圖形畫面。用戶可以為每個應(yīng)用程序建立數(shù)目不限的畫面，在每個畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動態(tài)圖形對象。組態(tài)王提供類型豐富的繪圖工具，還提供按鈕、實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線、報警窗口等復(fù)雜的圖形對象。

　　構(gòu)造數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫是組態(tài)王軟件的核心部分，在TouchView運行時，含有全部數(shù)據(jù)變量的當前值。變量在畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)變量的集合稱為/數(shù)據(jù)詞典“。

　　定義動畫連接。動畫連接是指在畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對象改變數(shù)據(jù)變量的值。組態(tài)王提供了21種動畫連接方式。一個圖形對象可以同時定義多個連接，組合成復(fù)雜的效果，以便滿足實際中任意的動畫顯示需要。

　　運行和調(diào)試。在組態(tài)王軟件的實時運行環(huán)境TouchView中，運行和調(diào)試在畫面制作系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面。

　　2循環(huán)水泵PLC自動控制系統(tǒng)的組成本項目分2部分，即上位機MMI部分和下位機PLC控制部分。由于電廠水泵運行的特殊性，項目需要雙機熱備系統(tǒng)，通過多方調(diào)研和考證，選3循環(huán)水泵PLC自動控制系統(tǒng)的主要功能31對可控制的設(shè)備進行自動控制控制系統(tǒng)可以對16臺設(shè)備進行自動控制，包括對各種泵的啟停和各種門的開關(guān)操作。操作通過鼠標點擊即可完成。在現(xiàn)場，各設(shè)備的啟動受各種復(fù)雜的閉鎖條件的限制，為了節(jié)省點數(shù)和降低難度，這些都在下位機PLC編程中完成，在上位機組態(tài)王中，只是做一些簡單的判斷。下位機PLC 32動態(tài)實時顯示現(xiàn)場設(shè)備儀表的狀態(tài)在上位機人機界面中，通過設(shè)備圖示的顏色，閃爍狀態(tài)及二者的結(jié)合可判斷設(shè)備的各種狀態(tài)，包括設(shè)備啟停過程，開關(guān)狀態(tài)，各種故障類型等。具體表示如下：開到位為紅色，關(guān)到位為綠色，開關(guān)過程為藍色閃光，開故障為紅色閃光，關(guān)故障為綠色閃光，其它故障如斷電等為黃色。各設(shè)備狀態(tài)的檢測數(shù)據(jù)在人機界面中都有實時顯示，為了方便操作人員決策，對某些重要變量設(shè)置了實時趨勢曲線、歷史趨勢曲線、及實時動畫。

　　33幫助系統(tǒng)因為現(xiàn)場設(shè)備的啟停等操作有很多閉鎖條件，當啟動或停止某些設(shè)備時往往由于閉鎖條件而無法完成。為了方便操作人員查明原因，設(shè)計了設(shè)備操作幫助系統(tǒng)。比如啟動循環(huán)泵操作，點擊設(shè)備圖標后，彈出操作對話框，如此時點擊對話框上的幫助按鈕，即可彈出幫助畫面，在畫面中列出了所有啟動循環(huán)泵的閉鎖條件，且閉鎖條件是實時的。由于閉鎖條件比較復(fù)雜，采用了矩形圖的方法。為控制系統(tǒng)中可控設(shè)備1號循環(huán)泵的幫助畫面。

　　循環(huán)泵啟動幫助畫面具體說明如下：在幫助畫面中，有黃色和藍色2種框。凡黃色框中的閉鎖條件（豎列）是與的關(guān)系，凡藍色框中的閉鎖條件（橫排）都是或的關(guān)系。滿足與不滿足是通過顏色來反映的。滿足為黑色，不滿足為紅色。

　　在中，1區(qū)（黃色框）中的全部條件必須都滿足，即字符的顏色必須是黑色。2區(qū)（藍足，即每1個橫排至少有1個不是紅色。4區(qū)（藍色）有4個小黃框，根據(jù)規(guī)定，只要有1個小黃框滿足條件即可。

　　才能開啟1號循環(huán)泵。

　　對于閉鎖條件比較復(fù)雜的控制，矩形圖的方法是一種非常簡單和實用的方法。通過矩形圖，操作人員可以在最短的時間內(nèi)知道設(shè)備是否可以進行操作。在現(xiàn)場應(yīng)用中評價較高。

　　34操作員報告及事故追憶組態(tài)王60的數(shù)據(jù)庫管理功能較強大。在組態(tài)王中，數(shù)據(jù)的保存主要有2個途徑：1把數(shù)據(jù)保存到文件，以日期為文件名；④通過Windows的ODBC動態(tài)保存到各種數(shù)據(jù)庫中，如Microsoft公司的ACCESS、SQLSERVE民ORACLE公司的ORACLE等。用戶可以對保存到這些數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行其他操作。操作員報告可以查詢操作員某段時間在上位機的任何操作，事故追憶可以查詢系統(tǒng)運行期間發(fā)生的各種報警，設(shè)備跳閘，模擬量超限等事故的詳細信息。在本項目中，這些信息都被保存到Microsoft公司的ACCESS中，組態(tài)王通過報表在界面中輸出查詢結(jié)果。

　　4結(jié)語本文是在實際項目開發(fā)過程中形成的，系統(tǒng)投入運行后，效果很好。本項目的開發(fā)前后不到一個月，這充分說明，應(yīng)用優(yōu)秀的工控軟件不僅能很好地滿足要求，而且還可縮短工期，節(jié)省人力。項目的成功運行也是對國產(chǎn)軟件組態(tài)王的又一次肯定。