【摘  要】該文以烏魯木齊市熱力總公司葦湖梁熱網調度監控系統為實例，介紹了GENESIS32 V9.0組態軟件以及B&R的 2005系列和X20系列PCC可編程計算機控制器在熱網監控系統中的應用，闡述了該系統的構成、配置以及組態過程。
【關鍵詞】GENESIS32 V9.1；PCC可編程計算機控制器；監視控制和數據采集；OPC
 中圖分類號：          文獻標識碼：B
Application of GENESIS32 V9.0 Configuration Software in the Heat Supply Network Monitoring System
 
JIANG-Xuemei1，ZHANG-Guoqing 1，SONG-Yumei2
( 1.Urumchi Heating Power Company, Urumchi 830049,China;
2.Beijing Gas And Heating Engineering Design Institute Co.,Ltd., Beijing 100032, China)
 
Abstract: By taking for example the Weihuliang heat supply network dispatching monitoring system of Urumqi heating Power Industry Corporation, the paper introduce the application of GENESIS32 V9.0 configuration software, B&R 2005 series and X20 series PCC(programmable computer controller) in this control and monitoring system and elaborates  the composition , configuration and the configuration process of the system..
Key words:GENESIS32 V9.1；Programmable Computer Controllers (PCC)；Supervisory Control and Data Acquisition(SCADA);OPC
 
0  引言

      集中供熱系統是城市的重要基礎設施，也是體現城市現代化水平的一個標志。發展集中供熱具有良好的社會效益、環境效益和經濟效益，對節約能源，改善環境質量，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的自動化控制水平。
 
1  系統構成
      烏魯木齊市熱力總公司葦湖梁熱網調度監控系統于2001年建成使用，40座換熱站分四批接入熱網監控系統。近幾年來，由于監控中心的服務器、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座換熱站接入熱網監控系統，數據量增大，系統更加不穩定，已經無法滿足監控系統的要求，對系統升級勢在必行。
 
      熱力總公司對原有的監控系統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的操作系統和Gensis32 6.0版本組態軟件也已升級為基于Windows 2003/XP操作系統的Gensis32 9.0（中文版）。升級后數據連接由原先通過DCOM配置改為基于Internet，數據穩定性提高，修正使用DCOM在不同的平臺之間互連造成的問題，減少了DCOM應用程序調試的時間。數據由原先的Microsoft Access(Limit 1G/Per Database)升級為Microsoft SQL 2005 Express容量可擴展至4G，內置Modbus OPC Server,SNMP OPC Server,OPC DDE等通訊協議，兼容第三方軟硬件，其擴展性強，兼容性強，穩定性可靠。考慮到近百座換熱站數據量大，并且要求數據實時傳輸，將PVIOPC服務器由原來的1臺增至3臺。
 
      監控系統升級后，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，系統結構如圖1所示。選用ICONICS GENESIS32 V9.0組態軟件，實現對整個系統的畫面監測，歷史趨勢，參數設定、指令控制、報警管理和報表管理等功能。
 

 

圖1  監控系統結構圖

 
2  系統組態
2.1 應用程序結構
      GENESIS32 V9.0組態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和報警。
      Alarm Logger Configurator的任務則是將Alarm Server的報警內容記錄到數據庫中,形成歷史警報,運行時G raphWorX32剛利用Historical Alarm Report來顯示數據庫中的歷史報警。
      TrendWorX32 Configurator的任務是將OPC服務器中需要采集的數據采集到數據庫中,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據庫中的數據。
      GraphWorX32中顯示實時數據和實時趨勢則是直接通過OPC DA從OPC 服務器中獲得數據的。

 

圖2  應用程序結構

2.2 數據庫處理
      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通過B&R Automation軟件建立上位機與各個PCC中以太網模塊的連接，將該連接作為OPC服務器，而GENESIS32作為OPC客戶端，實現GENESIS32監控系統與PCC系統的通訊。
      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、數據轉換進行配置。（見圖3）

 

圖3  PVI OPC Server配置器

      其次，通過對安裝在服務器上的SQL Server Express 2005 進行配置，創建兩個數據庫，一個用于存儲報警時間數據，另一個存儲歷史數據。（見圖4）

 

圖4  SQL Server管理工作室

2.3  畫面開發
      組態軟件中的GraphWrox32用于畫面組態。監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節。參數總貌、參數設定、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。通過畫面中的動態效果、顏色變化反映設備運行狀態，以數值、棒圖、趨勢圖的變化反映現場數據的變化。（見圖5）
 

圖5  換熱站的工藝流程畫面

2.4  歷史數據采集組態
      組態軟件中的TrendWorX32 Logger Configurator將數據記錄到后臺的關系數據庫之中,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據,還能記錄過濾后的數據以及經過數學運算后數據,它使用微軟的ADO/OLEDB技術,通過它可以連接Access,SQL Server ,MSDE或者

Oracle。
 

圖6 TrendWorX32 Logger 配置器

      在GraphWorx32中，有個TWXView32 ActiveX Control，該控件可通過多種形式來顯示數據，如時間曲線、xy曲線、棒圖、餅圖、對數坐標圖等。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據與當前數據進行比較，當前生產量與計劃生產量進行比較，操作員可以隨意添加注釋，曲線可以自由地放大、縮小，數據也可以統計。
 

圖7 工藝量的歷史趨勢曲線畫面

2.5報表生成
      組態軟件中的TrendWorx32 Reporting用于從存儲的歷史數據庫中提取數據形成報表,并且以數據庫表格,文本文件,EXCEL文件等方式顯示出來，還可根據實際需要靈活調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，系統將自動創建歷史數據的用戶報表。
 

圖8 創建歷史數據用戶報表

2.6報警存儲、查詢
      組態軟件中的AlarmWorX32 Server是一個分布式的警報和事件管理系統,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(Alarm Server Configurator) 當OPC變量或者表達式需要報警時,將其組態到報警服務器組態里,在報警服務器組態里可定義上下限報警,偏差報警,數據變化率報警,以及數字量的報警.可指定報警相關量,指定報警點屬于哪個報警區,報警服務器組態內容是存儲在Access或者SQL數據庫之中的。
 

圖9  AlarmWorX32服務器配置器

      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,該控件已經關聯了報警服務器,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。
 

圖10  歷史報警信息畫面

3  結束語
      該監控系統自投入運行以來，運行穩定、可靠，作為熱網監控系統組態支撐軟件的GENESIS32平臺 ，在系統開發中發揮了重要的作用，較大幅度地減少了系統的開發工作量，縮短了開發時間，并具有較好的工作穩定性。
 
參考文獻
[1] GENESIS32 V9.0 培訓手冊.2008
作者簡介
江雪梅（1976-  ），女，大學本科，烏魯木齊市熱力總公司,系統工程師，主管熱網監控系統自動化技術。
張國慶（1972-  ），男，熱工技師，烏魯木齊市熱力總公司,系統維護員，主管熱網監控系統設備維護。
宋玉梅（1964-  ），女，大學本科，北京市煤氣熱力工程設計院有限公司，高級工程師，從事管網監控系統設計工作。