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GENESIS32 V9.0组态软件在热网监控系统中的应用
作者:江雪梅
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嵌入式系统/自动化软件展厅
组态软件, 单片机, ...
摘要:该文以乌鲁木齐市热力总公司苇湖梁热网调度监控系统为实例,介绍了GENESIS32 V9.0组态软件以及B&R的 2005系列和X20系列PCC可编程计算机控制器在热网监控系统中的应用,阐述了该系统的构成、配置以及组态过程。
关键词:GENESIS32 V9.1;PCC可编程计算机控制器;监视控制和数据采集;OPC

引言

集中供热系统是城市的重要基础设施,也是体现城市现代化水平的一个标志。发展集中供热具有良好的社会效益、环境效益和经济效益,对节约能源,改善环境质量,提高人民生活水平具有重要的意义。为搞好城市集中供热工程,必须全面提高供热技术水平,特别是要提高供热系统的自动化控制水平。

1 系统构成

乌鲁木齐市热力总公司苇湖梁热网调度监控系统于2001年建成使用,40座换热站分四批接入热网监控系统。近几年来,由于监控中心的服务器、工程师站及操作员站的计算机设备老化、运行缓慢,对苇电热网通信方案进行升级改造后(由原先的拨号通讯方式改为ADSL通讯方式),另有56座换热站接入热网监控系统,数据量增大,系统更加不稳定,已经无法满足监控系统的要求,对系统升级势在必行。

热力总公司对原有的监控系统硬件和软件进行了升级改造,更新了服务器、工程师站和操作员站计算机。基于Windows NT4.0的操作系统和Gensis32 6.0版本组态软件也已升级为基于Windows 2003/XP操作系统的Gensis32 9.0(中文版)。升级后数据连接由原先通过DCOM配置改为基于Internet,数据稳定性提高,修正使用DCOM在不同的平台之间互连造成的问题,减少了DCOM应用程序调试的时间。数据由原先的Microsoft Access(Limit 1G/Per Database)升级为Microsoft SQL 2005 Express容量可扩展至4G,内置Modbus OPC Server,SNMP OPC Server,OPC DDE等通讯协议,兼容第三方软硬件,其扩展性强,兼容性强,稳定性可靠。考虑到近百座换热站数据量大,并且要求数据实时传输,将PVIOPC服务器由原来的1台增至3台。

监控系统升级后,设2台服务器(冗余),3台PVIOPC服务器(也可当操作员站),2台操作员站,系统结构如图1所示。选用ICONICS GENESIS32 V9.0组态软件,实现对整个系统的画面监测,历史趋势,参数设定、指令控制、报警管理和报表管理等功能。

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图1 监控系统结构图

2 系统组态

2.1 应用程序结构

GENESIS32 V9.0组态软件的应用程序的结构如下(见图2):

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图2 应用程序结构

Alarm Server Configurator配置OPC服务器要需要报警的标记,运行时G raphWorX32上利用Alarm Indicator及Live Alarm Viewer控件来观察报警服务器状态和报警。

Alarm Logger Configurator的任务则是将Alarm Server的报警内容记录到数据库中,形成历史警报,运行时G raphWorX32刚利用Historical Alarm Report来显示数据库中的历史报警。

TrendWorX32 Configurator的任务是将OPC服务器中需要采集的数据采集到数据库中,然后在G raphWorX32利用Historical Trend Viewer控件查看历史趋势。

TrendWorX32 Reporting 则用来打印被采集到数据库中的数据。

GraphWorX32中显示实时数据和实时趋势则是直接通过OPC DA从OPC 服务器中获得数据的。

2.2 数据库处理

GENESIS32和B&R2005系列和X20系列PCC可编程控制器的通讯处理的实现通过B&R Automation软件建立上位机与各个PCC中以太网模块的连接,将该连接作为OPC服务器,而GENESIS32作为OPC客户端,实现GENESIS32监控系统与PCC系统的通讯。

我们首先对B&R Automation软件进行OPC Server配置,对标签变量、通讯路径、数据转换进行配置。(见图3)

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图3 PVI OPC Server配置器

其次,通过对安装在服务器上的SQL Server Express 2005 进行配置,创建两个数据库,一个用于存储报警时间数据,另一个存储历史数据。(见图4)

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图4 SQL Server管理工作室

2.3 画面开发

组态软件中的GraphWrox32用于画面组态。监控画面参照换热站工艺图纸设计,直观反映换热站的整个工艺流程,通过色彩的过渡和不同颜色的搭配,突出了整个工艺的每个环节。参数总貌、参数设定、阀门控制、变频控制、二次回水压力设定、二次供水温度设定等,所有画面风格统一,布局一致,充分考虑了操作人员使用习惯。通过画面中的动态效果、颜色变化反映设备运行状态,以数值、棒图、趋势图的变化反映现场数据的变化。(见图5)

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图5 换热站的工艺流程画面

2.4 历史数据采集组态

组态软件中的TrendWorX32 Logger Configurator将数据记录到后台的关系数据库之中,然后以历史曲线或报表的方式显示出来。它不仅可以记录原始的数据,还能记录过滤后的数据以及经过数学运算后数据,它使用微软的ADO/OLEDB技术,通过它可以连接Access,SQL Server ,MSDE或者Oracle。

在GraphWorx32中,有个TWXView32 ActiveX Control,该控件可通过多种形式来显示数据,如时间曲线、xy曲线、棒图、饼图、对数坐标图等。用户可以很方便的在其属性页中定义其颜色、字体、列属性、值域范围、笔属性、时间轴等,甚至可以在一个控件中同时显示实时曲线和历史曲线,这样就可以将上周的数据与当前数据进行比较,当前生产量与计划生产量进行比较,操作员可以随意添加注释,曲线可以自由地放大、缩小,数据也可以统计。

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图6 TrendWorX32 Logger 配置器

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图7 工艺量的历史趋势曲线画面

2.5报表生成

组态软件中的TrendWorx32 Reporting用于从存储的历史数据库中提取数据形成报表,并且以数据库表格,文本文件,EXCEL文件等方式显示出来,还可根据实际需要灵活调整所需的时间段报表。当用户需要浏览、导出、打印某日的报表时,只需指定报表生成日期,系统将自动创建历史数据的用户报表。

2.6报警存储、查询

组态软件中的AlarmWorX32 Server是一个分布式的警报和事件管理系统,可在标准的GENESIS32套装中使用,也可作为一个开放的组件单独使用,它提供实时的报警信息。报警服务器组态(Alarm Server Configurator) 当OPC变量或者表达式需要报警时,将其组态到报警服务器组态里,在报警服务器组态里可定义上下限报警,偏差报警,数据变化率报警,以及数字量的报警.可指定报警相关量,指定报警点属于哪个报警区,报警服务器组态内容是存储在Access或者SQL数据库之中的。

在GraphWorx32中新建一个窗口,单击工具栏上的ICONICS AWXView32 控件,会在画面中添加一个报警控件。默认情况下,该控件已经关联了报警服务器,可以直接运行画面,如果此时有报警信息的话,就可以从控件中看到。

3 结束语

该监控系统自投入运行以来,运行稳定、可靠,作为热网监控系统组态支撑软件的GENESIS32平台 ,在系统开发中发挥了重要的作用,较大幅度地减少了系统的开发工作量,缩短了开发时间,并具有较好的工作稳定性。

参考文献
[1] GENESIS32 V9.0 培训手册.2008
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (12/2/2010)
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