1.引言
工業(yè)控制組態(tài)軟件是可以從PLC、現(xiàn)場(chǎng)儀表等設(shè)備中實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、發(fā)出控制指令并監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的一種軟件包。它能充分利用Windows強(qiáng)大的圖形編輯功能，以動(dòng)畫(huà)的方式顯示監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫(huà)面和實(shí)現(xiàn)控制功能，為工業(yè)監(jiān)控軟件的開(kāi)發(fā)提供了十分便利的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，大大提高了軟件開(kāi)發(fā)的效率和可靠性，因此在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。美國(guó)愛(ài)康諾（ICONICS）公司研發(fā)的新一代組態(tài)監(jiān)控軟件創(chuàng)世紀(jì)32（GENESIS32）正是這類工業(yè)自動(dòng)化通用組態(tài)軟件之一。愛(ài)康諾（ICONICS）公司的組態(tài)監(jiān)控軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域一直處于世界領(lǐng)先水平。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)是基于OPC為核心（OPC-To-The-Core）， 目前OPC 已經(jīng)開(kāi)發(fā)到3.0版本，創(chuàng)世紀(jì)32（GENESIS32）是百分之百兼容和支持OPC服務(wù)器。創(chuàng)世紀(jì)32（GENESIS32）是最新世紀(jì)基于OPC技術(shù)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(yīng)用效果良好。
海安工業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目海安華新熱電是在南通市區(qū)以外建設(shè)的第一家熱電企業(yè)。規(guī)劃為四爐三機(jī)，總投資3.2億元。首期工程投資約為2.2億元，新上 2臺(tái)75T循環(huán)流化床鍋爐和1臺(tái)南京汽輪電機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司生產(chǎn)的15MW抽凝機(jī)組，汽機(jī)調(diào)速系統(tǒng)選用的南京科遠(yuǎn)自動(dòng)化（集團(tuán)）有限公司數(shù)字式電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）。
基于GENESIS32強(qiáng)大的圖形和報(bào)警等功能，為海安華新熱電廠設(shè)計(jì)出了一套基于GENESIS32的計(jì)算機(jī)監(jiān)控平臺(tái)的汽輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以完成現(xiàn)場(chǎng)汽輪機(jī)的控制、數(shù)據(jù)顯示與記錄、各種報(bào)表的生成、報(bào)警輸出等功能。
2.系統(tǒng)硬件
DEH控制系統(tǒng)采用科遠(yuǎn)公司NT6000分散控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)是上、下位機(jī)結(jié)構(gòu)。以PC機(jī)作為上位機(jī)，一臺(tái)工程師站，一臺(tái)操作員站，通過(guò)2只MOXA交換機(jī)，來(lái)完成PC機(jī)與下位機(jī)一對(duì)T2550 DPU的數(shù)據(jù)交換。上位機(jī)選用研華公司生產(chǎn)的工控機(jī)，GENEISIS32作為人機(jī)交互的組態(tài)軟件完成畫(huà)面顯示和報(bào)表、報(bào)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(jī)站點(diǎn)少的特點(diǎn)，故采用常用的客戶端結(jié)構(gòu)方式，采用二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第一層控制網(wǎng)絡(luò)（ELIN）連接DPU和MMI站, 為冗余工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)；第二層網(wǎng)絡(luò)為T2550DPU與I/O卡件的通訊網(wǎng)絡(luò)，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(luò)結(jié)構(gòu)圖1）。其中T2550 DPU是目前運(yùn)行可靠、速度最快的DCS控制器之一，此外為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量控制和快速的轉(zhuǎn)速超限動(dòng)作使用了專用的智能OPC卡，同時(shí)為了實(shí)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(jié)構(gòu)示意圖

3.系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)
3.1創(chuàng)世紀(jì)32（GENESIS32）介紹
創(chuàng)世紀(jì)32（GENESIS32）由GraphWorX、AlarmWorX、TrendWorX三個(gè)模組組成。優(yōu)點(diǎn)在于以O(shè)PC為核心的技術(shù)連接服務(wù)器不需要專門的I/O驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)程序，都是專用的、封閉的，他們只是寫(xiě)了一個(gè)OPC的IO驅(qū)動(dòng)程序去連接OPC服務(wù)器，他們各自開(kāi)發(fā)的IO驅(qū)動(dòng)程序只能夠在自己的系統(tǒng)運(yùn)行，不能互用，因此GENESIS32具有強(qiáng)大的開(kāi)放性，故軟件的動(dòng)態(tài)畫(huà)面、報(bào)警和趨勢(shì)三個(gè)功能模塊，可以分開(kāi)搭建，可根據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行定制。
（1） GraphWorX32——基于OPC的HMI/SCADA 圖形OPC客戶
采用GraphWorX32（工業(yè)應(yīng)用上最簡(jiǎn)單、功能 最強(qiáng)大以及最完善的作圖和仿真工具），您可以生動(dòng)形象、豐富多彩的工藝過(guò)程流程圖畫(huà)面;
（2） TrendWorX32——基于OPC 的實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)客戶端
TrendWorx32是一種功能強(qiáng)大的歷史數(shù)據(jù)記錄、實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖顯示工具，將成千上萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)采集進(jìn)來(lái)，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(shí)時(shí)信息。采用微軟公司的SQL、ADO和OLEDB技術(shù)，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(bào)警管理客戶端
AlarmWorX32 MMX 是一種與OPC完全兼容的多媒體報(bào)警應(yīng)用軟件，為遠(yuǎn)方報(bào)警提示提供先進(jìn)的多媒體技術(shù)。
3.2軟件設(shè)計(jì)方案如下：
（1） 在GraphWorX32實(shí)現(xiàn)工藝流程畫(huà)面的設(shè)計(jì)。主要有系統(tǒng)總貌、并網(wǎng)前轉(zhuǎn)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(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、報(bào)警、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等幾個(gè)畫(huà)面； 畫(huà)面主要分為三部分：上部狀態(tài)顯示區(qū)，中部運(yùn)行畫(huà)面區(qū)，下部為畫(huà)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(shí)現(xiàn)工藝畫(huà)面上顯示量，按鈕指令等與LINOPC點(diǎn)的數(shù)據(jù)連接；
（3）SQLServer 中建立歷史記錄數(shù)據(jù)庫(kù)，TrendWorX32 中歷史記錄組態(tài)，配置TrendWorX32和歷史記錄數(shù)據(jù)庫(kù)的連接；
（4）首先報(bào)警服務(wù)器組態(tài)文件組態(tài)，進(jìn)行報(bào)警測(cè)點(diǎn)記錄組態(tài)，包括模擬量和開(kāi)關(guān)量報(bào)警配置，以及報(bào)警分區(qū)管理。為了記錄歷史報(bào)警信息，SQLServer 中建立報(bào)警記錄數(shù)據(jù)庫(kù)，AlarmWorX32中報(bào)警記錄信息組態(tài)，配置AlarmWorX32和報(bào)警記錄數(shù)據(jù)庫(kù)的連接；
（5）用GraphWorX32的圖表工具箱實(shí)現(xiàn)適時(shí)報(bào)警、歷史趨勢(shì)畫(huà)面的設(shè)計(jì)，并能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程的重要數(shù)據(jù)；
（6） 編輯按鈕的以完成畫(huà)面切換、參數(shù)設(shè)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(bào)警記錄等查詢功能。
3.3系統(tǒng)主要畫(huà)面


圖2并網(wǎng)前轉(zhuǎn)速控制畫(huà)面



圖3并網(wǎng)后負(fù)荷控制畫(huà)面

4.應(yīng)用情況
4.1系統(tǒng)投運(yùn)情況
海安華新#1機(jī)組于2007年10月1日晚上11：40汽輪機(jī)定速3000，并于2007年11月2日早上7：18分一次并網(wǎng)成功，順利通過(guò)了72小時(shí)試運(yùn)行，投入商業(yè)運(yùn)行。
期間主要對(duì)以下功能進(jìn)行了試驗(yàn)
升速控制：改變升速率和目標(biāo)轉(zhuǎn)速，保持，過(guò)臨界；
超速試驗(yàn)：OPC動(dòng)作正常，AST動(dòng)作正常，危急遮斷動(dòng)作，嚴(yán)密性試驗(yàn)；
自動(dòng)同期：正常
并網(wǎng)：初負(fù)荷為5%，控制方式切換，帶滿負(fù)荷72小時(shí)，
轉(zhuǎn)速控制范圍、負(fù)荷控制范圍、系統(tǒng)遲緩率，甩負(fù)荷轉(zhuǎn)速超調(diào)量等各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。
4.2軟件使用情況
上位機(jī)的圖形界面，操作方便，界面刷新及切換，曲線查詢等功能均達(dá)到要求。基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的報(bào)警記錄和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)管理和存儲(chǔ)，對(duì)于大容量的報(bào)警記錄查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢也能夠順暢的調(diào)出。畫(huà)面直接從LINOPC讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，不需要中間IO驅(qū)動(dòng)，速度非常快。
其次，通訊方面GENESIS32在熱監(jiān)控實(shí)施過(guò)程中，由于龍?jiān)碊CS PMC無(wú)法滿足熱電監(jiān)控的系統(tǒng)要求，熱電監(jiān)控軟件改裝在我公司的GENESIS32工程師站上，非常方便實(shí)現(xiàn)了從龍?jiān)碊CS的數(shù)據(jù)的讀取。同時(shí)實(shí)現(xiàn)DCS和DEH運(yùn)行參數(shù)統(tǒng)一在DCS制表、打印。
海安華新DEH工程的順利實(shí)施，為我公司山東大海DCS 和DEH一體的GENESIS32項(xiàng)目工程積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，該項(xiàng)目為服務(wù)器結(jié)構(gòu)。
5.結(jié)束語(yǔ)
本文詳細(xì)介紹了GENESIS32上位機(jī)軟件在海安華新熱電廠電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的應(yīng)用。目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，極大地方便了用戶的操作，得到了用戶的好評(píng)。
［作者簡(jiǎn)介］程寶清（1980-），男（漢族），江蘇泰州人，南京科遠(yuǎn)自動(dòng)化集團(tuán)有限公司，碩士，主要從事熱工自動(dòng)化方向的研究工作。
［作者簡(jiǎn)介］錢世鳴（1957-），男（漢族），南通人，海安華新熱電廠，熱控專工，熱工維護(hù)。