關鍵詞：組態王;吹灰器;壓力調節閥;輸水閥

　　隨著國內工業生產技術的進步以及自動化技術的發展，人們對自動化監控系統的需求越來越大，要求越來越高。一方面要求界面簡單明了、宜于操作、數據采集實時性好以及高可靠監控性，同時還要求開發周期短，系統便于更改、擴充、升級。工控組態軟件正是符合這些要求而在工業領域得到廣泛應用。工程技術人員在組態軟件的平臺上，充分利用各種控制軟件包，可高效快速的開發出符合應用要求的各種控制系統。組態王擁有豐富的工具箱、圖庫和操作向導，簡單易學，在工業控制中應用廣泛，下面介紹利用組態王kingview6.01組成工業鍋爐吹灰監控和數據采集系統的步驟、調試方法等。

1 鍋爐吹灰監控和數據采集系統的組成

　　鍋爐吹灰監控和數據采集系統由吹灰系統（包括吹灰器、進汽電動閥、壓力調節閥、輸水閥等組成）、PLC、微機等組成。其中吹灰器、進汽電動閥門、減壓閥、輸水閥是現場運行設備，是本系統的執行機構;PLC控制吹灰器、進汽電動閥門、減壓閥、輸水閥的運行;微機進行實時數據采集和監控。其中吹灰系統的工作流程如圖1所示。

圖1 吹灰系統工作流程

2 系統設計的步驟

　　本系統的設計包括系統間的硬件連接、吹灰程序的編寫、監控軟件的制作。在進行調試前，保證現場設備的接線正確是進行調試的前提;而手動調試（或謂單體調試）是進行程控調試的前提。現場接線環境復雜，應注意接線工藝，保證線纜接觸良好無虛連接。同時要注意控制線與信號線、強電線與弱電線的布局排列，防止相互干擾。手動調試時，注意根據PLC的I/O地址進行合理分配，保證吹灰設備按照要求順序運行。由于前面兩方面的工作在許多工業控制過程中論述的很多，下面著重說明監控軟件的制作。在本系統中，我們使用北京亞控公司開發的工業控制軟件-kingview6.01組態王，利用此軟件設計工業鍋爐吹灰監控和數據采集系統，主要工作包括進行設備配置、設計圖形界面、建構數據庫、建立動畫連接和調試運行等方面。

　　2.1 設備配置

　　設備配置就是完成與組態王通訊的設備的設置。組態王依靠它大量的設備驅動程序可以實現與大多數現場設備之間的通訊。在本系統中是PLC與組態王之間的通訊，這些驅動程序已包含在組態王的設備驅動程序庫中，因此只需將PLC的生產廠家。設備名稱和通訊方式等填入相應對話框中即可。

　　2.2 設計圖形界面

　　圖形界面用于模擬工業現場實際設備和環境，本系統圖形界面設計的任務就是繪制工業鍋爐吹灰系統仿真界面。主界面中包含進汽電動閥1臺、蒸汽壓力調節閥1臺、輸水閥12臺、短吹灰器62臺、長吹灰器20臺、蒸汽壓力顯示、蒸汽溫度顯示、自動/手動切換按鈕、手動控制按鈕、自動控制按鈕和急停按鈕等組成。制作時要結合使用組態王內部圖庫和工具箱，同時注意采用一些其他技巧使圖形更加逼真、生動，且要注意合理布局，使界面全而不亂、多而不雜，使用戶感覺操作方便和高效，視覺感到舒適和自然，且符合工業現場慣例。例如，可以采用動畫閃爍的方式使閥門在開或關過程中按照不同的顏色進行閃爍，開到位或關到位后則固定為對應的設定顏色（一般：由關到開為綠色閃爍，開到位為綠色，由開到關為紅色閃爍，關到位為紅色）。

　　2.3 建構數據庫

　　數據是用來描述工控對象的各種屬性，組態王定義的各種變量構成數據詞典，其中不需要與其他應用程序交換數據的變量稱為內存變量。而與其他應用程序交換數據的變量稱為I/O變量。從下位機采集來的數據、發送給下位機的數據或指令，比如“手動控制按鈕、急停按鈕”等變量都需要設置為I/O變量。在組態王系統運行過程中，每當I/O變量的值改變時，該值就會按照一定的時延周期自動寫入遠程應用程序;每當遠程應用程序中的值改變時，組態王系統中的I/O變量值也會以一定的時延周期自動更新。

　　使用實時數據庫對各種測量參數、輸出值、報警數據等進行記錄顯示;歷史數據庫對各個進入歷史庫的點進行周期保存。本系統中，數據庫包括KingView系統數據庫及用戶數據庫。系統數據庫由實時數據庫和歷史數據庫組成。實時數據庫組態主要對各數據庫點進行逐點定義其名稱、測量值、運行時間、報警特性、報警條件等;歷史數據庫組態主要定義各個進入歷史數據庫的點的保存周期。

　　用戶數據庫由KingView通過DDE的方式與Access相連。通過KingView提供的SQL訪問管理器模塊生成所需要的各種表格模板、記錄體，在腳本語言中使用KingView函數與Windows 2000“ODBC數據源（32位）”中的Access數據庫即可以DDE方式連接。

　　2.4 建立動畫連接

　　動畫連接是指在畫面的圖形對象與數據詞典的數據變量之間建立一種關系，當變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來;或者由軟件使用者通過圖形對象改變數據變量的值，以實現圖形界面與對象間的雙向控制。本系統的動畫連接包含吹灰器的動作模擬，閥門開啟的色標變化、按鈕的操作等。將窗口中的圖形對象與實時數據庫中的數據變量建立連接并進行適當設置，窗口即可隨數據變量的改變完成諸如：閥門開/關閃爍、吹灰器推進/縮回等動作。

　　2.5 調試與運行

　　調試的目的是檢查系統仿真界面與實際的吹灰系統間的雙向通訊功能，以及實際的控制效果，看是否能滿足工作流程的要求，并保證系統安全可靠的運行。

　　調試過程中，有時會出現一些故障，需要排除。例如，無法設置變量：可能是因為組態王的I/O變量的點數不夠;通訊失敗：可能是串行通訊口的設置有錯;程序流程沒走完就中止：可能是因為控制流程的邏輯不當造成的。

3 系統統性能評價

　　3.1 人機界面友好，因使用動態顯示工作過程，并有友好提示，使工作難度大大降低。

　　3.2 工作安全可靠，容錯性強。在系統中，使用大量的互鎖控制，并對各種超限、及誤操作進行自動保護，各種警示齊全。將系統不安全因素降到最低。

　　3.3 完整的數據記錄。不管是報警信息還是測試數據信息，都提供了合理的查詢管理方式，便于以后的分析和使用。

　　3.4 合理的用戶權限設置。避免閑雜人員的對系統的誤操作及不同用戶對系統的合理使用。

4 總結

　　在工業鍋爐吹灰監控和數據采集系統開發過程中，以KingView作為開發平臺，充分利用了組態軟件的資源，合理規劃，明顯縮短設計周期，提高了工作效率，從而大大降低開發成本。系統界面直觀友好，對工作流程進行提示及各種警戒與處理齊全，確保了系統的安全穩定性。但又必須指出，KingView處理的“實時性”有待進一步開發與提高，在需高速處理情況下，數據采集的時延及腳本語言輪詢的時延限制了系統的高速反應性能.

參考文獻：

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