监控组态软件在化工厂电力监控系统中的应用.docx

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1、监控组态软件在化工厂电力监控系统中的应用化工厂以下简称化工厂电力系统原来在1#总降和2#总降各有一套专用监控软件，它们的功能和信息分享才能都不理想。如今为了知足全厂集中监控，以及向电调转发信息的要求，对原有系统进展了改造。针对电力系统运行和消费运行的需要，自主设计了局部组态画面，对过去很多想知道却无法观察到的数据进展了监控。对各类报警信息，采取分类音响报警，便于值班人员分辨。监控组态软件的投用，给化工厂电力系统的稳定运行及事故分析处理都带来很多有利的因素。监控组态的概念“组态的概念是伴随着集散控制系统的出现才开场被广阔的消费经过自动化技术人员所熟知的。随着它的快速开展，实时数据库、实时控制、S

2、CADA、通讯及联网、开放数据接口、对IO设备的广泛支持已经成为它的主要内容。直到如今，每个DCS厂家的组态软件还是专用的即与硬件相关的，不可互相替换。从2O世纪8O年代末开场，由于个人计算机的普及，国内开场有人研究怎样利用PC进展工业监控，同时开场出现基于PC总线的AD、DA、计数器、DIO等各类IO板卡。目前，多数组态软件都是在Windows3.1或者3.2操纵系统下逐渐成熟起来的，国外少数组态软件可以在OS2或者Unix环境下运行。目前绝大多数组态软件都运行在Windows98NT环境下。较理想的环境是WindowsNT或者Windows2000操纵系统，由于其内核是原来的VMS的变种，

3、可靠性和实时性都好于Windows98。组态软件的开展与成长和网络技术的开展与普及密不可分。曾有一段时期，各DCS厂商的底层网络都是专用的，如今那么使用国际标准协议，这在很大程度上促进了组态软件的应用。总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用。应该讲总线是一种特殊的网络技术，其核心内容一是工业应用，二是完成从模拟方式到数字方式的转变，使信息和供电同在一根双线电缆上传输，还要知足很多技术指标。随着技术的开展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。化工厂的监控组态系统主要使用485总线和ModbusRtu通讯协议。化工厂电力监控系统的构成电力监控系统的硬件构成化工厂电力监控系统网络联结图如图1所示。化

4、工厂的监控系统采用前台机作为IO通讯效劳器，后台机作为监控报警设备的监控形式。align=center图1化工厂电力监控系统网络连结示意/align1#总降的前台IO通讯机负责与综合电力保护继电器以485总线进展通讯。所有的设备都使用Modbus通讯协议。后台监控机通过LAN网与前台IO通讯机通讯，读取各综保继电器的电压、电流等遥测量，以及开关、保护状态等遥信量。所有的网络连结通过1台交换机集联起来。1#总降的网络通过连在交换机上的光纤收发器与2#总降的网络相连。2#总降的前台IO通讯机承受来自原南瑞数据收集系统转发的信息，以及南京自动化研究所微机继电保护器发出的保护信息。乙醛变电所的微机既是

5、IO通讯机也负责监控的显示。它直接通过自带的RS232接口加上232485转换器与乙醛变电所内的PLC直接通讯，通过读取PIC内存放器的值来监控低压开关的状态。2#总降内有1台微机，作为化工厂电力系统总监控机。它通过网络读取各变电所IO通讯机的变量信息，在组态画面显示出全厂的电力系统的状态。为了能使厂局域网内的用户都能看见化工厂电力系统的状况，在2#总降设置了1台Web效劳器。该效劳器安置了2块网卡，1块与电力系统监控网相连，l块与厂局域网相连接。该Web效劳器将从IO通讯机上读取的信息转化为Web页面，在厂局域网内的用户都可以通过：/10.109.48.234访问到该效劳器上，理解各变电所的

6、配电状况。电力监控系统的软件构成及工作原理化工厂电力监控系统使用的软件为南京力导公司在“组态王根底上开发的“SJ-200。监控软件通过与综合保护继电器、PLC等IO设备进展通讯获取信息。输入输出的数值存放在IO设备的存放器中，存放器通过其地址进展引用。大多数IO设备提供与其他设备或者计算机进展通讯的通讯端口或者数据通道，监控软件通过这些通讯通道读写IO设备的存放器，收集到的数据可用于进一步的监控，不需要读写IO设备的存放器。监控软件提供了一种数据定义方法，定义了IO变量后，可直接使用变量名用于系统控制、操纵显示、趋势分析、数据记录和报警显示。运行报警和事件记录是控制软件必不可少的功能，当变量的

7、数值或者数值的变化异常时，将产生报警，以便操纵者采取必要的措施。监控软件提供强有力的报警和事件系统，并且操纵方法简单。监控软件中的报警和事件主要包括变量报警事件、操纵事件、用户登录事件和工作站事件。通过这些报警和事件，用户可以方便地监视和查看系统的报警、操纵和各个工作站的运行情况。当报警和事件发生时，监控软件把这些事于内存中的缓冲区中，报警和事件在缓冲区中是以先进先出的队列形式存储，所以只有最近的报警和事件在内存中。当缓冲区到达一定数目或者记录定时时间到时，系统自动将报警和事件信息写到报警存储文件、打印机或者数据库中请留意：要先定义是否存储到文件、数据库或者直接输出到打印机。报警和事件在报警窗

8、中会按照设置的过滤条件实时显示出来。Touchvew是组态王软件的实时运行环境，用于显示画面开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与IO效劳程序数据收集组件的数据交换。它通过实时数据库治理从一组工业控制对象收集到的各种数据，并把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成报警、历史记录、趋势曲线等监视功能，并可生成历史数据文件。改造后化工厂电力监控系统的优越性原电力监控系统的功能原电力监控软件由微机继电保护设备厂家提供，具有根本的设备开关量、模拟量的显示功能，以及一个故障信息报警窗口。该系统为此类微机保护继电器的专用监控软件，可以实现对单独变电所电力系统的根本监控功能。改造后监控系统的新

9、功能1历史报警记录查询功能使故障经过再现过去的监控报警信息报出的信息是按时间顺序简单排列，对各类信息没有分类选择性。改造后的监控软件中既可以显示当前的报警，也可以显示历史的报警事件。同时对每一个变量的报警，可以规定报警的报警类型。信息还可以用文件的形式进展历史记录或者实时打印报警信息。可以通过选择起始时间和终止时间以及报警类型调取设备的历史事件记录，对事故的经过分析有更准确的根据。历史报警查询画面如图2。align=center图2电机历史报警查询画面/align2通过故障录波分析故障时的状态电力继电保护使用综合保护继电器后，具有了自动故障录波的功能。此次监控改造在监控软件设置了读取故障录波的

10、功能。利用故障录波软件读取综合保护继电器录下的故障前后几十个周波的跳闸电流、电压波形，分析继保动作的准确性。对于电机启动时过流保护动作状态以及“晃电时BZT备自投动作的经过分析，都有了过去不可能获取的准确根据。3利用历史曲线分析电机运行状况原监控系统信息收集方式采用的是查询式，没有实时数据，因此无法显示历史曲线。改造后的系统具有实时和历史数据库，可以显示长达3个月的历史曲线。通过观察历史曲线，电机在运行中假如在负荷变化不大的情况下电流温度发生明显变化，就必须分析原因。在电机本体或轴承发生损毁前解决故障。通过观察电机电流的历史曲线理解电机运行的状况和趋势。4电机累计运行时间的记录维修规程上要求电

11、机运行一定时间后下线检修一次。监控软件上记录的累计运行时间是安排检修周期的准确根据。改造后通过新增的组态画面可以看到电机累计运行的时间，电机检修后通过系统治理员按钮对此数据清零。5通过逻辑状态显示来查找二次回路故障过去的监控系统可以反映仪表信号的有无，但对综保继电器内很多开关、状态量无法监视。改造后增加了一些组态画面，实现了很多状态量的显示。在二次回路出现故障时，通过分合闸逻辑图中各控制点的状态来综合分析、查找二次回路的故障点。可以通过各逻辑状态的显示，理解HA301上下速电机合闸逻辑中控制点的状态深色为“1，浅色为“O。当电机无法合闸时。可以利用此组态画面分析是那个条件尚未知足。6电力系统信

12、息的集中监控和发布过去在各变电所的监控系统都是“各自为政，各类通讯协议的系统无法实现数据分享。这不符合将来电气值班人员精简和系统集中监控的开展趋势。此次改造建立了各变电所之间的光纤网络连接，为信息分享做好了物理平台。软件系统的改造使各变电所的微机成为IO信息效劳器，通过集中监控微机的软件，读取各处的信息量，实现2#总降监控机对全厂电力系统的集中监控。改造后的软件具有Web信息发布的功能，过去调度只有听取电气值班人员汇报，如今可以通过10.109.48.234理解到全厂电力系统状况，这对电力系统事故状态下的调度指挥也很有好处。新监控系统的优越性新监控系统的优越性如下。1新电力监控系统具有完善的监

13、控功能，对过去很多想知道却无法观察到的数据进展了监控。由于此次监控系统采用的是功能强大的监控组态软件，可以利用组态画面中的控制语句以及大量的控件实现监控软件的“智能化，使各类监控信息自动按照需求来显示和报警，这更便于对故障的快速判定和查找。2过去的监控软件数据很“专用，想实现各变电所的数据分享很困难。新电力监控系统的软件在数据分享和网络通讯方面功能很完善，很轻易实现电力系统的信息集中监控、以及电力系统扩容改造后新系统和老系统的信息分享。同时新监控软件具有Web信息发布的功能，使没有安装监控软件的电脑也能通过网页监控到电力系统的状况，在很少的投资下增大了监控者的范围。电力监控系统出现的问题和改良

14、措施电力监控系统投运半年以来也出现了如下一些问题。11#号总降的监控系统出现过2次死机，分析其可能是由于软件还存在局部bug，后联络厂家对软件晋级，消除一些已发现的bug，同时健全监控治理体制，进步值班人员的责任心，发现死机及时重新启动系统。2由于如今的监控系统采用了庞大的实时数据，微机的工作负担很重，局部信息刷新太慢，后通过调整通讯参数，进步微机的配置，加快了对IO设备访问速度，使信息刷新速度进步。3监控系统投运后，由于电气设备都已处在运行状态，无法进展全面校验，故还存在局部状态、报警信息错误。待条件允许时校验，更改错误的组态内容。4监控系统的微机硬盘由于监控软件对硬盘太多、过频数据读写，曾发生损坏。为此做好易损硬件的备品配件和软件的备份。电力监控系统减少了电力设备状态监视对人力依靠，降低了人力的本钱，进步了经济效益。为电力系统的消费运行和治理提供了科学、准确的根据。同时由于监控组态软件是个新兴的事物，对它的认识还有很多缺乏的地方。监控系统的施工、验收、治理方面的工作还都在探索阶段。但随着电力设备、监控组态软件的不断改良、更新，监控组态软件在电力系统中将具有更广阔的应用前景。