集中供熱系統(tǒng)是城市的重要基礎設施,也是體現(xiàn)城市現(xiàn)代化水平的一個標志。發(fā)展集中供熱具有良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益,對節(jié)約能源,改善環(huán)境質(zhì)量,提高人民生活水平具有重要的意義。為搞好城市集中供熱工程,必須全面提高供熱技術水平,特別是要提高供熱系統(tǒng)的自動化控制水平。
1 系統(tǒng)構成
烏魯木齊市熱力總公司葦湖梁熱網(wǎng)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)于2001年建成使用,40座換熱站分四批接入熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。近幾年來,由于監(jiān)控中心的服務器、工程師站及操作員站的計算機設備老化、運行緩慢,對葦電熱網(wǎng)通信方案進行升級改造后(由原先的撥號通訊方式改為ADSL通訊方式),另有56座換熱站接入熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),數(shù)據(jù)量增大,系統(tǒng)更加不穩(wěn)定,已經(jīng)無法滿足監(jiān)控系統(tǒng)的要求,對系統(tǒng)升級勢在必行。
熱力總公司對原有的監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件進行了升級改造,更新了服務器、工程師站和操作員站計算機。基于Windows NT4.0的操作系統(tǒng)和Gensis32 6.0版本組態(tài)軟件也已升級為基于Windows 2003/XP操作系統(tǒng)的Gensis32 9.0(中文版)。升級后數(shù)據(jù)連接由原先通過DCOM配置改為基于Internet,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性提高,修正使用DCOM在不同的平臺之間互連造成的問題,減少了DCOM應用程序調(diào)試的時間。數(shù)據(jù)由原先的Microsoft Access(Limit 1G/Per Database)升級為Microsoft SQL 2005 Express容量可擴展至4G,內(nèi)置Modbus OPC Server,SNMP OPC Server,OPC DDE等通訊協(xié)議,兼容第三方軟硬件,其擴展性強,兼容性強,穩(wěn)定性可靠??紤]到近百座換熱站數(shù)據(jù)量大,并且要求數(shù)據(jù)實時傳輸,將PVIOPC服務器由原來的1臺增至3臺。
監(jiān)控系統(tǒng)升級后,設2臺服務器(冗余),3臺PVIOPC服務器(也可當操作員站),2臺操作員站,系統(tǒng)結構如圖1所示。選用ICONICS GENESIS32 V9.0組態(tài)軟件,實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的畫面監(jiān)測,歷史趨勢,參數(shù)設定、指令控制、報警管理和報表管理等功能。
2 系統(tǒng)組態(tài)
2.1 應用程序結構
GENESIS32 V9.0組態(tài)軟件的應用程序的結構如下(見圖2):
Alarm Server Configurator配置OPC服務器要需要報警的標記,運行時G raphWorX32上利用Alarm Indicator及Live Alarm Viewer控件來觀察報警服務器狀態(tài)和報警。
Alarm Logger Configurator的任務則是將Alarm Server的報警內(nèi)容記錄到數(shù)據(jù)庫中,形成歷史警報,運行時G raphWorX32剛利用Historical Alarm Report來顯示數(shù)據(jù)庫中的歷史報警。
TrendWorX32 Configurator的任務是將OPC服務器中需要采集的數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)庫中,然后在G raphWorX32利用Historical Trend Viewer控件查看歷史趨勢。
TrendWorX32 Reporting 則用來打印被采集到數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
GraphWorX32中顯示實時數(shù)據(jù)和實時趨勢則是直接通過OPC DA從OPC 服務器中獲得數(shù)據(jù)的。
2.2 數(shù)據(jù)庫處理
GENESIS32和B&R2005系列和X20系列PCC可編程控制器的通訊處理的實現(xiàn)通過B&R Automation軟件建立上位機與各個PCC中以太網(wǎng)模塊的連接,將該連接作為OPC服務器,而GENESIS32作為OPC客戶端,實現(xiàn)GENESIS32監(jiān)控系統(tǒng)與PCC系統(tǒng)的通訊。
我們首先對B&R Automation軟件進行OPC Server配置,對標簽變量、通訊路徑、數(shù)據(jù)轉換進行配置。(見圖3)
其次,通過對安裝在服務器上的SQL Server Express 2005 進行配置,創(chuàng)建兩個數(shù)據(jù)庫,一個用于存儲報警時間數(shù)據(jù),另一個存儲歷史數(shù)據(jù)。(見圖4)
2.3 畫面開發(fā)
組態(tài)軟件中的GraphWrox32用于畫面組態(tài)。監(jiān)控畫面參照換熱站工藝圖紙設計,直觀反映換熱站的整個工藝流程,通過色彩的過渡和不同顏色的搭配,突出了整個工藝的每個環(huán)節(jié)。參數(shù)總貌、參數(shù)設定、閥門控制、變頻控制、二次回水壓力設定、二次供水溫度設定等,所有畫面風格統(tǒng)一,布局一致,充分考慮了操作人員使用習慣。通過畫面中的動態(tài)效果、顏色變化反映設備運行狀態(tài),以數(shù)值、棒圖、趨勢圖的變化反映現(xiàn)場數(shù)據(jù)的變化。(見圖5)
2.4 歷史數(shù)據(jù)采集組態(tài)
組態(tài)軟件中的TrendWorX32 Logger Configurator將數(shù)據(jù)記錄到后臺的關系數(shù)據(jù)庫之中,然后以歷史曲線或報表的方式顯示出來。它不僅可以記錄原始的數(shù)據(jù),還能記錄過濾后的數(shù)據(jù)以及經(jīng)過數(shù)學運算后數(shù)據(jù),它使用微軟的ADO/OLEDB技術,通過它可以連接Access,SQL Server ,MSDE或者Oracle。
在GraphWorx32中,有個TWXView32 ActiveX Control,該控件可通過多種形式來顯示數(shù)據(jù),如時間曲線、xy曲線、棒圖、餅圖、對數(shù)坐標圖等。用戶可以很方便的在其屬性頁中定義其顏色、字體、列屬性、值域范圍、筆屬性、時間軸等,甚至可以在一個控件中同時顯示實時曲線和歷史曲線,這樣就可以將上周的數(shù)據(jù)與當前數(shù)據(jù)進行比較,當前生產(chǎn)量與計劃生產(chǎn)量進行比較,操作員可以隨意添加注釋,曲線可以自由地放大、縮小,數(shù)據(jù)也可以統(tǒng)計。
2.5報表生成
組態(tài)軟件中的TrendWorx32 Reporting用于從存儲的歷史數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)形成報表,并且以數(shù)據(jù)庫表格,文本文件,EXCEL文件等方式顯示出來,還可根據(jù)實際需要靈活調(diào)整所需的時間段報表。當用戶需要瀏覽、導出、打印某日的報表時,只需指定報表生成日期,系統(tǒng)將自動創(chuàng)建歷史數(shù)據(jù)的用戶報表。
2.6報警存儲、查詢
組態(tài)軟件中的AlarmWorX32 Server是一個分布式的警報和事件管理系統(tǒng),可在標準的GENESIS32套裝中使用,也可作為一個開放的組件單獨使用,它提供實時的報警信息。報警服務器組態(tài)(Alarm Server Configurator) 當OPC變量或者表達式需要報警時,將其組態(tài)到報警服務器組態(tài)里,在報警服務器組態(tài)里可定義上下限報警,偏差報警,數(shù)據(jù)變化率報警,以及數(shù)字量的報警.可指定報警相關量,指定報警點屬于哪個報警區(qū),報警服務器組態(tài)內(nèi)容是存儲在Access或者SQL數(shù)據(jù)庫之中的。
在GraphWorx32中新建一個窗口,單擊工具欄上的ICONICS AWXView32 控件,會在畫面中添加一個報警控件,如下圖所示。默認情況下,該控件已經(jīng)關聯(lián)了報警服務器,可以直接運行畫面,如果此時有報警信息的話,就可以從控件中看到。
3 結束語
該監(jiān)控系統(tǒng)自投入運行以來,運行穩(wěn)定、可靠,作為熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)支撐軟件的GENESIS32平臺 ,在系統(tǒng)開發(fā)中發(fā)揮了重要的作用,較大幅度地減少了系統(tǒng)的開發(fā)工作量,縮短了開發(fā)時間,并具有較好的工作穩(wěn)定性。