1、監(jiān)控組態(tài)軟件在化工廠電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用揚(yáng)子石油化工股份有限公司化工廠（以下簡(jiǎn)稱化工廠）電力系統(tǒng)原來(lái)在1#總降和2#總降各有一套專用監(jiān)控軟件，它們的功能和信息共享能力都不理想。現(xiàn)在為了滿足全廠集中監(jiān)控，以及向電調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)信息的要求，對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行了改造。針對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行和生產(chǎn)運(yùn)行的需要，自主設(shè)計(jì)了部分組態(tài)畫面，對(duì)過(guò)去許多想知道卻無(wú)法觀察到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了監(jiān)控。對(duì)各類報(bào)警信息，采取分類音響報(bào)警，便于值班人員分辨。監(jiān)控組態(tài)軟件的投用，給化工廠電力系統(tǒng)的揚(yáng)子石油化工股份有限公司化工廠（以下簡(jiǎn)稱化工廠）電力系統(tǒng)原來(lái)在1#總降和2#總降各有一套專用監(jiān)控軟件，它們的功能和信息共享能力都不理想。現(xiàn)在為了滿足全廠集中

2、監(jiān)控，以及向電調(diào)轉(zhuǎn)發(fā)信息的要求，對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行了改造。針對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行和生產(chǎn)運(yùn)行的需要，自主設(shè)計(jì)了部分組態(tài)畫面，對(duì)過(guò)去許多想知道卻無(wú)法觀察到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了監(jiān)控。對(duì)各類報(bào)警信息，采取分類音響報(bào)警，便于值班人員分辨。監(jiān)控組態(tài)軟件的投用，給化工廠電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及事故分析處理都帶來(lái)許多有利的因素。監(jiān)控組態(tài)的概念“組態(tài)”的概念是伴隨著集散控制系統(tǒng)的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)人員所熟知的。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通信及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對(duì)IO設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。直到現(xiàn)在，每個(gè)DCS廠家的組態(tài)軟件仍是專用的（即與硬件相關(guān)的），不可相互替代。從2O世紀(jì)

3、8O年代末開始，由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的普及，國(guó)內(nèi)開始有人研究如何利用PC進(jìn)行工業(yè)監(jiān)控，同時(shí)開始出現(xiàn)基于PC總線的AD、DA、計(jì)數(shù)器2000操作系統(tǒng)，因?yàn)槠鋬?nèi)核是原來(lái)的VMS的變種，可靠性和實(shí)時(shí)性都好于Windows98。組態(tài)軟件的發(fā)展與成長(zhǎng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與普及密不可分。曾有一段時(shí)期，各DCS廠商的底層網(wǎng)絡(luò)都是專用的，現(xiàn)在則使用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，這在很大程度上促進(jìn)了組態(tài)軟件的應(yīng)用。總線技術(shù)的成熟更加促進(jìn)了組態(tài)軟件的應(yīng)用。應(yīng)該說(shuō)總線是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其核心內(nèi)容一是工業(yè)應(yīng)用，二是完成從模擬方式到數(shù)字方式的轉(zhuǎn)變，使信息和供電同在一根雙線電纜上傳輸，還要滿足許多技術(shù)指標(biāo)。隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷

4、被賦予新的內(nèi)容。化工廠的監(jiān)控組態(tài)系統(tǒng)主要使用485總線和ModbusRtu通訊協(xié)議。化工廠電力監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成電力監(jiān)控系統(tǒng)的硬件構(gòu)成化工廠電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)圖如圖1所示。化工廠的監(jiān)控系統(tǒng)采用前臺(tái)機(jī)作為IO通訊服務(wù)器，后臺(tái)機(jī)作為監(jiān)控報(bào)警設(shè)備的監(jiān)控模式。圖1化工廠電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連結(jié)示意1#總降的前臺(tái)IO通訊機(jī)負(fù)責(zé)與綜合電力保護(hù)繼電器以485總線進(jìn)行通訊。所有的設(shè)備都使用Modbus通信協(xié)議。后臺(tái)監(jiān)控機(jī)通過(guò)LAN網(wǎng)與前臺(tái)IO通訊機(jī)通信，讀取各綜保繼電器的電壓、電流等遙測(cè)量，以及開關(guān)、保護(hù)狀態(tài)等遙信量。所有的網(wǎng)絡(luò)連結(jié)通過(guò)1臺(tái)交換機(jī)集聯(lián)起來(lái)。1#總降的網(wǎng)絡(luò)通過(guò)連在交換機(jī)上的光纖收發(fā)器與2#總降的網(wǎng)絡(luò)相

5、連。2#總降的前臺(tái)IO通訊機(jī)接受來(lái)自原南瑞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的信息，以及南京自動(dòng)化研究所微機(jī)繼電保護(hù)器發(fā)出的保護(hù)信息。乙醛變電所的微機(jī)既是IO通訊機(jī)也負(fù)責(zé)監(jiān)控的顯示。它直接通過(guò)自帶的RS232接口加上232485轉(zhuǎn)換器與乙醛變電所內(nèi)的PLC內(nèi)存中的緩沖區(qū)中，報(bào)警和事件在緩沖區(qū)中是以先進(jìn)先出的隊(duì)列形式存儲(chǔ)，所以只有最近的報(bào)警和事件在內(nèi)存中。當(dāng)緩沖區(qū)達(dá)到一定數(shù)目或記錄定時(shí)時(shí)間到時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將報(bào)警和事件信息寫到報(bào)警存儲(chǔ)文件、打印機(jī)或數(shù)據(jù)庫(kù)中（請(qǐng)注意：要先定義是否存儲(chǔ)到文件、數(shù)據(jù)庫(kù)或直接輸出到打印機(jī)）。報(bào)警和事件在報(bào)警窗中會(huì)按照設(shè)置的過(guò)濾條件實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。Touchvew是組態(tài)王軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，用于

6、顯示畫面開發(fā)系統(tǒng)中建立的動(dòng)畫圖形畫面，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)與IO服務(wù)程序（數(shù)據(jù)采集組件）的數(shù)據(jù)交換。它通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理從一組工業(yè)控制對(duì)象采集到的各種數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)的變化用動(dòng)畫的方式形象地表示出來(lái)，同時(shí)完成報(bào)警、歷史記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能，并可生成歷史數(shù)據(jù)文件。改造后化工廠電力監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)越性原電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能原電力監(jiān)控軟件由微機(jī)繼電保護(hù)設(shè)備廠家提供，具有基本的設(shè)備開關(guān)量、模擬量的顯示功能，以及一個(gè)故障信息報(bào)警窗口。該系統(tǒng)為此類微機(jī)保護(hù)繼電器的專用監(jiān)控軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)單獨(dú)變電所電力系統(tǒng)的基本監(jiān)控功能。改造后監(jiān)控系統(tǒng)的新功能（1）歷史報(bào)警記錄查詢功能使故障過(guò)程再現(xiàn)過(guò)去的監(jiān)控報(bào)警信息報(bào)出的信息是按時(shí)間

7、順序簡(jiǎn)單排列，對(duì)各類信息沒(méi)有分類選擇性。改造后的監(jiān)控軟件中既可以顯示當(dāng)前的報(bào)警，也可以顯示歷史的報(bào)警事件。同時(shí)對(duì)每一個(gè)變量的報(bào)警，可以規(guī)定報(bào)警的報(bào)警類型。信息還可以用文件的形式進(jìn)行歷史記錄或?qū)崟r(shí)打印報(bào)警信息。可以通過(guò)選擇起始時(shí)間和終止時(shí)間以及報(bào)警類型調(diào)取設(shè)備的歷史事件記錄，對(duì)事故的過(guò)程分析有更準(zhǔn)確的依據(jù)。歷史報(bào)警查詢畫面如圖2。圖2電機(jī)歷史報(bào)警查詢畫面（2）通過(guò)故障錄波分析故障時(shí)的狀態(tài)電力繼電保護(hù)使用綜合保護(hù)繼電器后，具有了自動(dòng)故障錄波的功能。此次監(jiān)控改造在監(jiān)控軟件設(shè)置了讀取故障錄波的功能。利用故障錄波軟件讀取綜合保護(hù)繼電器錄下的故障前后幾十個(gè)周波的跳閘電流、電壓波形，分析繼保動(dòng)作的準(zhǔn)確性。對(duì)

8、于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)以及“晃電”時(shí)BZT（備自投）動(dòng)作的過(guò)程分析，都有了過(guò)去不可能獲取的準(zhǔn)確依據(jù)。（3）利用歷史曲線分析電機(jī)運(yùn)行狀況原監(jiān)控系統(tǒng)信息采集方式采用的是查詢式，沒(méi)有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，因而無(wú)法顯示歷史曲線。改造后的系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠顯示長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月的歷史曲線。通過(guò)觀察歷史曲線，電機(jī)在運(yùn)行中如果在負(fù)荷變化不大的情況下電流（溫度）發(fā)生明顯變化，就必須分析原因。在電機(jī)本體或者軸承發(fā)生損毀前解決故障。通過(guò)觀察電機(jī)電流的歷史曲線了解電機(jī)運(yùn)行的狀況和趨勢(shì)。（4）電機(jī)累計(jì)運(yùn)行時(shí)間的記錄維修規(guī)程上要求電機(jī)運(yùn)行一定時(shí)間后下線檢修一次。監(jiān)控軟件上記錄的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間是安排檢修周期的準(zhǔn)確依據(jù)。改造后通過(guò)新增的組態(tài)畫面可以看到電機(jī)累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間，電機(jī)檢修后通過(guò)系統(tǒng)管理員按鈕對(duì)此數(shù)據(jù)清零。（5）通過(guò)邏輯狀態(tài)顯示來(lái)查找二次回路故障過(guò)去的監(jiān)控系統(tǒng)能夠反映儀表信號(hào)的有無(wú)，但對(duì)綜保繼電器內(nèi)許多開關(guān)、狀態(tài)量無(wú)法監(jiān)視。改造后增加了一些組態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)了許多狀