一种通用组态软件控制系统

摘要

本发明属于组态软件控制系统，具体涉及一种用于热媒炉的通用组态软件控制系统。目的是生成一种标准化的热媒炉仪上位机表控制系统人机界面的画面构成模式，包括：PID流程模块，起停时序模块，负荷调节模块，报警模块，历史趋势模块，历史报表模块，实时报表模块；其中，在上述主功能模块之间的切换和主标题的显示，由专门的切换画面模块和主标题画面模块来完成；在主标题画面模块中显示了系统的报警信息、用户权限及登录级别、并可实时注销登录级别，对系统报警进行消音操作；使用切换画面模块实现各主功能画面之间的切换。本发明根据特定组态软件针对热媒炉仪表控制系统生成了一种基本标准化的画面构成模板，大大节省了工程项目的开发时间。

说明书

技术领域

本发明有关人机界面及报表在热媒炉仪表控制系统中实现的基本途径和生成方法。

背景技术

在传统的热媒炉仪表控制系统中，较为典型的控制和显示方式从最初的PMK表、指示灯，记录仪的形式，逐步发展过渡到由PLC和单独的操作屏构成的独立仪表控制系统，这种改变较好的适应的热媒炉控制系统的发展要求，并得到了较为充分的发展和推广。

但是，随着石化行业自控系统对系统可靠性、集中度、报警、故障分析、报表等更多的功能要求，这两种方式均表现出了其显而易见的缺点，对于第一种方式，操作界面不直观，操作复杂程度高，报警和记录的信息内容十分有限等缺点尤为突出，业已处于被淘汰的边缘。

对于第二种由PLC和单个操作屏构成的独立仪表控制系统，这种模式虽在可靠性及人机界面的交互式上有了长足的进展，但对于由多个热媒炉控制系统构成的炉群系统或在集中度，无人值守及报警、故障分析、报表等功能方面来说，面对用户愈来愈高的要求，却也显得力不从心，不能很好的实现用户对人机界面交互式功能愈来愈强的要求。

发明内容

本发明旨在生成一种标准化的热媒炉仪上位机表控制系统人机界面的画面构成模式及报表数据生成的方法，生成后的组态画面及报表在下一个工程项目中，利用组态软件提供的导入功能，能够被完全导入新的工程，这样，能够保证热媒炉仪表控制的人机界面的统一性，传承性，可以实现工程项目组态的快速移植，大大节省了工程项目的开发时间，同时尽可能满足用户对上位机操作系统的全功能的要求。

本发明是这样实现的：一种通用组态软件控制系统，包括：PID流程模块，起停时序模块，负荷调节模块，报警模块，历史趋势模块，历史报表模块，实时报表模块；其中，在上述主功能模块之间的切换和主标题的显示，由专门的切换画面模块和主标题画面模块来完成；在主标题画面模块中显示了系统的报警信息、用户权限及登录级别、并可实时注销登录级别，对系统报警进行消音操作；使用切换画面模块实现各主功能画面之间的切换；

PID流程模块展示了热媒炉系统的基本系统流程，将主设备、主工艺管路反映在流程图中，同时，将所有的仪表测点和执行机构的图形、位号、测量值及阀、开关的动态状态表示出来；

起停时序模块实现炉控系统的点停炉操作，包括点停炉过程中所要显示和控制的各关键点的状态；手动点炉及调试的控制开关；还包括点炉相关参数设定和显示；

负荷调节回路模块将核心的控制回路如热媒出口温度PID回路、燃料PID回路、助燃风量PID回路、残氧修正PID回路的系统参数列于其中；在此功能模块中，实现对各回路P、I、D参数的修改和整定，并设有回路测量值PV、回路期望设定值SV、回路控制输出值MV显示光柱，直观显示对应值的变化情况。

如上所述的一种通用组态软件控制系统，其中，所述的PID流程模块展示了热媒炉系统的基本系统流程，将主设备、主工艺管路反映在流程图中，包括：热媒炉炉体、空气预热器、风机、烟囱、过滤器、热媒系统管路、燃烧系统管路及助燃风、烟风系统管路；

起停时序模块实现炉控系统的点停炉操作，包括点停炉过程中所要显示和控制的各关键点的状态；所述的状态点包括：“手动/自动”点炉状态，系统自检后的“点炉准备就绪”状态，风机、切断阀，点火枪，点火电磁阀，“点炉完成”标志状态；所述的手动点炉及调试的控制开关包括：“风机启动”，“风机停止”，“点火枪工作”；所述的点炉相关参数设定和显示包括：燃料对应的点火开度设定，助燃风对应的点火开度的设定，燃料与助燃风的配比参数设定，燃料测量值显示，风量测量值显示，燃料压力显示；

负荷调节回路模块将核心的控制回路如热媒出口温度PID回路、燃料PID回路、助燃风量PID回路、残氧修正PID回路的系统参数列于其中；在此功能模块中，实现对各回路P、I、D参数的修改和整定，并设有回路测量值PV、回路期望设定值SV、回路控制输出值MV显示光柱，直观显示对应值的变化情况；在该模块设置有实现各单回路的手动、自动控制，同时可以将相关回路组成比例、串级控制的控制输入。

如上所述的一种通用组态软件控制系统，其中，实时报表模块生成报表的过程是：

首先通过以下报表生成语句块定时产生当日报表，通过该程序块，在工程默认的路径下生成一个标准的报表文件，接口程序模块实例如下：

/∧\本站点\$分＝＝0&&\\本站点\$秒＝＝0

//60-k01号炉报表处理

string FileName 1＝InfoAppDir()+″XX日报表\″+″XX″+StrFromReal(\\本站点\$年，0，″f″)+″y″+StrFromReal(\\本站点\$月，0，″f″)+″m″+StrFromReal(\\本站点\$日，0，″f″)+″.rtl″；

//自定义变量

long return01＝InfoFile(Filename 1，1，\\本站点\$分)；//查看文件是否存在//判断日报目录下是否已经有当天的报表文件了

if(return01＝＝0)//如果没有报表文件则从报表目录下调取模板创建报表文件

{

string FileNameA＝InfoAppDir()+″报表\XX日报表隐含.rtl″；

ReportLoad(″隐报表1″，FileNameA)；

FileNameA＝InfoAppDir()+″XX日报表\″+″XX″+StrFromReal(\\本站点\$年，0，″f″)+″y″+StrFromReal($月，0，″f″)+″m″+StrFromReal($日，0，″f″)+″.rtl″；

ReportSaveAs(″隐报表l″，FileNameA)；

}

其次，报表生成后，就是向报表文件中写入定时定点采集的数值了，其主要通过以下标准的数据写入程序块来实现，其接口程序实例如下所示：

//装入报表写入数值

ReportLoad(″隐报表1″，FileName 1)；

ReportSetCellString(″隐报表1″，1，12，\\本站点\$日期)；

ReportSetCellString(″隐报表1″，1，25，\\本站点\$日期)；

long lie1＝\\本站点\$时+5；

//long hang＝\\本站点\$分+6；

string timestr＝time(\\本站点\$时，\本站点\$分，0)；

//ReportSetCellString(″Report1″，2，lie1，timestr)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，3，lie1，\\本站点\VAR1)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，4，lie1，\\本站点\VAR2)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，5，lie1，\\本站点\VAR3)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，6，lie1，\\本站点\VAR4)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，7，lie1，\\本站点\VAR5)；

其它加入变量以此向后类推；

最后，实时保存已写入值的报表文件；

ReportSaveAs(″隐报表1″，FileName1)。

本发明具有以下显著特点：本发明根据特定组态软件针对热媒炉仪表控制系统生成了一种基本标准化的画面构成模板及报表数据生成的方法，生成后的组态画面及报表生成方法能够在在下一个工程项目中，利用组态软件提供的导入功能，被完全导入新的工程，保证了热媒炉仪表控制的人机界面的统一性，传承性，实现工程项目组态的快速移植，大大节省了工程项目的开发时间，同时，这种上述模板和报表数据生成放方法，克服了以往老式系统构成在系统集中度，无人值守及报警、故障分析、报表等功能方面缺陷，较好的满足了用户日益增高的对热媒炉仪表系统人机界面自控水平的要求。

附图说明

图1为本发明的组态画面的结构框架示意图；

图2某工程项目的系统流程示意图；

图3某工程项目的起停时序示意图；

图4某工程项目的负荷调节示意图；

图5某工程项目的历史趋势画面示意图；

图6某工程项目的报表画面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和某工程项目的实施实例对本发明作进一步的描述：

如图1所示，本发明所述的通用组态软件控制系统包括：PID流程模块，起停时序模块，负荷调节模块，报警模块，历史趋势模块，历史报表模块，实时报表模块。

在上述主功能模块之间的切换和主标题的显示，由专门的切换画面模块和主标题画面模块来完成。实现画面切换功能和报警信息，登陆信息等的提示功能等。在主标题画面中显示了系统的报警信息、用户权限及登录级别、并可实时注销登录级别，对系统报警进行消音操作。在切换画面中，通过切换类似于TAB标签条功能的按钮，实现各主功能画面之间的切换。

PID流程模块如图2所示，PID流程模块展示了热媒炉系统的基本系统流程，在主系统流程中，将主设备、主工艺管路反映在流程图中，如热媒炉炉体、空气预热器、风机、烟囱、过滤器、热媒系统管路、燃烧系统管路及助燃风、烟风系统管路等，同时，将所有的仪表测点和执行机构的图形、位号、测量值及阀、开关等的动态状态表示出来。即整个热媒炉仪表控制系统的所有测控内容在此模块中一目了然，完全复现。

在附图3的起停时序示意图中：该画面模块主要实现炉控系统的点停炉操作，主要包括点停炉过程中所要显示和控制的各关键点的状态，状态点如：“手动/自动”点炉状态，系统自检后的“点炉准备就绪”状态，风机、切断阀，点火枪，点火电磁阀等的开关状态，“点炉完成”标志状态等。手动点炉及调试的控制开关如：“风机启动”，“风机停止”，“点火枪工作”等，该功能画面模块同时还包括点炉相关的一些重要的参数设定和显示，如燃料对应的点火开度设定，助燃风对应的点火开度的设定，燃料与助燃风的配比参数设定，燃料测量值显示，风量测量值显示，燃料压力显示等等。通过该控制模块画面，点炉的时序过程及相关的参数设置及显示一目了然。

在附图4的负荷调节回路中：将核心的控制回路如热媒出口温度PID回路、燃料PID回路、助燃风量PID回路、残氧修正PID回路及一些重要的系统参数列于其中，如热媒入口温度，排烟温度，热风温度等。在此功能画面中，实现对各回路P、I、D参数的修改和整定，并可实时观察参数修改后的回路趋势，从PV、SV、MV(PV：回路测量值，SV：回路期望设定值，MV回路控制输出值)的光柱显示中也可直观看到对应值的变化情况。该画面同时也是热媒炉整个系统的核心负荷控制画面，通过对应的控制状态显示及切换鈕，可方便、可靠的实现各单回路的手动、自动控制，同时可以和相关回路组成比例、串级控制，实现整个热媒炉系统的高水平的自动控制。通过该功能画面可实现整个控制系统的升、降负荷的调节功能。

在附图5历史趋势画面示意图中：将热媒炉控制系统中重要的模拟量参数组态于历史库中，便于用户记录和查询相关的参数运行情况，进行故障原因分析等。

在附图6的报表画面示意图中：主要对热媒炉控制系统中重要的模拟量参数如物料出口温度、入口温度等等进行按点抄表记录，系统自动按天生成报表，按时对对应的测点进行记录，在该画面中，能够实现历史报表的查询、打印、删除等功能。

生成报表的过程是：

对标准的报表生成语言块，将之移植到对应的专用组态环境的事件程序语言中去，并对相应报表模板画面进行微调，从而达到快速完成生成报表的目的。

对于报表的功能主要通过以下的方法来生成和实现：

首先通过以下报表生成语句块定时产生当日报表，通过该程序块，可以已有的报表模板为基础，在工程默认的路径下生成一个标准的报表文件，接口程序模块实例如下：

//\\本站点\$分＝＝0&&\\本站点\$秒＝＝0

//60-k01号炉报表处理

string FileName1＝InfoAppDir()+″XX日报表\″+″XX″+StrFromReal(\\本站点\$年，0，″f″)+″y″+StrFromReal(\\本站点\$月，0，″f″)+″m″+StrFromReal(\\本站点\$日，0，″f″)+″.rtl″；

//自定义变量

long return01＝InfoFile(Filename 1，1，\\本站点\$分)；//查看文件是否存在//判断日报目录下是否已经有当天的报表文件了

if(return01＝＝0)//如果没有报表文件则从报表目录下调取模板创建报表文件

{

string FileNameA＝InfoAppDir()+″报表\XX日报表隐含.rtl″；

ReportLoad(″隐报表1″，FileNameA)；

FileNameA＝InfoAppDir()+″XX日报表\″+″XX″+StrFromReal(\\本站点\$年，0，″f″)+″y″+StrFromReal($月，0，″f″)+″m″+StrFromReal($日，0，″f″)+″.rtl″；

ReportSaveAs(″隐报表1″，FileNameA)；

}

其次，报表生成后，就是向报表文件中写入定时定点采集的数值了，其主要通过以下标准的数据写入程序块来实现，其接口程序实例如下所示：

//装入报表写入数值

ReportLoad(″隐报表1″，FileName1)；

ReportSetCellString(″隐报表1″，1，12，\\本站点\$日期)；

ReportSetCellString(″隐报表1″，1，25，\\本站点\$日期)；

long lie1＝\\本站点\$时+5；

//long hang＝\\本站点\$分+6；

string timestr＝time(\\本站点\$时，\本站点\$分，0)；

//ReportSetCellString(″Report1″，2，lie1，timestr)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，3，lie1，\\本站点\VAR1)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，4，lie1，\\本站点\VAR2)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，5，lie1，\\本站点\VAR3)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，6，lie1，\\本站点\VAR4)；

ReportSetCellValue(″隐报表1″，7，lie1，\\本站点\VAR5)；

其它加入变量以此向后类推。

最后，实时保存已写入值的报表文件。

ReportSaveAs(″隐报表1″，FileName1)；

其它一些功能画面及相关源代码程序段这里不再赘述，另外，本发明公开的内容并不限于本实施例，可以包括其他公知技术或明显的替换。

按照上述的模块和方法生成组态软件控制系统，生成后的组态画面及报表生成方法能够在在下一个工程项目中，利用组态软件提供的导入功能，被完全导入新的工程，保证了热媒炉仪表控制的人机界面的统一性，传承性，实现工程项目组态的快速移植，大大节省了工程项目的开发时间，同时，这种上述模板和报表数据生成放方法，克服了以往老式系统构成在系统集中度，无人值守及报警、故障分析、报表等功能方面缺陷，较好的满足了用户日益增高的对热媒炉仪表系统人机界面自控水平的要求。