《自動(dòng)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(kāi)發(fā)Development of Monitoring System for Temperature in Texaco Slurry Gasifying Furnace陳程孫自強(qiáng)(華東理工大學(xué)自動(dòng)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(jī)DelaV系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)放在Excel中;然后采用NetDDE連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)VB對(duì)Excel的數(shù)據(jù)訪問(wèn),并用VB編寫(xiě)數(shù)據(jù)采集以及爐溫軟測(cè)量程序。最后通過(guò)組態(tài)王提供的DDE實(shí)現(xiàn)VB和組態(tài)王的數(shù)據(jù)交換,運(yùn)用組態(tài)王開(kāi)發(fā)爐溫監(jiān)控系統(tǒng)操作界面,實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的實(shí)時(shí)軟測(cè)量。關(guān)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(guò)Excel-Addin接口軟件將DeltaV 采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送0引言到Excel表中實(shí)時(shí)顯示。在上位計(jì)算機(jī)上利用VB和德士古水煤漿加壓氣化工藝簡(jiǎn)稱(chēng)TCGP,是美國(guó)德組態(tài)王工程組態(tài)軟件開(kāi)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(chǔ)上發(fā)展起來(lái)應(yīng)用軟件,采用NetDDE 連接技術(shù)實(shí)現(xiàn)VB對(duì)Excel 的的,是具有代表性的第二代煤氣化工藝,其技術(shù)趨于成數(shù)據(jù)訪問(wèn)。VB 編寫(xiě)軟測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、模型運(yùn)算、輸熟。其中德士古氣化爐是水煤漿氣化工藝流程的關(guān)鍵出結(jié)果程序,利用VB的DDE功能完成組態(tài)王與VB之設(shè)備,其爐內(nèi)溫度高達(dá)1300C~1500C。生產(chǎn)中常用間的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換。這樣就把從下位機(jī)DeltaV工作站熱電偶來(lái)測(cè)量爐膛溫度,但由于熱電偶在1400C左右采集到相應(yīng)數(shù)據(jù)以及軟測(cè)量運(yùn)算的結(jié)果通過(guò)VB間接受氣流沖刷及熔渣腐蝕,其工作壽命很短,無(wú)法長(zhǎng)期準(zhǔn)動(dòng)態(tài)地顯示在組態(tài)畫(huà)面上。組態(tài)王工程組態(tài)軟件則用確指示爐內(nèi)溫度。而氣化爐的反應(yīng)溫度是控制氣化工來(lái)編制操作運(yùn)行界面。操作界面包括工藝流程圖、爐藝指標(biāo)和維持系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要參數(shù),為了能夠?qū)崪剀洔y(cè)量結(jié)果顯示、實(shí)時(shí)記錄曲線和實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史紀(jì)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控氣化爐的反應(yīng)溫度、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)錄曲線和歷史報(bào)表、報(bào)警及歷史報(bào)警查詢、數(shù)據(jù)庫(kù)等。品產(chǎn)量、優(yōu)化生產(chǎn)操作等目標(biāo)。本系統(tǒng)則根據(jù)水煤漿監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。氣化生產(chǎn)裝置的反應(yīng)機(jī)理,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、回歸模型等DetaV工作站-Esel工作表一VB服務(wù)程序}] 一組春王監(jiān)控畫(huà)面Excel-Addin_NetDDEDDE建立水煤漿氣化爐爐溫的軟測(cè)量模型。軟測(cè)量系統(tǒng)模圍1監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架圖型采用VB編寫(xiě)。1監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成2 VB 與DeltaV的數(shù)據(jù)交換在該系統(tǒng)中,上位機(jī)采用PC機(jī),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(jī)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(jī)與下位機(jī)DeltaV中國(guó)煤化工實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)與Exel工作站通過(guò)TCP/IP局域網(wǎng)相連,通過(guò)TCP/P協(xié)議使工:HCNMHG,用戶可以將DeltaVDeltaV工作站與上位機(jī)進(jìn)行通信。系統(tǒng)中各種過(guò)程數(shù)據(jù)、報(bào)警事件紀(jì)錄等實(shí)時(shí)信息導(dǎo)出利用現(xiàn)有DCS數(shù)據(jù)采集功能和網(wǎng)絡(luò)通信功能,通到Excel表格中,導(dǎo)出的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)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(kāi)發(fā)陳程,等數(shù)據(jù)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)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(duì)立DeltaV Excel Add-in 窗口。在Excel表單的工具菜單話框中把excell sheetl設(shè)為信任共享。下選擇Add-Ins, 在對(duì)話框中查找C:/DeltaV/Excel/2.2.2 NetDDE 客戶端程序DelaV . xla后確認(rèn);②使用DeltaV Excel Add-in。在ExcelVB的DDE通過(guò)對(duì)話完成應(yīng)用程序間的數(shù)據(jù)交換表單中選擇-個(gè)單元格用來(lái)顯示某變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。VB 把對(duì)話的雙方分別稱(chēng)為客戶方選擇好單元格后選擇功能塊(DeltaV Function Wizard)的(lient)和服務(wù)方(server),提出對(duì)話的對(duì)象即為客戶第一個(gè)按鈕,根據(jù)對(duì)話框提示選擇所需變量;按照此方方,作出響應(yīng)的對(duì)象即為服務(wù)方。法依次在單元格中添加相應(yīng)的變量;③將需要的相關(guān)當(dāng)客戶與服務(wù)器要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí),建立DDE對(duì)變量添加完畢后,把Microsoft Excel 的應(yīng)用程序名設(shè)為話管道的過(guò)程如下?！癊xcel"。①屬性設(shè)置。設(shè)置鏈接標(biāo)題(Iink Topic) ,格式為2.2 Excel 與VB的數(shù)據(jù)交換服務(wù)器名稱(chēng)|標(biāo)題,其中服務(wù)器名稱(chēng)指的是提供DDE動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換DDE( dynanic data exchange)是Micr-的應(yīng)用軟件名稱(chēng),標(biāo)題則指該服務(wù)器下所建立的文件soft Windows 運(yùn)行環(huán)境下的一個(gè)顯著特性。通過(guò)動(dòng)態(tài)名稱(chēng),如“// DelaV/Excel Iheet”?？蛻襞c服務(wù)器的鏈數(shù)據(jù)交換協(xié)議,應(yīng)用程序之間可以進(jìn)行各種類(lèi)型的數(shù)接模式(LinkMode)如1- hot(熱式)。當(dāng)相應(yīng)軟件數(shù)據(jù)據(jù)變換。NetDDE是使用DDE共享特性來(lái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)變動(dòng)時(shí),控件上的數(shù)據(jù)會(huì)隨時(shí)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(jī)上的Excel與控件上的數(shù)據(jù)只有當(dāng)被請(qǐng)求時(shí)才更新。鏈接項(xiàng)目上位機(jī).上的VB程序就是通過(guò)NetDDE進(jìn)行數(shù)據(jù)交換(Linkltem) ,這是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換的一個(gè)重要屬性，指的是由服務(wù)器傳遞到客戶的數(shù)據(jù)所在的控件單.要使兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間能夠利用NetDDE交換數(shù)據(jù)，位;需要滿足3個(gè)條件:①兩臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),運(yùn)行Windows②鏈接方法。當(dāng)VB與其他軟件的DDE對(duì)話管系列操作系統(tǒng);②-臺(tái)計(jì)算機(jī)運(yùn)行NetDDE服務(wù)器程序道建立后,動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換有請(qǐng)求數(shù)據(jù)、傳送數(shù)據(jù)或傳遞(支持DDE服務(wù)的程序都可以作為NetDDE服務(wù)器程命令,并可隨時(shí)通知對(duì)方更新數(shù)據(jù)。當(dāng)向?qū)Ψ絺魉蛿?shù)序),一臺(tái)運(yùn)行NetDDE客戶機(jī)程序。服務(wù)器程序是數(shù)據(jù)時(shí),用“Linkpoke";當(dāng)向?qū)Ψ揭髷?shù)據(jù)傳送時(shí)用據(jù)和服務(wù)的提供者,客戶機(jī)程序是數(shù)據(jù)和服務(wù)的接收"LinkReques" ;傳送執(zhí)行命令的請(qǐng)求用"IinkExcute”。者;③兩臺(tái)計(jì)算機(jī)都裝有NetDDE 服務(wù)器。在VB窗體中設(shè)置一個(gè)標(biāo)簽labell,用以啟動(dòng)DDE2.2.1服務(wù) 器端設(shè)置對(duì)話管道,接受從服務(wù)器端Excel返回的數(shù)據(jù),并編寫(xiě)下位機(jī)DeltaV工作站(服務(wù)器端)操作系統(tǒng)采用以下程序(軟測(cè)量模型輔助變量數(shù)為14):Windows NT4.0,上位機(jī)(客戶端)操作系統(tǒng)為Win-Fori=1 To 14dows2000,兩者之間的網(wǎng)絡(luò)通信使用其自帶的NetDDElabell. IinkTopic =功能。服務(wù)器端運(yùn)行excel程序,客戶端運(yùn)行VB程序,“// DeltaV/excell sheetl"通過(guò)NetDDE實(shí)現(xiàn)兩個(gè)程序之間的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換。str=“r"&1 &"c"&i+1點(diǎn)擊服務(wù)器端“開(kāi)始”菜單運(yùn)行DDEShare,打開(kāi)Labell. Linkltem = strDDE共享服務(wù)程序。在DDEShare的菜單共享中,還有Labell. LinkMode= 1菜單項(xiàng)“DDE共享”和“受信任的共享”，分別對(duì)應(yīng)對(duì)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(duì)話框(- -般至少有Chat $、 Hearts $、CLPBK$這3Next i個(gè)DDE共享名)中的添加共享,填人共享名、應(yīng)用程序VB程序還實(shí)現(xiàn)了另一個(gè)重要功能,就是把采集到名、主題名、權(quán)限。的輔助變量數(shù)據(jù)代入到軟測(cè)量模型中去,通過(guò)- -系列共享名是-字符串,代表服務(wù)器端的應(yīng)用程序名計(jì)算得出爐溫的軟測(cè)量結(jié)果。在窗體中加入15個(gè)文和主題名,設(shè)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(yīng)用程序名和主題名則分別對(duì)應(yīng)excel和sheetlo的軟測(cè)中國(guó)煤化工其傳送給組態(tài)王權(quán)限用來(lái)限制使用該共享名代表的DDE服務(wù),提顯示。TYHCNMHG供安全機(jī)制?？梢愿鶕?jù)自己的要求設(shè)定訪問(wèn)權(quán)限。NetDDE和普通的DDE的一個(gè)重要不同點(diǎn)是,系統(tǒng)定義完畢后便可在“DDE共享”對(duì)話框中看到建立先建立DDE連接,再建立應(yīng)用程序的連接。如圖2所45《自動(dòng)化儀表》第26卷第10期2005年 10月示,服務(wù)器要求客戶機(jī)輸人用戶名和密碼。只有在用生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬顯示。同時(shí)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(duì)象與變量之間豐富的動(dòng)畫(huà)連接類(lèi)型實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。而運(yùn)行客戶程序時(shí),需先打開(kāi)服務(wù)端氣化爐現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視。系統(tǒng)主界面如圖4所程序Excelo示。服務(wù)器DelaVt業(yè)確定D0E共享名: EXCEISHEETI圖2網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn) 密碼框圖4系統(tǒng)主界面3組態(tài)王 監(jiān)控程序的設(shè)計(jì)為了形象地表示變量的實(shí)時(shí)數(shù)值,使用曲線圖3.1組態(tài)王與 VB的DDE通信和棒圖來(lái)顯示參數(shù)的變化;實(shí)時(shí)顯示故障報(bào)警畫(huà)面、組態(tài)王與VB的通信是通過(guò)組態(tài)王提供的DDE來(lái)查詢歷史報(bào)警,并可以設(shè)置報(bào)警的極限值;可以進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的, VB作為服務(wù)程序,組態(tài)王作為客戶程序從VB實(shí)時(shí)曲線監(jiān)測(cè)和歷史曲線查詢;可生成系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)得到數(shù)據(jù)。VB作為服務(wù)程序很簡(jiǎn)單。把VB應(yīng)用程序中提.表和歷史報(bào)表(包括日?qǐng)?bào)表和月報(bào)表),可以進(jìn)行定時(shí)打印及召喚打印;可對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)供數(shù)據(jù)的窗體的LinkMode屬性設(shè)置為1(即作為數(shù)據(jù)進(jìn)行方便的管理。此外,針對(duì)不同的操作人員設(shè)置源),以及窗體的IinkTopic屬性設(shè)為FormTopie, 這個(gè)值不同的系統(tǒng)操作權(quán)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(shè)備，連接對(duì)象名設(shè)為vbdde,服務(wù)器名即VB應(yīng)用程序名VBDDE,話題名4結(jié)束語(yǔ)為VBDDE窗體的LinkTopic屬性FomTopic,如圖3所當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行時(shí),先運(yùn)行下位機(jī)服務(wù)程序Ex-cel,并在上位機(jī)運(yùn)行VBDDE可執(zhí)行文件作為后臺(tái)運(yùn)行售歷量安福的世品恒息:程序,然后才能運(yùn)行組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)DeltaV采集00設(shè)備， 連續(xù)明象名為，數(shù)據(jù),通過(guò)Excel Add-in 接口軟件在Excel中顯示重務(wù)程序名，uaDelaV采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，再由VB接受到此數(shù)據(jù)進(jìn)行模型運(yùn)算得出爐溫軟測(cè)量結(jié)果,通過(guò)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(shè)備DeltaV采集的外部信號(hào)以及軟測(cè)量結(jié)果通過(guò)Excel以及VB間接動(dòng)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(cè)量爐溫,連接設(shè)系統(tǒng)投人運(yùn)行后,反應(yīng)良好。爐溫軟測(cè)量結(jié)果備名為DDE設(shè)備的連接對(duì)象名vbdde, 項(xiàng)目名則為VB精確,實(shí)時(shí)快速地顯示了爐溫的變化,對(duì)維持系統(tǒng)安應(yīng)用程序中的文本框控件Text15。在組態(tài)王畫(huà)面中新全運(yùn)行以及優(yōu)化生產(chǎn)操作起到重要的指導(dǎo)作用。本增文本對(duì)象,并設(shè)置動(dòng)畫(huà)連接中的“模擬值輸出”,依次系統(tǒng)解決了。上位機(jī)工控組態(tài)軟件組態(tài)王和下位機(jī)定義其他的變量。設(shè)置完畢后,先運(yùn)行VBDDE程序，DeltaV DCS控制系統(tǒng)之間的通信問(wèn)題,具有推廣應(yīng)用再運(yùn)行組態(tài)王,即可顯示VB中的數(shù)值。價(jià)值。3.2組態(tài)王的 監(jiān)控程序參考文獻(xiàn)組態(tài)王軟件包是目前比較常見(jiàn)的一種工業(yè)控制通1組態(tài)王 6.5使用手冊(cè).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(gòu)建2 Bob Reselman, Richard Pealey著,何健輝,等譯.實(shí)用Visual Besic 6整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控畫(huà)面,以動(dòng)畫(huà)的方式顯示設(shè)備的狀態(tài)、中國(guó)煤化工報(bào)警、實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)曲線等。CNMHG根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,使用組態(tài)王圖庫(kù)中提供第一作者陳程,男,1983年生,現(xiàn)為華東理工大學(xué)在讀碩士研究生;的各類(lèi)圖形和超級(jí)文本顯示控件及相關(guān)函數(shù)完成對(duì)主要研究方向?yàn)闄z測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置。46PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION Vol.26 No. 10 October 2005