德士古水煤浆气化炉炉温监控系统的开发 德士古水煤浆气化炉炉温监控系统的开发

德士古水煤浆气化炉炉温监控系统的开发

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  • 更新时间:2020-07-12
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《自动化仪表》第26卷第10期2005年 10月德士古水煤浆气化炉炉温监控系统的开发Development of Monitoring System for Temperature in Texaco Slurry Gasifying Furnace陈程孙自强(华东理工大学自动化研究所,上海200237)摘要介绍了基于DelaV、组态王等多种监控软件混用的德士古水煤浆气化炉炉温监控系统。首先利用DelaV提供的Excel-Addin接口软件将下位机DelaV系统采集的实时数据放在Excel中;然后采用NetDDE连接技术实现VB对Excel的数据访问,并用VB编写数据采集以及炉温软测量程序。最后通过组态王提供的DDE实现VB和组态王的数据交换,运用组态王开发炉温监控系统操作界面,实现对炉温的实时软测量。关键词组态王VB DDE DelaV ExcelAbstmact The monitoring syten for temperature in Texaco shury gasifying fumace based on Kingriew, DeltaV and multiple monitoring eofwure is pre-sented. First, by using Excel- Addin iterface sftware ofered by DeltaV, the real-time data gathered by DeltaV sytem are put into Excel. Then, by us-ing NetDDE connecting techmology , data acessing of VB to Excel is implemnented. The prograrmming of data acquisition and soft measurenent of terpera-ure in fumace are compiled by VB. Finally, data exchange between VB and Kingview is realized through DDE Provided by Kingview. The opernaing interface is developed with Kingview to inplement real time soft measurement of temperature of furace.Keywords Kingrvew VB DDE DeltaV Excel过Excel-Addin接口软件将DeltaV 采集实时数据传送0引言到Excel表中实时显示。在上位计算机上利用VB和德士古水煤浆加压气化工艺简称TCGP,是美国德组态王工程组态软件开发德士古气化炉温度监控系统士古石油公司TEXACO在重油气化的基础上发展起来应用软件,采用NetDDE 连接技术实现VB对Excel 的的,是具有代表性的第二代煤气化工艺,其技术趋于成数据访问。VB 编写软测量数据的采集、模型运算、输熟。其中德士古气化炉是水煤浆气化工艺流程的关键出结果程序,利用VB的DDE功能完成组态王与VB之设备,其炉内温度高达1300C~1500C。生产中常用间的动态数据交换。这样就把从下位机DeltaV工作站热电偶来测量炉膛温度,但由于热电偶在1400C左右采集到相应数据以及软测量运算的结果通过VB间接受气流冲刷及熔渣腐蚀,其工作寿命很短,无法长期准动态地显示在组态画面上。组态王工程组态软件则用确指示炉内温度。而气化炉的反应温度是控制气化工来编制操作运行界面。操作界面包括工艺流程图、炉艺指标和维持系统安全运行的重要参数,为了能够实温软测量结果显示、实时记录曲线和实时报表、历史纪现实时监控气化炉的反应温度、保证产品质量、提高产录曲线和历史报表、报警及历史报警查询、数据库等。品产量、优化生产操作等目标。本系统则根据水煤浆监控系统结构图如图1所示。气化生产装置的反应机理,采用神经网络、回归模型等DetaV工作站-Esel工作表一VB服务程序}] 一组春王监控画面Excel-Addin_NetDDEDDE建立水煤浆气化炉炉温的软测量模型。软测量系统模围1监控系统结构框架图型采用VB编写。1监控系统构成2 VB 与DeltaV的数据交换在该系统中,上位机采用PC机,系统监控采用组2.1 Excel-Addin 接口软件态王软件,下位机为DeltaV Presional Plus 工作站,操Excel-Addin 是DeltaV系统给Microsoft Excel 提供的作系统采用Windows NT4.0。上 位机与下位机DeltaV中国煤化工实时数据库与Exel工作站通过TCP/IP局域网相连,通过TCP/P协议使工:HCNMHG,用户可以将DeltaVDeltaV工作站与上位机进行通信。系统中各种过程数据、报警事件纪录等实时信息导出利用现有DCS数据采集功能和网络通信功能,通到Excel表格中,导出的数据会自动跟随DeltaV系统的44PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.26 No. 10 October 2005德士古水煤浆气化炉炉温监控系统的开发陈程,等数据变化进行实时更新。配置的具体做法如下:①建的共享名“excell sheet" ,并在“受信任的共享”的属性对立DeltaV Excel Add-in 窗口。在Excel表单的工具菜单话框中把excell sheetl设为信任共享。下选择Add-Ins, 在对话框中查找C:/DeltaV/Excel/2.2.2 NetDDE 客户端程序DelaV . xla后确认;②使用DeltaV Excel Add-in。在ExcelVB的DDE通过对话完成应用程序间的数据交换表单中选择-个单元格用来显示某变量的实时数据,来实现数据共享。VB 把对话的双方分别称为客户方选择好单元格后选择功能块(DeltaV Function Wizard)的(lient)和服务方(server),提出对话的对象即为客户第一个按钮,根据对话框提示选择所需变量;按照此方方,作出响应的对象即为服务方。法依次在单元格中添加相应的变量;③将需要的相关当客户与服务器要进行数据交换时,建立DDE对变量添加完毕后,把Microsoft Excel 的应用程序名设为话管道的过程如下。“Excel"。①属性设置。设置链接标题(Iink Topic) ,格式为2.2 Excel 与VB的数据交换服务器名称|标题,其中服务器名称指的是提供DDE动态数据交换DDE( dynanic data exchange)是Micr-的应用软件名称,标题则指该服务器下所建立的文件soft Windows 运行环境下的一个显著特性。通过动态名称,如“// DelaV/Excel Iheet”。客户与服务器的链数据交换协议,应用程序之间可以进行各种类型的数接模式(LinkMode)如1- hot(热式)。当相应软件数据据变换。NetDDE是使用DDE共享特性来通过网络进变动时,控件上的数据会随时被更新;2 - cold(冷式),行程序通信和共享数据的方式。下位机上的Excel与控件上的数据只有当被请求时才更新。链接项目上位机.上的VB程序就是通过NetDDE进行数据交换(Linkltem) ,这是实现动态数据交换的一个重要属性,指的是由服务器传递到客户的数据所在的控件单.要使两台计算机之间能够利用NetDDE交换数据,位;需要满足3个条件:①两台计算机联网,运行Windows②链接方法。当VB与其他软件的DDE对话管系列操作系统;②-台计算机运行NetDDE服务器程序道建立后,动态数据交换有请求数据、传送数据或传递(支持DDE服务的程序都可以作为NetDDE服务器程命令,并可随时通知对方更新数据。当向对方传送数序),一台运行NetDDE客户机程序。服务器程序是数据时,用“Linkpoke";当向对方要求数据传送时用据和服务的提供者,客户机程序是数据和服务的接收"LinkReques" ;传送执行命令的请求用"IinkExcute”。者;③两台计算机都装有NetDDE 服务器。在VB窗体中设置一个标签labell,用以启动DDE2.2.1服务 器端设置对话管道,接受从服务器端Excel返回的数据,并编写下位机DeltaV工作站(服务器端)操作系统采用以下程序(软测量模型辅助变量数为14):Windows NT4.0,上位机(客户端)操作系统为Win-Fori=1 To 14dows2000,两者之间的网络通信使用其自带的NetDDElabell. IinkTopic =功能。服务器端运行excel程序,客户端运行VB程序,“// DeltaV/excell sheetl"通过NetDDE实现两个程序之间的动态数据交换。str=“r"&1 &"c"&i+1点击服务器端“开始”菜单运行DDEShare,打开Labell. Linkltem = strDDE共享服务程序。在DDEShare的菜单共享中,还有Labell. LinkMode= 1菜单项“DDE共享”和“受信任的共享”,分别对应对话Labell. LinkRequest框“DDE共享”和“DDE受信任的共享”。使用“DDE共Varia(i) = labell. Caption享”对话框(- -般至少有Chat $、 Hearts $、CLPBK$这3Next i个DDE共享名)中的添加共享,填人共享名、应用程序VB程序还实现了另一个重要功能,就是把采集到名、主题名、权限。的辅助变量数据代入到软测量模型中去,通过- -系列共享名是-字符串,代表服务器端的应用程序名计算得出炉温的软测量结果。在窗体中加入15个文和主题名,设置为excell seet。o本框Text1~Text15.用干显示辅助变量数据以及炉温应用程序名和主题名则分别对应excel和sheetlo的软测中国煤化工其传送给组态王权限用来限制使用该共享名代表的DDE服务,提显示。TYHCNMHG供安全机制。可以根据自己的要求设定访问权限。NetDDE和普通的DDE的一个重要不同点是,系统定义完毕后便可在“DDE共享”对话框中看到建立先建立DDE连接,再建立应用程序的连接。如图2所45《自动化仪表》第26卷第10期2005年 10月示,服务器要求客户机输人用户名和密码。只有在用生产过程的动态模拟显示。同时采用组态王提供的户名和密码正确的情况下,VB和Excel两者之间才能图形对象与变量之间丰富的动画连接类型实现了对进行数据交换。而运行客户程序时,需先打开服务端气化炉现场运行状态的监视。系统主界面如图4所程序Excelo示。服务器DelaVt业确定D0E共享名: EXCEISHEETI图2网络访问 密码框图4系统主界面3组态王 监控程序的设计为了形象地表示变量的实时数值,使用曲线图3.1组态王与 VB的DDE通信和棒图来显示参数的变化;实时显示故障报警画面、组态王与VB的通信是通过组态王提供的DDE来查询历史报警,并可以设置报警的极限值;可以进行实现的, VB作为服务程序,组态王作为客户程序从VB实时曲线监测和历史曲线查询;可生成系统实时报得到数据。VB作为服务程序很简单。把VB应用程序中提.表和历史报表(包括日报表和月报表),可以进行定时打印及召唤打印;可对实时数据库和历史数据库供数据的窗体的LinkMode属性设置为1(即作为数据进行方便的管理。此外,针对不同的操作人员设置源),以及窗体的IinkTopic属性设为FormTopie, 这个值不同的系统操作权限及密码,并给予系统操作帮助要在组态王中使用,使VB中不用添加任何程序。等等。此外,在组态王中定义DDE设备,连接对象名设为vbdde,服务器名即VB应用程序名VBDDE,话题名4结束语为VBDDE窗体的LinkTopic属性FomTopic,如图3所当系统开始运行时,先运行下位机服务程序Ex-cel,并在上位机运行VBDDE可执行文件作为后台运行售历量安福的世品恒息:程序,然后才能运行组态王监控系统。当DeltaV采集00设备, 连续明象名为,数据,通过Excel Add-in 接口软件在Excel中显示重务程序名,uaDelaV采集的实时数据,再由VB接受到此数据进行模型运算得出炉温软测量结果,通过组态王提供的DDE上中面道」]」功能将数据显示到组态王监控界面上去。这样就把图3定义DDE设备DeltaV采集的外部信号以及软测量结果通过Excel以及VB间接动态地显示在主控界面上。在工程浏览器中定义变量如软测量炉温,连接设系统投人运行后,反应良好。炉温软测量结果备名为DDE设备的连接对象名vbdde, 项目名则为VB精确,实时快速地显示了炉温的变化,对维持系统安应用程序中的文本框控件Text15。在组态王画面中新全运行以及优化生产操作起到重要的指导作用。本增文本对象,并设置动画连接中的“模拟值输出”,依次系统解决了。上位机工控组态软件组态王和下位机定义其他的变量。设置完毕后,先运行VBDDE程序,DeltaV DCS控制系统之间的通信问题,具有推广应用再运行组态王,即可显示VB中的数值。价值。3.2组态王的 监控程序参考文献组态王软件包是目前比较常见的一种工业控制通1组态王 6.5使用手册.北京亚控科技发展有限公司,2003用组态软件。利用组态王软件包可以十分方便地构建2 Bob Reselman, Richard Pealey著,何健辉,等译.实用Visual Besic 6整个系统的监控画面,以动画的方式显示设备的状态、中国煤化工报警、实时和历史趋势曲线等。CNMHG根据现场的实际情况,使用组态王图库中提供第一作者陈程,男,1983年生,现为华东理工大学在读硕士研究生;的各类图形和超级文本显示控件及相关函数完成对主要研究方向为检测技术与自动化装置。46PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.26 No. 10 October 2005

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