Wonderware InTouch软件在北京粮食中心库控制系统中的应用

北京粮食中心库项目是世界银行贷款建设项目。作为国家储备库，其一期总仓容量为6.2万吨，分为大小72个筒仓，六个钢板仓，年周转量68万吨，总投资1.875亿元。北京粮食中心库配备了先进的粮食输送及计量设备，安全可靠的电控系统，粮食测温通风系统，粮情管理系统，熏蒸系统，采样分析系统等。该库在工艺设备，电气控制，粮情管理以及粮食储藏等方面都具有国内先进水平，是一个现代化的示范粮库。 该库建成使用后将极大地提高北京地区粮食周转与存储能力。与老粮库相比，该库具有自动化技术先进，生产效率高，仓储量大，粮食存储安全可靠等特点。在中国这样一个人口众多的国家，北京粮食中心库这样的现代化粮库将是未来粮库建设的趋势，它所拥有的优势将是老粮库所无法比拟的。 根据北京粮食中心库电气控制系统对上位监控软件的要求, 我们采用了美国Wonderware公司的人机界面软件InTouch。 一． Wonderware InTouch 软件的特点 作为该项目电气工程的总承包商，交通部水运科学研究所采用了美国Wonderware公司的人机界面软件InTouch作为上位监控软件。事实证明，在随后的开发使用过程中，我们深深地体会到该软件具有很多优点，例如： 1.简便易学，迅速入门。编程语言简单易懂并提供丰富的函数可供调用。 2.组态灵活方便，效率高。 3.图形功能丰富，可开发出良好的人机界面。 4.与其它系统接口功能丰富，可应用在多个子系统构成的复杂控制系统中。 5.可靠性高。 InTouch 软件满足粮库自动监控程序开发要求，是理想的粮库自动监控程序组态软件。 北京粮食中心库控制系统中共采用了一套开发版和六套运行版实现整个控制系统上位监控及示教功能。 二．InTouch 软件在北京粮食中心库控制系统中的应用 北京粮食中心库控制系统的主要控制对象是粮食输送设备，例如刮板机，提升机，气垫机等。此外还要控制除尘器，空压机，采样器及各种闸阀门。控制系统将按选定的流程对上述设备进行顺序的远程启停操作或对单台设备进行远程手动操作，同时还将监测设备的运行状态，将设备正常运行状态及报警信息反映在上位监控画面上。另外控制系统还要与其它子系统接口，相互传递一些必要数据，如与电子称，打包称，粮情管理系统，测温系统都要进行数据通讯。为了实现上述功能，控制系统上位监控程序采用InTouch 编制，下位控制器选用美国施耐德公司的Quantum系列PLC。 北京粮食中心库中控室内放置五台上位监控微机，另外两台监控微机分别放在采样室和电教中心。上位微机运行相同的采用InTouch开发的监控程序，供操作人员监控不同的子系统，另外当某台微机出现故障时仍能通过其它微机进行系统监控。 利用InTouch开发的北京粮食中心库上位监控程序具有良好的人机界面，可实现以下功能 1． 与下位PLC的通讯 InTouch提供了丰富的I/O服务程序，使其能够与众多厂家的控制器相连。连接方便，通讯快速可靠。 2． 工艺图的切换 监控程序提供五幅与粮食输送工艺相关的图形界面。一幅为总体工艺界面，其它四幅为局部工艺放大图。通过总工艺界面可以了解整个粮库设备的运行状态。通过局部工艺放大图可以更详细地了解部分设备的运行状态。这五幅界面可以很方便的进行切换。 3． 控制方式的选择 控制系统提供两种远程控制方式：自动控制方式及手动控制方式。可在监控程序的界面上通过点按选择旋钮设定。 4． 作业流程的自动控制 流程自动控制是一种主要控制方式。粮食输送过程所经过的由不同设备构成的路径称为流程。根据工艺设备情况我们为粮库控制系统设计了246条流程。中央控制室操作人员可通过计算机的键盘或鼠标实现流程的选择、流程的设定和预设定、流程的启动和停止。在该方式下，流程中的设备具有连锁关系。流程启动时，设备按逆粮流方向顺序延时启动；正常作业完成时按粮流方向自动顺序延时停止运行设备。 5． 设备的手动操作 在监控程序中设置单台设备的远程手动启停功能。手动操作方式作为自动控制操作方式的一种补充为控制系统人为介入提供了灵活性。通过鼠标选择欲手动启停的设备后点按手动启停按钮即完成对该设备的手动操作。 6． 查询 1） 查询各种设备的准备状态，以便确认是否能够对设备进行自动控制。 2） 整个系统可以同时运行四条流程，流程启动后以不同的颜色区分。 3） 多电机设备电机启停有一定顺序，通过查询界面了解设备启停状况。 4） 查询设备现场传感器的状态。 5） 查询筒仓内粮食温度，粮食品种，粮食存量等。 7． 错误信息提示 操作中如果出现误动作，监控程序将显示提示信息。例如：选择已装满的仓做为工作仓，程序就会提示：“所选仓已满，请另选其它仓”。 8． 与其它系统的通讯 控制系统通过以态网与电子称，打包称，测温，管理系统的微机相连。通过NETDDE协议进行控制系统与电子称，打包称，测温系统的动态数据交换。控制系统与管理系统的数据库也将定时地传递数据。 9． 报警处理 设备出现故障时，系统将通过报警画面及声音提示操作人员，且画面中表示该设备的图形显示红色。在报警窗口中记录详细的故障信息，同时将该信息打印出来。报警窗口分为：当前报警窗口，历史报警窗口。当前报警窗口中只显示目前仍存在的报警的相关信息。已产生的报警复位消失后，与其相关的报警信息亦将从报警窗口中消失。历史报警窗口中不但显示目前仍存在的报警的相关信息。而且已产生的报警复位消失后，与其相关的 报警信息以绿色显示在报警窗口。该窗口将记录当天所有的报警情况。可以将这些信息以文件的形式保留。 10.报表打印 监控程序可随时打印一些与生产相关的报表。例如班作业报表，月作业报表，设备管理报表，筒仓状况报表等。 11.显示运行设备的工作电流 监控程序实时显示正在运行设备的工作电流值。供操作人员了解设备负载运行状态。 12.语音提示 1） 流程启动前及启动过程中，随流程设备启动顺序分时提示现场人员注意安全。 2） 报警产生时提示操作人员。 三． 结束语 目前北京粮食中心库进入全面验收阶段。电气控制系统已投入使用。该系统操作方便，运行可靠，在粮食输送过程中发挥了重要作用。世行专家给予该系统很高的评价，他们认为利用InTouch开发的上位监控程序功能完善，综合性强，人机界面美观友好，注重实用。现在该库二期扩建工程正在进行中，扩建后将新增仓容12.6万吨。电气控制系统也将进一步扩充，上位监控程序将采用Wonderware公司最新版本的InTouch7.0开发。 作者简介: 王红, 29岁, 毕业于北京航空航天大学自动控制系，现工作于交通部水运科学研究院电气自动化室，主要从事工业自动化控制系统的设计及实施工作。 谢红，33岁，毕业于北京化工大学自动化系，现工作于交通部水运科学研究院电气自动化室，主要从事工业自动化控制系统的设计及实施工作。 Wonderware 公司简介： Wonderware公司是世界上自动化软件行业中居领先地位的独立供应商。作为世界上最先进的基于Windows 和WindowsNT操作平台的工控软件的开发制造商之一，Wonderware公司今年最新推出了功能强大的FactorySuite 2000，这是世界上第一个集成的、基于组件的MMI (Manufacturing Management System)系统。通过FactorySuite 2000，用户可以访问管理工厂所需的全部信息。InTouch 作为其中的人机界面组件已有超过10万套在世界各地运行，涉及包括汽车制造、化工、食品加工和包装、药物、石油和天然气、机械工具、纺织、纸浆和造纸、采矿、电子、公用事业和消费品、运输等几乎所有的行业。