基于VC++的現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統在水處理系統中的應用

1 引言

　　隨著(zhù)火力發(fā)電廠(chǎng)單機容量的不斷增大，系統越來(lái)越復雜性，出于機組安全性和使用壽命的考慮，對水汽品質(zhì)的要求越來(lái)越嚴。實(shí)現化學(xué)水處理設備的自動(dòng)化，是當今電廠(chǎng)化學(xué)水處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，其安全性及可靠性更是至關(guān)重要。

　　受漢新發(fā)電有限公司的委托，本課題組對該公司原有水處理系統進(jìn)行改造，開(kāi)發(fā)出基于can總線(xiàn)的化水監控系統，將現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)應用于水處理監控系統，全面提高了該系統的自動(dòng)化程度，使其更有效更可靠更安全的運行。此計算機監控系統將控制功能徹底下放到現場(chǎng)，降低了安裝成本和維修費用。上位機、下位機與現場(chǎng)之間達到同步控制，實(shí)現有效可靠的遠距離監控及操作，節約人力資源，提高勞動(dòng)效率，實(shí)現效益最大化。

2 化學(xué)水處理程控系統的硬件組成

　　系統的硬件構成整個(gè)系統由一臺上位機和兩臺下位機構成兩級集散控制系統。在系統機內安裝一塊pc can總線(xiàn)板構成上位機,該卡通過(guò)can總線(xiàn)與下位機進(jìn)行通信。下位機采用std總線(xiàn)驅動(dòng)方式,由cpu主板、32路光電隔離輸入板、32路光電隔離輸出板、16路12位ａ/ｄ數據采集卡、4路12位ｄ/ａ轉換卡構成。

　　現場(chǎng)的數據采集、預處理、過(guò)程控制及向上位機傳送數據等任務(wù)由下位機完成，上位機負責全系統的控制、管理和信息綜合。

3 化學(xué)水處理程控系統的軟件實(shí)現

　　系統上位機軟件開(kāi)發(fā)平臺選用vc++6.0。整個(gè)系統軟件設計采用模塊化結構，該方案配置體現了分散控制系統的優(yōu)點(diǎn)—即控制功能分散、操作管理集中?？刂乒δ芊稚⒁馕吨?zhù)系統實(shí)時(shí)響應快和系統危險分散,操作管理集中便于集中管理，方案配置還具有冗余特性。

　　3.1 上位機監控程序設計

　　本監控系統是以微軟公司的windows98/nt/2000為工作平臺基于vc++6.0開(kāi)發(fā)出來(lái)的。操作人員可向下位機發(fā)出各種控制命令，同時(shí)將生產(chǎn)過(guò)程中各種信息數據采集過(guò)來(lái)，反映在屏幕上的各種畫(huà)面中，使操作人員一目了然。整個(gè)系統軟件的設計分為人機界面的設計、數據庫的建立、實(shí)時(shí)監控部分、上下位機通信、歷史數據查詢(xún)打印以及報警項目等六部分。

　?。?） 人機界面的設計　

　　本系統提供了精美的顯示屏幕、漢字菜單、加速鍵、按鈕等標準的窗口界面對象,對一些重要參數的輸入提供了漢字提示的填表式輸入對話(huà)框,這樣就減少了輸入錯誤。

　?。?） 數據庫的建立　

　　本系統采用access數據庫,所以在建立數據庫應用程序之前,首先要使用odbc登錄一個(gè)確定的數據庫文件。登錄以后就可以在程序中對數據庫進(jìn)行讀寫(xiě)操作。

　?。?） 實(shí)時(shí)監視工藝流程

　　將整個(gè)工藝流程在監控畫(huà)面上反映出來(lái)，該畫(huà)面以虛擬儀表的方式實(shí)時(shí)顯示現場(chǎng)的信息，具有直觀(guān)、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的效果。在畫(huà)面中，我們通過(guò)不同的顏色表明設備的各個(gè)狀態(tài)，畫(huà)面流程隨工況的不同而動(dòng)態(tài)變化，使人一目了然。畫(huà)面上標有系統所有控件，在有模擬量輸入的控件（如陰床電導值、定時(shí)器所余時(shí)間）旁顯示即時(shí)值，供用戶(hù)監控。還可對現場(chǎng)儀表進(jìn)行參數設置。在運行過(guò)程中發(fā)生異常情況時(shí),操作員可直接在上位機按下急停按鈕,設備立即停止運行;操作員也可以在現場(chǎng)直接手動(dòng)操作。

　?。?） 通信軟件的設計　

　　可靠的通信是集散控制系統的命脈。為符合軟件開(kāi)發(fā)的模塊化、結構化以及系統通信的實(shí)時(shí)性要求,利用windows的動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)開(kāi)發(fā)了上、下位機間的通信軟件。為提高通信的可靠性,防止數據丟失,在上、下位機之間開(kāi)始數據傳送前,均采用握手信號設置。上位機發(fā)送特征字符,下位機檢測、接受并回送同一字符,并由上位機進(jìn)行檢測,只有在應答信號正確時(shí)才開(kāi)始數據傳送,其流程圖如圖1所示。