《自動化儀表》第26卷第10期2005年 10月德士古水煤漿氣化爐爐溫監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)Development of Monitoring System for Temperature in Texaco Slurry Gasifying Furnace陳程孫自強(華東理工大學自動化研究所,上海200237)摘要介紹了基于DelaV、組態(tài)王等多種監(jiān)控軟件混用的德士古水煤漿氣化爐爐溫監(jiān)控系統(tǒng)。首先利用DelaV提供的Excel-Addin接口軟件將下位機DelaV系統(tǒng)采集的實時數(shù)據(jù)放在Excel中;然后采用NetDDE連接技術實現(xiàn)VB對Excel的數(shù)據(jù)訪問,并用VB編寫數(shù)據(jù)采集以及爐溫軟測量程序。最后通過組態(tài)王提供的DDE實現(xiàn)VB和組態(tài)王的數(shù)據(jù)交換,運用組態(tài)王開發(fā)爐溫監(jiān)控系統(tǒng)操作界面,實現(xiàn)對爐溫的實時軟測量。關鍵詞組態(tài)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過Excel-Addin接口軟件將DeltaV 采集實時數(shù)據(jù)傳送0引言到Excel表中實時顯示。在上位計算機上利用VB和德士古水煤漿加壓氣化工藝簡稱TCGP,是美國德組態(tài)王工程組態(tài)軟件開發(fā)德士古氣化爐溫度監(jiān)控系統(tǒng)士古石油公司TEXACO在重油氣化的基礎上發(fā)展起來應用軟件,采用NetDDE 連接技術實現(xiàn)VB對Excel 的的,是具有代表性的第二代煤氣化工藝,其技術趨于成數(shù)據(jù)訪問。VB 編寫軟測量數(shù)據(jù)的采集、模型運算、輸熟。其中德士古氣化爐是水煤漿氣化工藝流程的關鍵出結果程序,利用VB的DDE功能完成組態(tài)王與VB之設備,其爐內溫度高達1300C~1500C。生產中常用間的動態(tài)數(shù)據(jù)交換。這樣就把從下位機DeltaV工作站熱電偶來測量爐膛溫度,但由于熱電偶在1400C左右采集到相應數(shù)據(jù)以及軟測量運算的結果通過VB間接受氣流沖刷及熔渣腐蝕,其工作壽命很短,無法長期準動態(tài)地顯示在組態(tài)畫面上。組態(tài)王工程組態(tài)軟件則用確指示爐內溫度。而氣化爐的反應溫度是控制氣化工來編制操作運行界面。操作界面包括工藝流程圖、爐藝指標和維持系統(tǒng)安全運行的重要參數(shù),為了能夠實溫軟測量結果顯示、實時記錄曲線和實時報表、歷史紀現(xiàn)實時監(jiān)控氣化爐的反應溫度、保證產品質量、提高產錄曲線和歷史報表、報警及歷史報警查詢、數(shù)據(jù)庫等。品產量、優(yōu)化生產操作等目標。本系統(tǒng)則根據(jù)水煤漿監(jiān)控系統(tǒng)結構圖如圖1所示。氣化生產裝置的反應機理,采用神經網(wǎng)絡、回歸模型等DetaV工作站-Esel工作表一VB服務程序}] 一組春王監(jiān)控畫面Excel-Addin_NetDDEDDE建立水煤漿氣化爐爐溫的軟測量模型。軟測量系統(tǒng)模圍1監(jiān)控系統(tǒng)結構框架圖型采用VB編寫。1監(jiān)控系統(tǒng)構成2 VB 與DeltaV的數(shù)據(jù)交換在該系統(tǒng)中,上位機采用PC機,系統(tǒng)監(jiān)控采用組2.1 Excel-Addin 接口軟件態(tài)王軟件,下位機為DeltaV Presional Plus 工作站,操Excel-Addin 是DeltaV系統(tǒng)給Microsoft Excel 提供的作系統(tǒng)采用Windows NT4.0。上 位機與下位機DeltaV中國煤化工實時數(shù)據(jù)庫與Exel工作站通過TCP/IP局域網(wǎng)相連,通過TCP/P協(xié)議使工:HCNMHG,用戶可以將DeltaVDeltaV工作站與上位機進行通信。系統(tǒng)中各種過程數(shù)據(jù)、報警事件紀錄等實時信息導出利用現(xiàn)有DCS數(shù)據(jù)采集功能和網(wǎng)絡通信功能,通到Excel表格中,導出的數(shù)據(jù)會自動跟隨DeltaV系統(tǒng)的44PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.26 No. 10 October 2005德士古水煤漿氣化爐爐溫監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)陳程,等數(shù)據(jù)變化進行實時更新。配置的具體做法如下:①建的共享名“excell sheet" ,并在“受信任的共享”的屬性對立DeltaV Excel Add-in 窗口。在Excel表單的工具菜單話框中把excell sheetl設為信任共享。下選擇Add-Ins, 在對話框中查找C:/DeltaV/Excel/2.2.2 NetDDE 客戶端程序DelaV . xla后確認;②使用DeltaV Excel Add-in。在ExcelVB的DDE通過對話完成應用程序間的數(shù)據(jù)交換表單中選擇-個單元格用來顯示某變量的實時數(shù)據(jù),來實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。VB 把對話的雙方分別稱為客戶方選擇好單元格后選擇功能塊(DeltaV Function Wizard)的(lient)和服務方(server),提出對話的對象即為客戶第一個按鈕,根據(jù)對話框提示選擇所需變量;按照此方方,作出響應的對象即為服務方。法依次在單元格中添加相應的變量;③將需要的相關當客戶與服務器要進行數(shù)據(jù)交換時,建立DDE對變量添加完畢后,把Microsoft Excel 的應用程序名設為話管道的過程如下?！癊xcel"。①屬性設置。設置鏈接標題(Iink Topic) ,格式為2.2 Excel 與VB的數(shù)據(jù)交換服務器名稱|標題,其中服務器名稱指的是提供DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE( dynanic data exchange)是Micr-的應用軟件名稱,標題則指該服務器下所建立的文件soft Windows 運行環(huán)境下的一個顯著特性。通過動態(tài)名稱,如“// DelaV/Excel Iheet”?？蛻襞c服務器的鏈數(shù)據(jù)交換協(xié)議,應用程序之間可以進行各種類型的數(shù)接模式(LinkMode)如1- hot(熱式)。當相應軟件數(shù)據(jù)據(jù)變換。NetDDE是使用DDE共享特性來通過網(wǎng)絡進變動時,控件上的數(shù)據(jù)會隨時被更新;2 - cold(冷式)，行程序通信和共享數(shù)據(jù)的方式。下位機上的Excel與控件上的數(shù)據(jù)只有當被請求時才更新。鏈接項目上位機.上的VB程序就是通過NetDDE進行數(shù)據(jù)交換(Linkltem) ,這是實現(xiàn)動態(tài)數(shù)據(jù)交換的一個重要屬性，指的是由服務器傳遞到客戶的數(shù)據(jù)所在的控件單.要使兩臺計算機之間能夠利用NetDDE交換數(shù)據(jù)，位;需要滿足3個條件:①兩臺計算機聯(lián)網(wǎng),運行Windows②鏈接方法。當VB與其他軟件的DDE對話管系列操作系統(tǒng);②-臺計算機運行NetDDE服務器程序道建立后,動態(tài)數(shù)據(jù)交換有請求數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù)或傳遞(支持DDE服務的程序都可以作為NetDDE服務器程命令,并可隨時通知對方更新數(shù)據(jù)。當向對方傳送數(shù)序),一臺運行NetDDE客戶機程序。服務器程序是數(shù)據(jù)時,用“Linkpoke";當向對方要求數(shù)據(jù)傳送時用據(jù)和服務的提供者,客戶機程序是數(shù)據(jù)和服務的接收"LinkReques" ;傳送執(zhí)行命令的請求用"IinkExcute”。者;③兩臺計算機都裝有NetDDE 服務器。在VB窗體中設置一個標簽labell,用以啟動DDE2.2.1服務 器端設置對話管道,接受從服務器端Excel返回的數(shù)據(jù),并編寫下位機DeltaV工作站(服務器端)操作系統(tǒng)采用以下程序(軟測量模型輔助變量數(shù)為14):Windows NT4.0,上位機(客戶端)操作系統(tǒng)為Win-Fori=1 To 14dows2000,兩者之間的網(wǎng)絡通信使用其自帶的NetDDElabell. IinkTopic =功能。服務器端運行excel程序,客戶端運行VB程序,“// DeltaV/excell sheetl"通過NetDDE實現(xiàn)兩個程序之間的動態(tài)數(shù)據(jù)交換。str=“r"&1 &"c"&i+1點擊服務器端“開始”菜單運行DDEShare,打開Labell. Linkltem = strDDE共享服務程序。在DDEShare的菜單共享中,還有Labell. LinkMode= 1菜單項“DDE共享”和“受信任的共享”，分別對應對話Labell. LinkRequest框“DDE共享”和“DDE受信任的共享”。使用“DDE共Varia(i) = labell. Caption享”對話框(- -般至少有Chat $、 Hearts $、CLPBK$這3Next i個DDE共享名)中的添加共享,填人共享名、應用程序VB程序還實現(xiàn)了另一個重要功能,就是把采集到名、主題名、權限。的輔助變量數(shù)據(jù)代入到軟測量模型中去,通過- -系列共享名是-字符串,代表服務器端的應用程序名計算得出爐溫的軟測量結果。在窗體中加入15個文和主題名,設置為excell seet。o本框Text1~Text15.用干顯示輔助變量數(shù)據(jù)以及爐溫應用程序名和主題名則分別對應excel和sheetlo的軟測中國煤化工其傳送給組態(tài)王權限用來限制使用該共享名代表的DDE服務,提顯示。TYHCNMHG供安全機制。可以根據(jù)自己的要求設定訪問權限。NetDDE和普通的DDE的一個重要不同點是,系統(tǒng)定義完畢后便可在“DDE共享”對話框中看到建立先建立DDE連接,再建立應用程序的連接。如圖2所45《自動化儀表》第26卷第10期2005年 10月示,服務器要求客戶機輸人用戶名和密碼。只有在用生產過程的動態(tài)模擬顯示。同時采用組態(tài)王提供的戶名和密碼正確的情況下,VB和Excel兩者之間才能圖形對象與變量之間豐富的動畫連接類型實現(xiàn)了對進行數(shù)據(jù)交換。而運行客戶程序時,需先打開服務端氣化爐現(xiàn)場運行狀態(tài)的監(jiān)視。系統(tǒng)主界面如圖4所程序Excelo示。服務器DelaVt業(yè)確定D0E共享名: EXCEISHEETI圖2網(wǎng)絡訪問 密碼框圖4系統(tǒng)主界面3組態(tài)王 監(jiān)控程序的設計為了形象地表示變量的實時數(shù)值,使用曲線圖3.1組態(tài)王與 VB的DDE通信和棒圖來顯示參數(shù)的變化;實時顯示故障報警畫面、組態(tài)王與VB的通信是通過組態(tài)王提供的DDE來查詢歷史報警,并可以設置報警的極限值;可以進行實現(xiàn)的, VB作為服務程序,組態(tài)王作為客戶程序從VB實時曲線監(jiān)測和歷史曲線查詢;可生成系統(tǒng)實時報得到數(shù)據(jù)。VB作為服務程序很簡單。把VB應用程序中提.表和歷史報表(包括日報表和月報表),可以進行定時打印及召喚打印;可對實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫供數(shù)據(jù)的窗體的LinkMode屬性設置為1(即作為數(shù)據(jù)進行方便的管理。此外,針對不同的操作人員設置源),以及窗體的IinkTopic屬性設為FormTopie, 這個值不同的系統(tǒng)操作權限及密碼,并給予系統(tǒng)操作幫助要在組態(tài)王中使用,使VB中不用添加任何程序。等等。此外,在組態(tài)王中定義DDE設備，連接對象名設為vbdde,服務器名即VB應用程序名VBDDE,話題名4結束語為VBDDE窗體的LinkTopic屬性FomTopic,如圖3所當系統(tǒng)開始運行時,先運行下位機服務程序Ex-cel,并在上位機運行VBDDE可執(zhí)行文件作為后臺運行售歷量安福的世品恒息:程序,然后才能運行組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)。當DeltaV采集00設備， 連續(xù)明象名為，數(shù)據(jù),通過Excel Add-in 接口軟件在Excel中顯示重務程序名，uaDelaV采集的實時數(shù)據(jù)，再由VB接受到此數(shù)據(jù)進行模型運算得出爐溫軟測量結果,通過組態(tài)王提供的DDE上中面道」]」功能將數(shù)據(jù)顯示到組態(tài)王監(jiān)控界面上去。這樣就把圖3定義DDE設備DeltaV采集的外部信號以及軟測量結果通過Excel以及VB間接動態(tài)地顯示在主控界面上。在工程瀏覽器中定義變量如軟測量爐溫,連接設系統(tǒng)投人運行后,反應良好。爐溫軟測量結果備名為DDE設備的連接對象名vbdde, 項目名則為VB精確,實時快速地顯示了爐溫的變化,對維持系統(tǒng)安應用程序中的文本框控件Text15。在組態(tài)王畫面中新全運行以及優(yōu)化生產操作起到重要的指導作用。本增文本對象,并設置動畫連接中的“模擬值輸出”,依次系統(tǒng)解決了。上位機工控組態(tài)軟件組態(tài)王和下位機定義其他的變量。設置完畢后,先運行VBDDE程序，DeltaV DCS控制系統(tǒng)之間的通信問題,具有推廣應用再運行組態(tài)王,即可顯示VB中的數(shù)值。價值。3.2組態(tài)王的 監(jiān)控程序參考文獻組態(tài)王軟件包是目前比較常見的一種工業(yè)控制通1組態(tài)王 6.5使用手冊.北京亞控科技發(fā)展有限公司,2003用組態(tài)軟件。利用組態(tài)王軟件包可以十分方便地構建2 Bob Reselman, Richard Pealey著,何健輝,等譯.實用Visual Besic 6整個系統(tǒng)的監(jiān)控畫面,以動畫的方式顯示設備的狀態(tài)、中國煤化工報警、實時和歷史趨勢曲線等。CNMHG根據(jù)現(xiàn)場的實際情況,使用組態(tài)王圖庫中提供第一作者陳程,男,1983年生,現(xiàn)為華東理工大學在讀碩士研究生;的各類圖形和超級文本顯示控件及相關函數(shù)完成對主要研究方向為檢測技術與自動化裝置。46PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.26 No. 10 October 2005