GENESIS軟件在海安華新電廠DEH系統(tǒng)中的應用

1.引言

工業(yè)控制組態(tài)軟件是可以從PLC、現(xiàn)場儀表等設備中實時采集數(shù)據(jù)、發(fā)出控制指令并監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的一種軟件包。它能充分利用Windows強大的圖形編輯功能，以動畫的方式顯示監(jiān)控設備的運行狀態(tài)，方便地構成監(jiān)控畫面和實現(xiàn)控制功能，為工業(yè)監(jiān)控軟件的開發(fā)提供了十分便利的軟件開發(fā)平臺，大大提高了軟件開發(fā)的效率和可靠性，因此在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用。美國愛康諾（ICONICS）公司研發(fā)的新一代組態(tài)監(jiān)控軟件創(chuàng)世紀32（GENESIS32）正是這類工業(yè)自動化通用組態(tài)軟件之一。愛康諾（ICONICS）公司的組態(tài)監(jiān)控軟件開發(fā)領域一直處于世界領先水平。產(chǎn)品開發(fā)是基于OPC為核心（OPC-To-The-Core）， 目前OPC 已經(jīng)開發(fā)到3.0版本，創(chuàng)世紀32（GENESIS32）是百分之百兼容和支持OPC服務器。創(chuàng)世紀32（GENESIS32）是最新世紀基于OPC技術的HMI/SCADA工控組態(tài)軟件。在世界最大的SCADA系統(tǒng)—俄羅斯輸油管道系統(tǒng)應用效果良好。

海安工業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)項目海安華新熱電是在南通市區(qū)以外建設的第一家熱電企業(yè)。規(guī)劃為四爐三機，總投資3.2億元。首期工程投資約為2.2億元，新上 2臺75T循環(huán)流化床鍋爐和1臺南京汽輪電機（集團）有限責任公司生產(chǎn)的15MW抽凝機組，汽機調(diào)速系統(tǒng)選用的南京科遠自動化（集團）有限公司數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）。

基于GENESIS32強大的圖形和報警等功能，為海安華新熱電廠設計出了一套基于GENESIS32的計算機監(jiān)控平臺的汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以完成現(xiàn)場汽輪機的控制、數(shù)據(jù)顯示與記錄、各種報表的生成、報警輸出等功能。

2.系統(tǒng)硬件

DEH控制系統(tǒng)采用科遠公司NT6000分散控制系統(tǒng)的硬件平臺。本系統(tǒng)的總體結構是上、下位機結構。以PC機作為上位機，一臺工程師站，一臺操作員站，通過2只MOXA交換機，來完成PC機與下位機一對T2550 DPU的數(shù)據(jù)交換。上位機選用研華公司生產(chǎn)的工控機，GENEISIS32作為人機交互的組態(tài)軟件完成畫面顯示和報表、報警輸出等功能，LINTOOLS作為控制器策略組態(tài)軟件完成DEH控制邏輯組態(tài)。

由于DEH上位機站點少的特點，故采用常用的客戶端結構方式，采用二層網(wǎng)絡結構。第一層控制網(wǎng)絡（ELIN）連接DPU和MMI站, 為冗余工業(yè)以太網(wǎng)絡；第二層網(wǎng)絡為T2550DPU與I/O卡件的通訊網(wǎng)絡，連接DPU及其所屬的I/O站，內(nèi)部為高速數(shù)據(jù)總線（網(wǎng)絡結構圖1）。其中T2550 DPU是目前運行可靠、速度最快的DCS控制器之一，此外為了實現(xiàn)轉速測量控制和快速的轉速超限動作使用了專用的智能OPC卡，同時為了實現(xiàn)閥門快速精確定位配置了智能閥位伺服控制器TFW等等，從而為DEH快速精確控制提供了保證。

圖1 控制系統(tǒng)硬件結構示意圖

3.系統(tǒng)的軟件設計和組態(tài)

3.1創(chuàng)世紀32（GENESIS32）介紹

創(chuàng)世紀32（GENESIS32）由GraphWorX、AlarmWorX、TrendWorX三個模組組成。優(yōu)點在于以OPC為核心的技術連接服務器不需要專門的I/O驅動程序，不像其他軟件如inTouch、iFix、FIX、組態(tài)王…等等，他們都有自己的IO驅動程序，都是專用的、封閉的，他們只是寫了一個OPC的IO驅動程序去連接OPC服務器，他們各自開發(fā)的IO驅動程序只能夠在自己的系統(tǒng)運行，不能互用，因此GENESIS32具有強大的開放性，故軟件的動態(tài)畫面、報警和趨勢三個功能模塊，可以分開搭建，可根據(jù)用戶實際需求進行定制。

（1） GraphWorX32——基于OPC的HMI/SCADA 圖形OPC客戶

采用GraphWorX32（工業(yè)應用上最簡單、功能 最強大以及最完善的作圖和仿真工具），您可以生動形象、豐富多彩的工藝過程流程圖畫面;

（2） TrendWorX32——基于OPC 的實時和歷史趨勢客戶端

TrendWorx32是一種功能強大的歷史數(shù)據(jù)記錄、實時趨勢圖顯示工具，將成千上萬個數(shù)據(jù)點采集進來，然后將它們放在數(shù)據(jù)組中，以便快速和高效地回放歷史數(shù)據(jù)和顯示實時信息。采用微軟公司的SQL、ADO和OLEDB技術，TrendWorX32 將微軟公司產(chǎn)品集成在一起。TrendWorX32 與新的OPC HDA（Historical Data Access）完全兼容;

（3） AlarmWorX32 MMX-多媒體報警管理客戶端

AlarmWorX32 MMX 是一種與OPC完全兼容的多媒體報警應用軟件，為遠方報警提示提供先進的多媒體技術。

3.2軟件設計方案如下：

（1） 在GraphWorX32實現(xiàn)工藝流程畫面的設計。主要有系統(tǒng)總貌、并網(wǎng)前轉速控制、并網(wǎng)后功率抽汽控制、TSI參數(shù)監(jiān)視、系統(tǒng)配置、實時曲線、歷史曲線、報警、系統(tǒng)參數(shù)設置等幾個畫面； 畫面主要分為三部分：上部狀態(tài)顯示區(qū)，中部運行畫面區(qū)，下部為畫面切換按鈕區(qū)。其中上下區(qū)固定不變，中間區(qū)可以切換；

（2）實現(xiàn)工藝畫面上顯示量，按鈕指令等與LINOPC點的數(shù)據(jù)連接；

（3）SQLServer 中建立歷史記錄數(shù)據(jù)庫，TrendWorX32 中歷史記錄組態(tài)，配置TrendWorX32和歷史記錄數(shù)據(jù)庫的連接；

（4）首先報警服務器組態(tài)文件組態(tài)，進行報警測點記錄組態(tài)，包括模擬量和開關量報警配置，以及報警分區(qū)管理。為了記錄歷史報警信息，SQLServer 中建立報警記錄數(shù)據(jù)庫，AlarmWorX32中報警記錄信息組態(tài)，配置AlarmWorX32和報警記錄數(shù)據(jù)庫的連接；

（5）用GraphWorX32的圖表工具箱實現(xiàn)適時報警、歷史趨勢畫面的設計，并能實時監(jiān)測生產(chǎn)過程的重要數(shù)據(jù)；

（6） 編輯按鈕的以完成畫面切換、參數(shù)設定及控制、工作方式切換等功能；

其次，完善了控制系統(tǒng)登錄，操作記錄，報警記錄等查詢功能。

3.3系統(tǒng)主要畫面

圖2并網(wǎng)前轉速控制畫面