江雪梅1，张国庆1，宋玉梅2
（1 新疆乌鲁木齐市热力总公司，新疆 乌鲁木齐830049；2 北京市煤气热力工程设计院有限公司，北京100032）
【摘 要】该文以乌鲁木齐市热力总公司苇湖梁热网调度监控系统为实例，介绍了GENESIS32 V9.0组态软件以及B&R的 2005系列和X20系列PCC可编程计算机控制器在热网监控系统中的应用，阐述了该系统的构成、配置以及组态过程。
【关键词】GENESIS32 V9.1；PCC可编程计算机控制器；监视控制和数据采集；OPC
中图分类号： 文献标识码：B
Application of GENESIS32 V9.0 Configuration Software in the Heat Supply Network Monitoring System
JIANG-Xuemei1，ZHANG-Guoqing 1，SONG-Yumei2
( 1.Urumchi Heating Power Company, Urumchi 830049,China;
2.Beijing Gas And Heating Engineering Design Institute Co.,Ltd., Beijing 100032, China)
Abstract: By taking for example the Weihuliang heat supply network dispatching monitoring system of Urumqi heating Power Industry Corporation, the paper introduce the application of GENESIS32 V9.0 configuration software, B&R 2005 series and X20 series PCC(programmable computer controller) in this control and monitoring system and elaborates the composition , configuration and the configuration process of the system..
Key words:GENESIS32 V9.1；Programmable Computer Controllers (PCC)；Supervisory Control and Data Acquisition(SCADA);OPC
0 引言
集中供热系统是城市的重要基础设施，也是体现城市现代化水平的一个标志。发展集中供热具有良好的社会效益、环境效益和经济效益，对节约能源，改善环境质量，提高人民生活水平具有重要的意义。为搞好城市集中供热工程，必须全面提高供热技术水平，特别是要提高供热系统的自动化控制水平。
1 系统构成
乌鲁木齐市热力总公司苇湖梁热网调度监控系统于2001年建成使用，40座换热站分四批接入热网监控系统。近几年来，由于监控中心的服务器、工程师站及操作员站的计算机设备老化、运行缓慢，对苇电热网通信方案进行升级改造后（由原先的拨号通讯方式改为ADSL通讯方式），另有56座换热站接入热网监控系统，数据量增大，系统更加不稳定，已经无法满足监控系统的要求，对系统升级势在必行。
热力总公司对原有的监控系统硬件和软件进行了升级改造，更新了服务器、工程师站和操作员站计算机。基于Windows NT4.0的操作系统和Gensis32 6.0版本组态软件也已升级为基于Windows 2003/XP操作系统的Gensis32 9.0（中文版）。升级后数据连接由原先通过DCOM配置改为基于Internet，数据稳定性提高，修正使用DCOM在不同的平台之间互连造成的问题，减少了DCOM应用程序调试的时间。数据由原先的Microsoft Access(Limit 1G/Per Database)升级为Microsoft SQL 2005 Express容量可扩展至4G，内置Modbus OPC Server,SNMP OPC Server,OPC DDE等通讯协议，兼容第三方软硬件，其扩展性强，兼容性强，稳定性可靠。考虑到近百座换热站数据量大，并且要求数据实时传输，将PVIOPC服务器由原来的1台增至3台。
监控系统升级后，设2台服务器（冗余），3台PVIOPC服务器（也可当操作员站），2台操作员站，系统结构如图1所示。选用ICONICS GENESIS32 V9.0组态软件，实现对整个系统的画面监测，历史趋势，参数设定、指令控制、报警管理和报表管理等功能。
图1 监控系统结构图
2 系统组态
2.1 应用程序结构
GENESIS32 V9.0组态软件的应用程序的结构如下（见图2）：
Alarm Server Configurator配置OPC服务器要需要报警的标记,运行时G raphWorX32上利用Alarm Indicator及Live Alarm Viewer控件来观察报警服务器状态和报警。
Alarm Logger Configurator的任务则是将Alarm Server的报警内容记录到数据库中,形成历史警报,运行时G raphWorX32刚利用Historical Alarm Report来显示数据库中的历史报警。
TrendWorX32 Configurator的任务是将OPC服务器中需要采集的数据采集到数据库中,然后在G raphWorX32利用Historical Trend Viewer控件查看历史趋势。
TrendWorX32 Reporting 则用来打印被采集到数据库中的数据。
GraphWorX32中显示实时数据和实时趋势则是直接通过OPC DA从OPC 服务器中获得数据的。
图2 应用程序结构
2.2 数据库处理
GENESIS32和B&R2005系列和X20系列PCC可编程控制器的通讯处理的实现通过B&R Automation软件建立上位机与各个PCC中以太网模块的连接，将该连接作为OPC服务器，而GENESIS32作为OPC客户端，实现GENESIS32监控系统与PCC系统的通讯。
我们首先对B&R Automation软件进行OPC Server配置，对标签变量、通讯路径、数据转换进行配置。（见图3）
图3 PVI OPC Server配置器
其次，通过对安装在服务器上的SQL Server Express 2005 进行配置，创建两个数据库，一个用于存储报警时间数据，另一个存储历史数据。（见图4）
图4 SQL Server管理工作室
2.3 画面开发
组态软件中的GraphWrox32用于画面组态。监控画面参照换热站工艺图纸设计，直观反映换热站的整个工艺流程，通过色彩的过渡和不同颜色的搭配，突出了整个工艺的每个环节。参数总貌、参数设定、阀门控制、变频控制、二次回水压力设定、二次供水温度设定等，所有画面风格统一，布局一致，充分考虑了操作人员使用习惯。通过画面中的动态效果、颜色变化反映设备运行状态，以数值、棒图、趋势图的变化反映现场数据的变化。（见图5）
图5 换热站的工艺流程画面
2.4 历史数据采集组态
组态软件中的TrendWorX32 Logger Configurator将数据记录到后台的关系数据库之中,然后以历史曲线或报表的方式显示出来。它不仅可以记录原始的数据,还能记录过滤后的数据以及经过数学运算后数据,它使用微软的ADO/OLEDB技术,通过它可以连接Access,SQL Server ,MSDE或者Oracle。
图6 TrendWorX32 Logger 配置器
在GraphWorx32中，有个TWXView32 ActiveX Control，该控件可通过多种形式来显示数据，如时间曲线、xy曲线、棒图、饼图、对数坐标图等。用户可以很方便的在其属性页中定义其颜色、字体、列属性、值域范围、笔属性、时间轴等，甚至可以在一个控件中同时显示实时曲线和历史曲线，这样就可以将上周的数据与当前数据进行比较，当前生产量与计划生产量进行比较，操作员可以随意添加注释，曲线可以自由地放大、缩小，数据也可以统计。
图7 工艺量的历史趋势曲线画面
2.5报表生成
组态软件中的TrendWorx32 Reporting用于从存储的历史数据库中提取数据形成报表,并且以数据库表格,文本文件,EXCEL文件等方式显示出来，还可根据实际需要灵活调整所需的时间段报表。当用户需要浏览、导出、打印某日的报表时，只需指定报表生成日期，系统将自动创建历史数据的用户报表。
图8 创建历史数据用户报表
2.6报警存储、查询
组态软件中的AlarmWorX32 Server是一个分布式的警报和事件管理系统,可在标准的GENESIS32套装中使用,也可作为一个开放的组件单独使用,它提供实时的报警信息。报警服务器组态(Alarm Server Configurator) 当OPC变量或者表达式需要报警时,将其组态到报警服务器组态里,在报警服务器组态里可定义上下限报警,偏差报警,数据变化率报警,以及数字量的报警.可指定报警相关量,指定报警点属于哪个报警区,报警服务器组态内容是存储在Access或者SQL数据库之中的。
图9 AlarmWorX32服务器配置器
在GraphWorx32中新建一个窗口,单击工具栏上的ICONICS AWXView32 控件,会在画面中添加一个报警控件,如下图所示。默认情况下,该控件已经关联了报警服务器,可以直接运行画面,如果此时有报警信息的话,就可以从控件中看到。
图10 历史报警信息画面
3 结束语
该监控系统自投入运行以来，运行稳定、可靠，作为热网监控系统组态支撑软件的GENESIS32平台 ，在系统开发中发挥了重要的作用，较大幅度地减少了系统的开发工作量，缩短了开发时间，并具有较好的工作稳定性。
参考文献
[1] GENESIS32 V9.0 培训手册.2008
作者简介
江雪梅（1976- ），女，大学本科，乌鲁木齐市热力总公司,系统工程师，主管热网监控系统自动化技术。
张国庆（1972- ），男，热工技师，乌鲁木齐市热力总公司,系统维护员，主管热网监控系统设备维护。
宋玉梅（1964- ），女，大学本科，北京市煤气热力工程设计院有限公司，高级工程师，从事管网监控系统设计工作。