基于力控的發(fā)油控制系統設計

引言

隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，各企業(yè)廣泛采用計算機控制技術(shù)，新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統正以標準的工業(yè)計算機軟硬件平臺構成的集成系統取代傳統的封閉式系統，它們具有適應性強、開(kāi)放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開(kāi)發(fā)周期短等鮮明優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統劃分為控制層、監控層、管理層三個(gè)層次結構。其中監控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實(shí)現對現場(chǎng)的實(shí)時(shí)監測與控制，且常在自動(dòng)控制系統中完成上傳下達、組態(tài)開(kāi)發(fā)的重要作用。監控層的硬件以工業(yè)級的微型計算機和工作站為主，目前更趨向于工業(yè)微機。

組態(tài)軟件的功能

組態(tài)軟件可謂是工業(yè)控制不可或缺的工具，組態(tài)軟件指一些數據采集與過(guò)程控制的專(zhuān)用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統監控層一級的軟件平臺和開(kāi)發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式(而不是編程方式)提供良好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)界面和簡(jiǎn)捷的使用方法，其預設置的各種軟件模塊可以非常容易地實(shí)現和完成監控層的各項功能，并能同時(shí)支持各種硬件廠(chǎng)家的計算機和i/o設備，與高可靠的工控計算機和網(wǎng)絡(luò )系統結合，可向控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，進(jìn)行系統集成。

系統概述

某油庫發(fā)油監控及計量部分，由人工來(lái)操作完成，手工錄入數據庫。因此，發(fā)油監控數據庫更新速度慢且容易產(chǎn)生差錯。發(fā)油控制系統和開(kāi)票系統不能實(shí)現數據共享，不便于對數據統計與分析。通過(guò)本次系統改造，實(shí)現了由原來(lái)的四個(gè)發(fā)油鶴位擴展至十個(gè)，對發(fā)油控制、計量、溫度等各種參數及時(shí)準確的顯示，并對數據進(jìn)一步處理分析，能夠將在發(fā)油過(guò)程中產(chǎn)生的異常情況在較短的時(shí)間內反應給總控室內的監控人員，來(lái)實(shí)現對異常情況的及時(shí)處理，最后將這些數據都寫(xiě)入數據庫，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據共享。系統選擇力控組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，針對硬件設備專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)驅動(dòng)程序;通過(guò)力控提供的豐富的畫(huà)面組態(tài)功能完成用戶(hù)要求的參數顯示，報警提示，多功能報表等，使用關(guān)系數據庫(sqlserver)完成自動(dòng)計量功能，并將其嵌入到組態(tài)畫(huà)面的多功能報表中。

系統設計

發(fā)油控制器共10臺。這10臺發(fā)油控制器分布集中，一個(gè)控制室，發(fā)油區與監控室距離近，且不要求網(wǎng)絡(luò )發(fā)布，下位通過(guò)購買(mǎi)專(zhuān)門(mén)的傳感器采集溫度、流速、體積、故障等參數，并上傳到發(fā)油控制器，再通過(guò)485總線(xiàn)上傳，將數據采集到實(shí)時(shí)數據庫;通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)現數據的監控、數據處理等，將計量系統嵌人到該系統的報表畫(huà)面.以實(shí)現監控與計量一體化。

系統硬件設計

發(fā)油區數據的采集和傳輸由各種傳感器等硬件組成。每個(gè)發(fā)油控制器上安裝有溫度計、流量計、電液閥等傳感器和流量控制設備，傳感器采集到的數據匯集到發(fā)油控制器，實(shí)現發(fā)油參數的底層采集;各個(gè)鶴位上的發(fā)油控制器通過(guò)rs485總線(xiàn)連接，接口與工控機的rs485接口連接，實(shí)現整個(gè)發(fā)油區發(fā)油參數上傳。采集設備網(wǎng)絡(luò )分布如圖1所示。

系統軟件設計

發(fā)油區監控與采集系統由用戶(hù)、實(shí)時(shí)監控、系統設置及幫助部分組成，通過(guò)菜單形式組織起來(lái)。用戶(hù)部分包括用戶(hù)管理、登錄、注銷(xiāo)等功能。實(shí)時(shí)監控部分包括鶴位畫(huà)面顯示、故障顯示、報警記錄等功能。系統設置包括發(fā)油鶴位參數設置、設備初始化等功能。幫助中提供了詳細的系統操作說(shuō)明。

軟件實(shí)現

數據處理流程

系統數據處理流程如圖2所示。

軟件的實(shí)現

li/o設備組態(tài)

所謂i/o設備組態(tài)，就是在力控中建立相應的設備，完成各種通訊設置。由于購買(mǎi)的成套設備，所以有專(zhuān)門(mén)的由力控開(kāi)發(fā)的驅動(dòng)程序。本系統有十個(gè)發(fā)油控制器，要對十個(gè)發(fā)油控制器分別組態(tài)，選擇串口通訊，設置端口，并對每臺設備分配地址(如圖4)。

數據庫組態(tài)

所謂數據庫組態(tài)，就是將設備的i/o點(diǎn)與力控中的變量連接起來(lái)，從而形成數據庫變量，控制數據庫變量就如同控制設備一樣，實(shí)現各種功能(如圖5)。

界面開(kāi)發(fā)