监控组态软件在化工厂电力监控系统中的应用

1、监控组态软件在化工厂电力监控系统中的应用扬子石油化工股份有限公司化工厂（以下简称化工厂）电力系统原来在1#总降和2#总降各有一套专用监控软件，它们的功能和信息共享能力都不理想。现在为了满足全厂集中监控，以及向电调转发信息的要求，对原有系统进行了改造。针对电力系统运行和生产运行的需要，自主设计了部分组态画面，对过去许多想知道却无法观察到的数据进行了监控。对各类报警信息，采取分类音响报警，便于值班人员分辨。监控组态软件的投用，给化工厂电力系统的扬子石油化工股份有限公司化工厂（以下简称化工厂）电力系统原来在1#总降和2#总降各有一套专用监控软件，它们的功能和信息共享能力都不理想。现在为了满足全厂集中

2、监控，以及向电调转发信息的要求，对原有系统进行了改造。针对电力系统运行和生产运行的需要，自主设计了部分组态画面，对过去许多想知道却无法观察到的数据进行了监控。对各类报警信息，采取分类音响报警，便于值班人员分辨。监控组态软件的投用，给化工厂电力系统的稳定运行及事故分析处理都带来许多有利的因素。监控组态的概念“组态”的概念是伴随着集散控制系统的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、对IO设备的广泛支持已经成为它的主要内容。直到现在，每个DCS厂家的组态软件仍是专用的（即与硬件相关的），不可相互替代。从2O世纪

3、8O年代末开始，由于个人计算机的普及，国内开始有人研究如何利用PC进行工业监控，同时开始出现基于PC总线的AD、DA、计数器2000操作系统，因为其内核是原来的VMS的变种，可靠性和实时性都好于Windows98。组态软件的发展与成长和网络技术的发展与普及密不可分。曾有一段时期，各DCS厂商的底层网络都是专用的，现在则使用国际标准协议，这在很大程度上促进了组态软件的应用。总线技术的成熟更加促进了组态软件的应用。应该说总线是一种特殊的网络技术，其核心内容一是工业应用，二是完成从模拟方式到数字方式的转变，使信息和供电同在一根双线电缆上传输，还要满足许多技术指标。随着技术的发展，监控组态软件将会不断

4、被赋予新的内容。化工厂的监控组态系统主要使用485总线和ModbusRtu通讯协议。化工厂电力监控系统的构成电力监控系统的硬件构成化工厂电力监控系统网络联结图如图1所示。化工厂的监控系统采用前台机作为IO通讯服务器，后台机作为监控报警设备的监控模式。图1化工厂电力监控系统网络连结示意1#总降的前台IO通讯机负责与综合电力保护继电器以485总线进行通讯。所有的设备都使用Modbus通信协议。后台监控机通过LAN网与前台IO通讯机通信，读取各综保继电器的电压、电流等遥测量，以及开关、保护状态等遥信量。所有的网络连结通过1台交换机集联起来。1#总降的网络通过连在交换机上的光纤收发器与2#总降的网络相

5、连。2#总降的前台IO通讯机接受来自原南瑞数据采集系统转发的信息，以及南京自动化研究所微机继电保护器发出的保护信息。乙醛变电所的微机既是IO通讯机也负责监控的显示。它直接通过自带的RS232接口加上232485转换器与乙醛变电所内的PLC内存中的缓冲区中，报警和事件在缓冲区中是以先进先出的队列形式存储，所以只有最近的报警和事件在内存中。当缓冲区达到一定数目或记录定时时间到时，系统自动将报警和事件信息写到报警存储文件、打印机或数据库中（请注意：要先定义是否存储到文件、数据库或直接输出到打印机）。报警和事件在报警窗中会按照设置的过滤条件实时显示出来。Touchvew是组态王软件的实时运行环境，用于

6、显示画面开发系统中建立的动画图形画面，并负责数据库与IO服务程序（数据采集组件）的数据交换。它通过实时数据库管理从一组工业控制对象采集到的各种数据，并把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成报警、历史记录、趋势曲线等监视功能，并可生成历史数据文件。改造后化工厂电力监控系统的优越性原电力监控系统的功能原电力监控软件由微机继电保护设备厂家提供，具有基本的设备开关量、模拟量的显示功能，以及一个故障信息报警窗口。该系统为此类微机保护继电器的专用监控软件，能够实现对单独变电所电力系统的基本监控功能。改造后监控系统的新功能（1）历史报警记录查询功能使故障过程再现过去的监控报警信息报出的信息是按时间

7、顺序简单排列，对各类信息没有分类选择性。改造后的监控软件中既可以显示当前的报警，也可以显示历史的报警事件。同时对每一个变量的报警，可以规定报警的报警类型。信息还可以用文件的形式进行历史记录或实时打印报警信息。可以通过选择起始时间和终止时间以及报警类型调取设备的历史事件记录，对事故的过程分析有更准确的依据。历史报警查询画面如图2。图2电机历史报警查询画面（2）通过故障录波分析故障时的状态电力继电保护使用综合保护继电器后，具有了自动故障录波的功能。此次监控改造在监控软件设置了读取故障录波的功能。利用故障录波软件读取综合保护继电器录下的故障前后几十个周波的跳闸电流、电压波形，分析继保动作的准确性。对

8、于电机启动时过流保护动作状态以及“晃电”时BZT（备自投）动作的过程分析，都有了过去不可能获取的准确依据。（3）利用历史曲线分析电机运行状况原监控系统信息采集方式采用的是查询式，没有实时数据，因而无法显示历史曲线。改造后的系统具有实时和历史数据库，能够显示长达3个月的历史曲线。通过观察历史曲线，电机在运行中如果在负荷变化不大的情况下电流（温度）发生明显变化，就必须分析原因。在电机本体或者轴承发生损毁前解决故障。通过观察电机电流的历史曲线了解电机运行的状况和趋势。（4）电机累计运行时间的记录维修规程上要求电机运行一定时间后下线检修一次。监控软件上记录的累计运行时间是安排检修周期的准确依据。改造后通过新增的组态画面可以看到电机累计运行的时间，电机检修后通过系统管理员按钮对此数据清零。（5）通过逻辑状态显示来查找二次回路故障过去的监控系统能够反映仪表信号的有无，但对综保继电器内许多开关、状态量无法监视。改造后增加了一些组态画面，实现了许多状