組態(tài)軟件及其在天然氣計(jì)量中的應(yīng)用
時(shí)間:2006-06-07 13:52:00來源:0
導(dǎo)語(yǔ):?介紹了組態(tài)軟件的發(fā)展歷史、組態(tài)軟件的概念、組態(tài)軟件的組成和功能
[摘 要]介紹了組態(tài)軟件的發(fā)展歷史、組態(tài)軟件的概念、組態(tài)軟件的組成和功能,同時(shí)對(duì)組態(tài)軟件MCGS在天然氣計(jì)量中的應(yīng)用給出了具體的結(jié)構(gòu)、組成和實(shí)現(xiàn)方法。
組態(tài)軟件從20世紀(jì)80年代初誕生到現(xiàn)在已經(jīng)有近20年的歷程,它的出現(xiàn)是和PC的應(yīng)用興起密不可分的,最初的組態(tài)軟件大都運(yùn)行在DOS下,隨著微軟公司可視化界面的出現(xiàn),人機(jī)交互界面的軟件才開始出現(xiàn)。同時(shí)隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)天然氣需求越來越大,對(duì)天然氣計(jì)量的準(zhǔn)確要求就越來越高,組態(tài)軟件應(yīng)用也給天然氣計(jì)量帶來了新的概念和方法,其應(yīng)用已經(jīng)深入到天然氣計(jì)量當(dāng)中。
1 組態(tài)軟件概述
1.1 什么是組態(tài)和組態(tài)軟件的含義
組態(tài)(Configuration)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法完成工程中某一具體任務(wù)的過程。在組態(tài)概念出現(xiàn)之前,要實(shí)現(xiàn)某一任務(wù),都是通過編寫程序(如使用BASIC、C、FORTRAN等)來實(shí)現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長(zhǎng),而且容易犯錯(cuò)誤,不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn),解決了這個(gè)問題。過去需要幾個(gè)月的工作通過組態(tài)幾天就可以完成。
組態(tài)軟件就是提供組態(tài)功能的一些軟件,組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計(jì)算機(jī)控制中,如DCS(集散控制系統(tǒng))組態(tài)、PLC(可編程控制器)梯形圖組態(tài)。人機(jī)界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。其實(shí)在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念,如AutoCAD、PhotoShop、PowerPoint都存在相似的操作,即用軟件提供的工具來形成自己的作品,并以數(shù)據(jù)文件保存作品,而不是執(zhí)行程序。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才能識(shí)別。不同之處在于,工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實(shí)時(shí)監(jiān)控的。組態(tài)工具的解釋引擎要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實(shí)時(shí)運(yùn)行。從表面上看,組態(tài)工具的運(yùn)行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。
1.2 組態(tài)軟件的組成、功能和特點(diǎn)
組態(tài)軟件組要包括人機(jī)界面軟件(HMI)、基于PC的控制軟件以及生產(chǎn)執(zhí)行管理軟件。
組態(tài)軟件的功能:(1)工業(yè)生產(chǎn)過程的動(dòng)態(tài)可視化控制;(2)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集和管理;(3)生產(chǎn)過程監(jiān)控報(bào)警;(4)報(bào)表功能;(5)基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的上傳和相應(yīng)控制。
組態(tài)軟件的特點(diǎn):(1)延續(xù)性和可擴(kuò)充性,用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序,當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)(包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu))或用戶需求發(fā)生改變時(shí),不需作很多修改即可方便地完成軟件的更新和升級(jí);(2)封裝性(易學(xué)易用),通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來,用戶不需掌握太多的編程語(yǔ)言技術(shù)(甚至不需要編程技術(shù)),就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能;(3)通用性,每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況,利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備(PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等)的I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫(kù)和畫面制作工具,就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程,不受行業(yè)限制。
2 系統(tǒng)應(yīng)用概述
我們這里應(yīng)用的是MCGS組態(tài)軟件,在天然氣計(jì)量項(xiàng)目中,包括大大小小的工作站,首先每個(gè)站都配有精度極高的壓力、差壓、溫度變送器、數(shù)據(jù)采集卡,進(jìn)行天然氣流量數(shù)據(jù)的測(cè)量和采集,這些數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)和MCGS軟件結(jié)合使用,從而完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表打印、報(bào)警等功能,這些功能的實(shí)現(xiàn),便于現(xiàn)場(chǎng)工作人員對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控和控制,從而形成我們整個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)站點(diǎn)。所有的站點(diǎn)通過計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng),將計(jì)量數(shù)據(jù)傳送到我們調(diào)度中心的服務(wù)器上,在調(diào)度中心的服務(wù)器上我們安裝了MCGS的IE版本,現(xiàn)場(chǎng)工作站可以通過微波、modem、串口通訊等方式把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送到服務(wù)器上,在調(diào)度中心的服務(wù)器上組態(tài)并發(fā)布,從而形成基于Web的上位機(jī)管理系統(tǒng)。管理者利用上位機(jī)管理系統(tǒng)從Internet瀏覽器實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)曲線、歷史存盤數(shù)據(jù)等,及時(shí)掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。同時(shí),基于Web的上位機(jī)管理系統(tǒng)充分發(fā)揮服務(wù)器和管理的功能,發(fā)揮數(shù)值計(jì)算能力和統(tǒng)計(jì)匯總功能,使得整個(gè)系統(tǒng)的潛能得以發(fā)揮。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。
3 系統(tǒng)功能
(1)實(shí)時(shí)采集管道運(yùn)行的差壓、壓力、溫度、瞬時(shí)流量、日累計(jì)氣量、月累計(jì)氣量、年累計(jì)氣量,這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示保存,方便查詢。
(2)自動(dòng)補(bǔ)償功能,對(duì)于檢修、停電以及更換計(jì)量器具可以利用氣量補(bǔ)償功能。
(3)實(shí)時(shí)顯示輸氣站的工藝流程圖,并顯示運(yùn)行情況以及各個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的生產(chǎn)參數(shù),如溫度、壓力、差壓、瞬時(shí)流量等。
(4)實(shí)時(shí)顯示各參數(shù)趨勢(shì)曲線圖。
(5)打印以及查詢小時(shí)報(bào)表、日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表以計(jì)量從參數(shù)設(shè)置情況。
(6)通過界面及時(shí)修改天然氣計(jì)量參數(shù)。
(7)黑匣子功能,自動(dòng)記錄參數(shù)修改以及運(yùn)行狀態(tài)變化情況,該數(shù)據(jù)無法修改,方便對(duì)異常情況進(jìn)行查詢了解。
(8)報(bào)警功能,對(duì)出現(xiàn)可能產(chǎn)生危險(xiǎn)事故的情況進(jìn)行報(bào)警并通過聲音通知工作人員。
(9)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換,便于上位機(jī)管理。
4 站控介紹
為了提高計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量精度和自動(dòng)化程度,我們采用的工控機(jī)為研華工控機(jī),溫度變送器為A級(jí)Pt100的鉑熱電阻測(cè)量,壓力和差壓變送器為日本橫河公司變送器。變送器信號(hào)經(jīng)由西門子公司PLC將現(xiàn)場(chǎng)傳送過來的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)。在上位機(jī)中我們采用MCGS工控組態(tài)軟件將傳送過來的數(shù)字信號(hào)的溫度、差壓、壓力這三個(gè)物理量來計(jì)算管道內(nèi)天然氣的瞬時(shí)流量。同時(shí),在上位機(jī)中利用MCGS強(qiáng)大的組態(tài)功能,實(shí)現(xiàn)了報(bào)表、報(bào)警、曲線、數(shù)據(jù)實(shí)施顯示等功能。另外,還可以利用MCGS二次儀表通訊功能,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣量大小、瞬時(shí)流量、用戶需求壓力等調(diào)整儀表的量程范圍,使現(xiàn)場(chǎng)的值始終保持在儀表量程合理的范圍之內(nèi),保證計(jì)量的精確,大大減少了人工作業(yè),提高了站控系統(tǒng)的智能化自動(dòng)化。
5 服務(wù)器組態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)的發(fā)布
當(dāng)站內(nèi)數(shù)據(jù)通過通信線路傳送到調(diào)度中心服務(wù)器上的時(shí)候,選用MCGS的IE版本,利用傳送過來各個(gè)計(jì)量站點(diǎn)的數(shù)據(jù)組態(tài),實(shí)現(xiàn)曲線、報(bào)表、實(shí)時(shí)顯示、歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)瀏覽等功能,并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布于局域網(wǎng)。管理機(jī)根據(jù)各自的權(quán)限,通過IE就可以方便地瀏覽各個(gè)畫面,包括數(shù)據(jù)顯示、報(bào)表、歷史曲線和數(shù)據(jù)、動(dòng)畫顯示,使管理者清楚地了解現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)情況?;赪eb的上位機(jī)管理系統(tǒng)可以很好地適應(yīng)遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)慢的特點(diǎn),即使是使用調(diào)制解調(diào)器的情況下也能很好工作,這就可以讓管理人員在家里了解系統(tǒng)狀態(tài);還能利用管理機(jī)的圖形功能繪制動(dòng)畫,發(fā)揮服務(wù)器的數(shù)據(jù)計(jì)算功能統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),使得整個(gè)系統(tǒng)得到充分應(yīng)用。
[編輯:曹微言]
標(biāo)簽:
中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。