一種通用組態軟體控制系統的製作方法

2023-05-28 08:35:41 2

專利名稱：一種通用組態軟體控制系統的製作方法
技術領域：
本發明有關人機界面及報表在熱媒爐儀表控制系統中實現的基本途徑和生成方法。
背景技術：
在傳統的熱媒爐儀表控制系統中，較為典型的控制和顯示方式從最初的PMK表、 指示燈，記錄儀的形式，逐步發展過渡到由PLC和單獨的操作屏構成的獨立儀表控制系統， 這種改變較好的適應的熱媒爐控制系統的發展要求，並得到了較為充分的發展和推廣。但是，隨著石化行業自控系統對系統可靠性、集中度、報警、故障分析、報表等更多 的功能要求，這兩種方式均表現出了其顯而易見的缺點，對於第一種方式，操作界面不直 觀，操作複雜程度高，報警和記錄的信息內容十分有限等缺點尤為突出，業已處於被淘汰的 邊緣。對於第二種由PLC和單個操作屏構成的獨立儀表控制系統，這種模式雖在可靠性 及人機界面的交互式上有了長足的進展，但對於由多個熱媒爐控制系統構成的爐群系統或 在集中度，無人值守及報警、故障分析、報表等功能方面來說，面對用戶愈來愈高的要求，卻 也顯得力不從心，不能很好的實現用戶對人機界面交互式功能愈來愈強的要求。

發明內容
本發明旨在生成一種標準化的熱媒爐儀上位機表控制系統人機界面的畫面構成 模式及報表數據生成的方法，生成後的組態畫面及報表在下一個工程項目中，利用組態軟 件提供的導入功能，能夠被完全導入新的工程，這樣，能夠保證熱媒爐儀表控制的人機界面 的統一性，傳承性，可以實現工程項目組態的快速移植，大大節省了工程項目的開發時間， 同時儘可能滿足用戶對上位機作業系統的全功能的要求。本發明是這樣實現的一種通用組態軟體控制系統，包括PID流程模塊，起停時 序模塊，負荷調節模塊，報警模塊，歷史趨勢模塊，歷史報表模塊，實時報表模塊；其中，在上 述主功能模塊之間的切換和主標題的顯示，由專門的切換畫面模塊和主標題畫面模塊來完 成；在主標題畫面模塊中顯示了系統的報警信息、用戶權限及登錄級別、並可實時註銷登錄 級別，對系統報警進行消音操作；使用切換畫面模塊實現各主功能畫面之間的切換；PID流程模塊展示了熱媒爐系統的基本系統流程，將主設備、主工藝管路反映在流 程圖中，同時，將所有的儀表測點和執行機構的圖形、位號、測量值及閥、開關的動態狀態表 示出來；起停時序模塊實現爐控系統的點停爐操作，包括點停爐過程中所要顯示和控制的 各關鍵點的狀態；手動點爐及調試的控制開關；還包括點爐相關參數設定和顯示；負荷調節迴路模塊將核心的控制迴路如熱媒出口溫度PID迴路、燃料PID迴路、助 燃風量PID迴路、殘氧修正PID迴路的系統參數列於其中；在此功能模塊中，實現對各迴路 P、I、D參數的修改和整定，並設有迴路測量值PV、迴路期望設定值SV、迴路控制輸出值MV顯示光柱，直觀顯示對應值的變化情況。如上所述的一種通用組態軟體控制系統，其中，所述的PID流程模塊展示了熱媒 爐系統的基本系統流程，將主設備、主工藝管路反映在流程圖中，包括熱媒爐爐體、空氣預 熱器、風機、煙囪、過濾器、熱媒系統管路、燃燒系統管路及助燃風、煙風系統管路；起停時序模塊實現爐控系統的點停爐操作，包括點停爐過程中所要顯示和控制的 各關鍵點的狀態；所述的狀態點包括「手動/自動」點爐狀態，系統自檢後的「點爐準備就 緒」狀態，風機、切斷閥，點火槍，點火電磁閥，「點爐完成」標誌狀態；所述的手動點爐及調試 的控制開關包括「風機啟動」，「風機停止」，「點火槍工作」；所述的點爐相關參數設定和顯 示包括燃料對應的點火開度設定，助燃風對應的點火開度的設定，燃料與助燃風的配比參 數設定，燃料測量值顯示，風量測量值顯示，燃料壓力顯示；負荷調節迴路模塊將核心的控制迴路如熱媒出口溫度PID迴路、燃料PID迴路、助 燃風量PID迴路、殘氧修正PID迴路的系統參數列於其中；在此功能模塊中，實現對各迴路 P、I、D參數的修改和整定，並設有迴路測量值PV、迴路期望設定值SV、迴路控制輸出值MV 顯示光柱，直觀顯示對應值的變化情況；在該模塊設置有實現各單迴路的手動、自動控制， 同時可以將相關迴路組成比例、串級控制的控制輸入。如上所述的一種通用組態軟體控制系統，其中，實時報表模塊生成報表的過程 是首先通過以下報表生成語句塊定時產生當日報表，通過該程序塊，在工程默認的 路徑下生成一個標準的報表文件，接口程序模塊實例如下/ Λ \本站點\$分==0&&W本站點\$秒==0//60_k01號爐報表處理string FileName 1 = InfoAppDir + 「 XX 日 艮 表 \" +" XX" +StrFromReal(\\ 本站點 \$ 年，0，『『 " ) + " l" +StrFromReal (\\ 本站點 \$ 月，0，「 f" ) + " m〃 +StrFromReal (\\ 本站點 \$ 日，0，「 f" ) + " .rtl"；Il自定義變量long returnOl = InfoFile (Filename 1，1，\\ 本站點 \$ 分)-J/ 查看文件是否 存在Il判斷日報目錄下是否已經有當天的報表文件了if (returnOl ==0)//如果沒有報表文件則從報表目錄下調取模板創建報表文 件{string FileNameA = InfoAppDirO + "報表 \XX 日報表隱含· rtl"；R印ortLoad(〃 隱報表 1 〃，FileNameA)；FileNameA = InfoAppDir + " XX 日報表 \ 〃 + 「 XX 「 +StrFromReal (\\ 本站 點\$ 年，0，『『 " ) + " y" +StrFromReal ($ 月，0，『『 " ) + " m〃 +StrFromReal ($ 日， 0，「 " ) + 〃 .rtl"；R印ortSaveAs(〃 隱報表 1 「，FileNameA)；} 其次，報表生成後，就是向報表文件中寫入定時定點採集的數值了，其主要通過以 下標準的數據寫入程序塊來實現，其接口程序實例如下所示
//裝入報表寫入數值R印ortLoad(〃 隱報表 1 〃，FileName 1)；ReportSetCellStringC'隱報表 1 「，1，12，\\ 本站點 \$ 日期)；ReportSetCellStringC'隱報表 1 「，1,25, \\ 本站點 \$ 日期)；long Iiel = \\ 本站點 \$ 時 +5 ；//long hang = \\ 本站點 \$ 分 +6 ；string timestr = time (\\ 本站點 \$ 時，\ 本站點 \$ 分，0)；//ReportSetCelIStringC Reportl" ,2, liel, timestr)；ReportSetCelIValueC 隱報表 1"，3，liel, \\ 本站點 \VAR1)；ReportSetCelIValueC 隱報表 1"，4，liel, \\ 本站點 \VAR2)；ReportSetCelIValueC 隱報表 1"，5，liel, \\ 本站點 \VAR3)；ReportSetCelIValueC 隱報表 1"，6，liel, \\ 本站點 \VAR4)；ReportSetCelIValueC 隱報表 1"，7，liel, \\ 本站點 \VAR5)；其它加入變量以此向後類推；最後，實時保存已寫入值的報表文件；R印ortSaveAs(〃 隱報表 1 〃，FileNamel)。本發明具有以下顯著特點本發明根據特定組態軟體針對熱媒爐儀表控制系統生 成了一種基本標準化的畫面構成模板及報表數據生成的方法，生成後的組態畫面及報表生 成方法能夠在在下一個工程項目中，利用組態軟體提供的導入功能，被完全導入新的工程， 保證了熱媒爐儀表控制的人機界面的統一性，傳承性，實現工程項目組態的快速移植，大大 節省了工程項目的開發時間，同時，這種上述模板和報表數據生成放方法，克服了以往老式 系統構成在系統集中度，無人值守及報警、故障分析、報表等功能方面缺陷，較好的滿足了 用戶日益增高的對熱媒爐儀表系統人機界面自控水平的要求。


圖1為本發明的組態畫面的結構框架示意圖；圖2某工程項目的系統流程示意圖；圖3某工程項目的起停時序示意圖；圖4某工程項目的負荷調節示意圖；圖5某工程項目的歷史趨勢畫面示意圖；圖6某工程項目的報表畫面示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和某工程項目的實施實例對本發明作進一步的描述如圖1所示，本發明所述的通用組態軟體控制系統包括PID流程模塊，起停時序 模塊，負荷調節模塊，報警模塊，歷史趨勢模塊，歷史報表模塊，實時報表模塊。在上述主功能模塊之間的切換和主標題的顯示，由專門的切換畫面模塊和主標題 畫面模塊來完成。實現畫面切換功能和報警信息，登陸信息等的提示功能等。在主標題畫 面中顯示了系統的報警信息、用戶權限及登錄級別、並可實時註銷登錄級別，對系統報警進行消音操作。在切換畫面中，通過切換類似於TAB標籤條功能的按鈕，實現各主功能畫面之 間的切換。PID流程模塊如圖2所示，PID流程模塊展示了熱媒爐系統的基本系統流程，在主 系統流程中，將主設備、主工藝管路反映在流程圖中，如熱媒爐爐體、空氣預熱器、風機、煙 囪、過濾器、熱媒系統管路、燃燒系統管路及助燃風、煙風系統管路等，同時，將所有的儀表 測點和執行機構的圖形、位號、測量值及閥、開關等的動態狀態表示出來。即整個熱媒爐儀 表控制系統的所有測控內容在此模塊中一目了然，完全復現。在附圖3的起停時序示意圖中該畫面模塊主要實現爐控系統的點停爐操作，主 要包括點停爐過程中所要顯示和控制的各關鍵點的狀態，狀態點如「手動/自動」點爐狀 態，系統自檢後的「點爐準備就緒」狀態，風機、切斷閥，點火槍，點火電磁閥等的開關狀態， 「點爐完成」標誌狀態等。手動點爐及調試的控制開關如「風機啟動」，「風機停止」，「點火 槍工作」等，該功能畫面模塊同時還包括點爐相關的一些重要的參數設定和顯示，如燃料對 應的點火開度設定，助燃風對應的點火開度的設定，燃料與助燃風的配比參數設定，燃料測 量值顯示，風量測量值顯示，燃料壓力顯示等等。通過該控制模塊畫面，點爐的時序過程及 相關的參數設置及顯示一目了然。在附圖4的負荷調節迴路中將核心的控制迴路如熱媒出口溫度PID迴路、燃料 PID迴路、助燃風量PID迴路、殘氧修正PID迴路及一些重要的系統參數列於其中，如熱媒 入口溫度，排煙溫度，熱風溫度等。在此功能畫面中，實現對各迴路P、I、D參數的修改和整 定，並可實時觀察參數修改後的迴路趨勢，從PV、SV、MV(PV 迴路測量值，SV:迴路期望設定 值，MV迴路控制輸出值)的光柱顯示中也可直觀看到對應值的變化情況。該畫面同時也是 熱媒爐整個系統的核心負荷控制畫面，通過對應的控制狀態顯示及切換鈕，可方便、可靠的 實現各單迴路的手動、自動控制，同時可以和相關迴路組成比例、串級控制，實現整個熱媒 爐系統的高水平的自動控制。通過該功能畫面可實現整個控制系統的升、降負荷的調節功 能。在附圖5歷史趨勢畫面示意圖中將熱媒爐控制系統中重要的模擬量參數組態於 歷史庫中，便於用戶記錄和查詢相關的參數運行情況，進行故障原因分析等。在附圖6的報表畫面示意圖中主要對熱媒爐控制系統中重要的模擬量參數如物 料出口溫度、入口溫度等等進行按點抄表記錄，系統自動按天生成報表，按時對對應的測點 進行記錄，在該畫面中，能夠實現歷史報表的查詢、列印、刪除等功能。生成報表的過程是對標準的報表生成語言塊，將之移植到對應的專用組態環境的事件程序語言中 去，並對相應報表模板畫面進行微調，從而達到快速完成生成報表的目的。對於報表的功能主要通過以下的方法來生成和實現首先通過以下報表生成語句塊定時產生當日報表，通過該程序塊，可以已有的報 表模板為基礎，在工程默認的路徑下生成一個標準的報表文件，接口程序模塊實例如下//\\本站點\$分==0&&\\本站點\$秒==0//60-k01號爐報表處理string FileNamel = InfoAppDir + 「 XX 日 艮 表 \" +〃 XX" +StrFromReal(\\ 本站點 \$ 年，0，『『 " ) + " l" +StrFromReal (\\ 本站點＼$月，0，」f」)+」m」+StrFromReal(＼＼本站點＼$曰，0，」f」)+」．rtl」；
／／自定義變量
long returnol—InfoFile(Filename l，l，＼＼本站點＼$分)；／／查看文件是否存在／／判斷日報目錄下是否已經有當天的報表文件了
if(returnol一一0)／／如果沒有報表文件則從報表目錄下調取模板創建報表文件
{
string Fi leNameA—InfoAppDir 0+」報表＼xx日報表隱含．rtl」；
ReportLoad(」隱報表l」，FileNameA)；
FileNameA—InfoAppDir 0+」XX日報表＼」+」XX」+StrFromReal(＼＼本站點＼$年，0， 」 f」 )+」 Y」 +StrFromReal($月，0， 」 f」 )+」m」 +StrFromReal($曰，0，』 f』、十』 ．rtl』
ReportSaveAs(」隱報表l」，Fi l eNameA)；
}
其次，報表生成後，就是向報表文件中寫入定時定點採集的數值了，其主要通過以下標準的數據寫入程序塊來實現，其接口程序實例如下所示
／／裝入報表寫入數值
ReportLoad(」隱報表l」，FileNamel)；
ReportSetCellString(」隱報表l」，l，12，＼＼本站點＼$日期)；
ReportSetCellString(」隱報表l」，l，25，＼＼本站點＼$日期)；
long「el一＼＼本站點＼$時+5；
／／long hang一＼＼本站點＼$分+6；
string timestr—time(＼＼本站點＼$時，＼本站點＼$分，0)；
／／Rep。rtSetCellString(」Reportl」，2，liel，timestr)；
ReportSetCellValue(」隱報表l」，3，「el，＼＼本站點＼VARI)；
ReportSetCellValue(」隱報表l」，4，「el，＼＼本站點＼VAR2)；
ReportSetCellValue(」隱報表l」，5，「el，＼＼本站點＼VAR3)；
ReportSetCellValue(」隱報表l」，6，「el，＼＼本站點＼VAR4)；
ReportSetCellValue(」隱報表l」，7，「el，＼＼本站點＼VAR5)；
其它加入變量以此向後類推。
最後，實時保存已寫入值的報表文件。
ReportSaveAs(」隱報表l」，FileNamel)；
其它一些功能畫面及相關原始碼程序段這裡不再贅述，另外，本發明公開的內容並不限於本實施例，可以包括其他公知技術或明顯的替換。
按照上述的模塊和方法生成組態軟體控制系統，生成後的組態畫面及報表生成方法能夠在在下一個工程項目中，利用組態軟體提供的導入功能，被完全導入新的工程，保證了熱媒爐儀表控制的人機界面的統一性，傳承性，實現工程項目組態的快速移植，大大節省了工程項目的開發時間，同時，這種上述模板和報表數據生成放方法，克服了以往老式系統構成在系統集中度，無人值守及報警、故障分析、報表等功能方面缺陷，較好的滿足了用戶日益增高的對熱媒爐儀表系統人機界面自控水平的要求。
權利要求
1.一種通用組態軟體控制系統，包括PID流程模塊，起停時序模塊，負荷調節模塊，報 警模塊，歷史趨勢模塊，歷史報表模塊，實時報表模塊；其特徵在於在上述主功能模塊之 間的切換和主標題的顯示，由專門的切換畫面模塊和主標題畫面模塊來完成；在主標題畫 面模塊中顯示了系統的報警信息、用戶權限及登錄級別、並可實時註銷登錄級別，對系統報 警進行消音操作；使用切換畫面模塊實現各主功能畫面之間的切換；PID流程模塊展示了熱媒爐系統的基本系統流程，將主設備、主工藝管路反映在流程圖 中，同時，將所有的儀表測點和執行機構的圖形、位號、測量值及閥、開關的動態狀態表示出 來；起停時序模塊實現爐控系統的點停爐操作，包括點停爐過程中所要顯示和控制的各關 鍵點的狀態；手動點爐及調試的控制開關；還包括點爐相關參數設定和顯示；負荷調節迴路模塊將核心的控制迴路如熱媒出口溫度PID迴路、燃料PID迴路、助燃風 量PID迴路、殘氧修正PID迴路的系統參數列於其中；在此功能模塊中，實現對各迴路P、I、 D參數的修改和整定，並設有迴路測量值PV、迴路期望設定值SV、迴路控制輸出值MV顯示光 柱，直觀顯示對應值的變化情況。
2.如權利要求1所述的一種通用組態軟體控制系統，其特徵在於所述的PID流程模 塊展示了熱媒爐系統的基本系統流程，將主設備、主工藝管路反映在流程圖中，包括熱媒 爐爐體、空氣預熱器、風機、煙囪、過濾器、熱媒系統管路、燃燒系統管路及助燃風、煙風系統 管路；起停時序模塊實現爐控系統的點停爐操作，包括點停爐過程中所要顯示和控制的各關 鍵點的狀態；所述的狀態點包括「手動/自動」點爐狀態，系統自檢後的「點爐準備就緒」 狀態，風機、切斷閥，點火槍，點火電磁閥，「點爐完成」標誌狀態；所述的手動點爐及調試的 控制開關包括「風機啟動」，「風機停止」，「點火槍工作」；所述的點爐相關參數設定和顯示 包括燃料對應的點火開度設定，助燃風對應的點火開度的設定，燃料與助燃風的配比參數 設定，燃料測量值顯示，風量測量值顯示，燃料壓力顯示；負荷調節迴路模塊將核心的控制迴路如熱媒出口溫度PID迴路、燃料PID迴路、助燃風 量PID迴路、殘氧修正PID迴路的系統參數列於其中；在此功能模塊中，實現對各迴路P、I、 D參數的修改和整定，並設有迴路測量值PV、迴路期望設定值SV、迴路控制輸出值MV顯示光 柱，直觀顯示對應值的變化情況；在該模塊設置有實現各單迴路的手動、自動控制，同時可 以將相關迴路組成比例、串級控制的控制輸入。
3.如權利要求1或者2中任一項所述的一種通用組態軟體控制系統，其特徵在於實 時報表模塊生成報表的過程是首先通過以下報表生成語句塊定時產生當日報表，通過該程序塊，在工程默認的路徑 下生成一個標準的報表文件，接口程序模塊實例如下//W本站點\$分==0&&W本站點\$秒==0//60-k01號爐報表處理string FileNamel = InfoAppDirO + " XX 日報表\〃 +〃 XX" +StrFromReal (\\ ^ 站點 \$ 年，0， 「 f 「 )+ 「 y 「 +StrFromReal (\\ 本站點 \$ 月， 0，「 " ) + 〃 m〃 +StrFromReal (\\ 本站點 \$ 日，0，「 " ) + 〃 .rtl"；//自定義變量long returnOl = hfoFile(Filenamel，l，\\ 本站點 \$分)；//查看文件是否存在// 判斷日報目錄下是否已經有當天的報表文件了if(return01 ==0)//如果沒有報表文件則從報表目錄下調取模板創建報表文件{string FileNameA = InfoAppDirO + "報表 \XX 日報表隱含· rtl"； R印ortLoad(〃 隱報表 1 〃，FileNameA)；FileNameA = InfoAppDirO+ 「 XX 日報表 \ 〃 + 「 XX 「 +StrFromReal (\\ 本站點 \$ 年，0，『『 " )+" y 「 +StrFromReal ($ 月，0，『『 " ) + " m〃 +StrFromReal ($ 日， 0，「 " ) + 〃 .rtl"；ReportSaveAsC'隱報表 1 〃，FileNameA)；}其次，報表生成後，就是向報表文件中寫入定時定點採集的數值了，其主要通過以下標 準的數據寫入程序塊來實現，其接口程序實例如下所示 //裝入報表寫入數值 ReportLoadC'隱報表 1 〃，FileNamel)；ReportSetCellStringC'隱報表 1 「，1，12，\\ 本站點 \$ 日期)； ReportSetCellStringC'隱報表 1 〃，1，25，\\ 本站點 \$ 日期)； long Iiel = \\ 本站點 \$ 時+5 ； //long hang = \\ 本站點 \$ 分 +6 ；string timestr = time(\\ 本站點 \$ 時，\ 本站點 \$ 分，0)； //ReportSetCelIString(「 Reportl「 , 2, liel, timestr)； R印ortSetCellValue(〃 隱報表 1 〃，3，liel，\\ 本站點 \VAR1)； R印ortSetCellValue(〃 隱報表 1 〃，4，liel，\\ 本站點 \VAR2)； ReportSetCelIValueC 隱報表 1〃，5，liel, \\ 本站點 \VAR3)； ReportSetCelIValueC 隱報表 1〃，6，liel, \\ 本站點 \VAR4)； ReportSetCelIValueC 隱報表 1〃，7，liel, \\ 本站點 \VAR5)； 其它加入變量以此向後類推； 最後，實時保存已寫入值的報表文件； ReportSaveAsC'隱報表 1 「，FileNamel)。
全文摘要
本發明屬於組態軟體控制系統，具體涉及一種用於熱媒爐的通用組態軟體控制系統。目的是生成一種標準化的熱媒爐儀上位機表控制系統人機界面的畫面構成模式，包括PID流程模塊，起停時序模塊，負荷調節模塊，報警模塊，歷史趨勢模塊，歷史報表模塊，實時報表模塊；其中，在上述主功能模塊之間的切換和主標題的顯示，由專門的切換畫面模塊和主標題畫面模塊來完成；在主標題畫面模塊中顯示了系統的報警信息、用戶權限及登錄級別、並可實時註銷登錄級別，對系統報警進行消音操作；使用切換畫面模塊實現各主功能畫面之間的切換。本發明根據特定組態軟體針對熱媒爐儀表控制系統生成了一種基本標準化的畫面構成模板，大大節省了工程項目的開發時間。
文檔編號G05B19/418GK102109224SQ20091026582
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者劉天虎, 周亮, 孫愛華, 徐峰, 秦朝軍, 笪可靜, 蘇曉彤 申請人:北京航天動力研究所