基于DCS数据采集的应用开发

基于DCS数据采集的应用开发摘要集散控制系统DCS自问世以来，广泛应用于石油、化工、电力等工业领域，DCS系统的使用提高了装置的控制精度，分散了系统风险，提高了装置的生产能力。 吉尔公司主要炼油化工设备基本实现了DCS控制，通过OPC技术实现了DCS数据的采集。 但是，仅仅把DCS数据存储在实时数据库中还不够，必须开发和应用数据，紧密整合上层的管理需求和下层的DCS控制系统。论文通过第二化肥厂的一个例子，从功能设计、数据库设计和开发实现等几个层面介绍了基于DCS数据的上层应用开发步骤，提高了下层管理和上层管理的集成度。 本文对基于其他DCS数据的上层应用开发有一定的参考作用。关键词： DCS数据采集应用开发正文一、前言我公司生产装置大部分引进DCS系统进行现场设备的控制，控制监控过程的全过程，能够提高设备的控制精度和精度，同时系统本身也能够进行诊断、构成和维护，有效降低劳动者的劳动强度和操作、维护难度，设备安全DCS给企业生产带来了许多优点，但许多DCS是封闭的系统，它们导致DCS的基础控制系统与上层管理应用程序的分离、控制网与管理网之间的数据交互性等问题，为解决这些问题，实现了上层管理与基础控制的紧密结合本文对不同的DCS系统采用标准OPC协议进行数据采集，基于实时数据库进行实时数据开发应用，将基础数据采集与上层应用有机结合，加快企业管理一体化进程，提高企业经济效益和社会效益，其思想包括二、分析论述(1)上层应用程序的开发方法上位应用程序的开发基于实时数据库，可以通过各种手段实现。 本文介绍以下两点：一是通过技术手段从实时数据库中获取实时数据，并将其写入关系数据库，各管理部门提出各自的需求，加工处理数据，设计完全满足需求的各种高级应用系统，以满足企业生产经营的需求该方法可以使用各种关系数据库系统和开发工具非常灵活地实现。第二种方法是使用InfoPlus实时数据库系统的Aspen Calc和Aspen SQLplus等开发工具和WEB系统进行数据的开发应用的方法。 该方法极限高，只能用实时数据库本身的工具开发，在WEB系统中展示，但该方法与实时数据库结合强，数据响应高。本文所述的例子通过采用的第二种方法实现。(2)实例要求的说明第二化肥厂燃气联合装置对“粗合成气入V2101温度”和“羰基合成气H2/CO比”等四个指标进行竞争，旨在提高员工调节重点工艺参数的积极性，达到节能、稳定生产的目的。 但是，在实际操作中，各个数值是班员记录工作时间的数值，到工作时间为止可以通过各种手段在短时间内调整过程指标。 例如，“粗合成气体输入V2101温度”的指标可以通过增大过程水的加热蒸汽量、减少气化炉和洗涤塔的排水量等方法来提高该指标。 该调节方法虽然提高了指标值，但对整个装置的安全稳定运行有不良影响。针对这一情况，开发应用了气体联合装置“粗合成气入V2101温度”和“羰基合成气H2/CO比”指标的实时数据，提高了指标评价的真实性和准确性。具体的实现过程，提取该实时数据库的2个指标各自的实时数据和1.02的偏差的绝对值进行计算，然后，每8小时输出评价值。(3)实现开发1 .数据库设计在实时数据库中直接进行实时数据的开发应用，极限大，只能用系统内置的开发工具开发，需要增加一系列临时点占用数据库资源。 针对实例需求，以“粗合成进气V2101温度”指标为例，数据库设计如下序列号位号类型说明备注1P_EHF_QTLH_20TI21001IP_AnalogDef粗合成气体输入V2101温度DCS收集原始数据2CAL_QTLH_20TI21001_AVGIP_AnalogDef粗合成气体输入V2101温度8小时平均值每八小时计算一次平均值3CAL_QTLH_20TI21001_SUMIP_AnalogDef粗合成进气V2101温度计算累计值DCS在8小时内收集原始数据的累计值4P_EHF_QTLH_20TI21001_TMPIP_AnalogDef粗合成进气V2101温度TMP暂时存储上次数据状态为 Good 的数据值5QTLH_20TI21001_GETSUMIP_AnalogDef8小时采集次数8小时内收集原始数据的次数6QTLH_20TI21001_STATUSIP_AnalogDef数据收集状态临时DCS收集原始数据的数据状态，Good为1，除此之外为07QTLH_Update_SIGNIP_AnalogDef时间戳判断时间是否为0033364000、083364000、163364000时刻，判断是1还是08QTLH_Update_QRQueryDef更新临时点的SQL注：收集原始数据、QueryDef、Calc的频率均为每3分钟1次。2 .实现开发该例子仅由SQL和Calc实现，以“粗合成气体输入V2101温度”的指标为例，分别如下所述。(1)SQL的说明由于指标计算是针对每个班次进行的，因此在每个班次的前三分钟将时间标志QTLH_Update_SIGN设置为1，并在表达式中调用。if (current _ timestampascharacterformathhmi )=0000 )与(cast (current _ timestampascharacterformathhmi ) 0003 ) thenqtlh _ update _ sign.IP _ input _ value=1；结束；每次收集原始数据时判定数据状态，如果数据状态为“Good”，则将数据收集状态设为1，并且将数据值暂时存储在点P_EHF_QTLH_20TI21001_TMP中。ifp _ EHF _ qtlh _ 20ti 21001.IP _ value _ quality=good thenqtlh _ 20ti 21001 _ status.IP _ input _ value=1；p _ EHF _ qtlh _ 20ti 21001 _ tmp.IP _ input _ value=p _ EHF _ qtlh _ 20ti 21001.IP _ input _ value；Elseqtlh _ 20ti 21001 _ status.IP _ input _ value=0；结束；(2)Calc中的公式的说明只在原始数据的数据状态为“Good”的情况下计算，计算累计值和收集次数。if QTLH_20TI21001_STATUS=1 thencal _ qtlh _ 20ti 21001 _ sum=cal _ qtlh _ 20ti 21001 _ sump _ EHF _ qtlh _ 20ti 21001qtlh _ 20ti 21001 _ getsum=qtlh _ 20ti 21001 _ getsum 1end if通过将QTLH_Update_SIGN设置为1并确定QTLH_Update_SIGN的值，确定是否计算QTLH_Update_SIGN的平均值。 如果QTLH_Update_SIGN的值为1，则计算平均值并初始化临时数据点累计值初始化为最近的正常收集值收集次数初始化为1时间标志初始化为0。if QTLH_Update_SIGN=1 thencal _ qtlh _ 20ti 21001 _ avg=cal _ qtlh _ 20ti 21001 _ sumqtlh _ 20ti 21001 _ getsumcal _ qtlh _ 20ti 21001 _ sum=p _ EHF _ qtlh _ 20ti 21001 _ tmpQTLH_20TI21001_GETSUM=1QTLH_Update_SIGN=0end if三、结论随着工业的快速发展，我公司在生产过程中引入了DCS系统，实现了传统仪表无法实现的控制功能，并提高了控制精度、控制精度，分散了系统风险，大大降低了工人的劳动强度和操作、维护难度，直接为企业带来了利