【正文】 ADAM5017B 地址： 0011 ADAM5080 0012 ADAM5056 。 圖 57 設(shè)備配置向?qū)М嬅娑? 確認(rèn)無誤后，單擊“完成”，即完成了 ADAM5017A 的設(shè)備連接。 圖 56 設(shè)備配置向?qū)М嬅嬉? 點(diǎn)擊“下一步”。在設(shè)備地址向?qū)е行鑼⒃O(shè)備地址設(shè)置格式為四位的整數(shù)，前三位為 ADAM5000 的網(wǎng)絡(luò)地址，第四位為 I/ O 模塊所在的槽號(hào) (范圍為 0～ 7)。 本系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)采集模塊 ADAM501 ADAM505 ADAM505ADAM5080 完成數(shù)據(jù)采集檢測功能。外部設(shè)備包括：下位機(jī)（ PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等），他們一般通過串行口和上位機(jī)交換數(shù)據(jù)；其他 Windows 應(yīng)用程序，他們一般通過 DDE 交換數(shù)據(jù)；外部設(shè)備還包括網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)。主監(jiān)控畫面可以通過相應(yīng)的動(dòng)畫鏈接和按鈕鏈接方便地切換到其他的各個(gè)監(jiān)控畫面。 圖 55 主監(jiān)控畫面 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 主監(jiān)控畫面顯示了原油外輸計(jì)量系統(tǒng)的主要工藝流程以及主要的監(jiān)控參數(shù)，聯(lián)合站原油外輸計(jì)量系統(tǒng)的運(yùn)做工藝流程如下：來油先進(jìn)入儲(chǔ)油罐，從儲(chǔ)油罐出來，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，用外輸泵加壓外輸，原油的流 量，壓力溫度等參數(shù)檢測。其它監(jiān)控畫面的繪制步驟與上類似。繼續(xù)點(diǎn)擊右鍵選擇 “ 按鈕類型 ” ，選中 “ 位圖 ” 然后選擇 “ 加載位圖類型 ” 選擇顯示格式（可復(fù)選）如加載正常狀態(tài)位圖，選擇你要加載的圖片，按鈕中就會(huì)顯示出圖片 。繪制圖素的主要工具放置在圖形編輯工具箱內(nèi)。 圖 54 “新畫面”屬性對(duì)話框 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 在對(duì)話框中單擊“確定”，則按照指定的風(fēng)格產(chǎn)生一名為“主監(jiān)控畫面”的畫面。其工程管理器的窗口如圖 53 所示，然后雙擊工程就進(jìn)入了組態(tài)王軟件的工程瀏覽器，進(jìn)入工程開發(fā)階段。新工程的建立是通過亞控組 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 態(tài)王 軟件的工程管理器實(shí)現(xiàn)的，在工程管理器的窗口中點(diǎn)擊“新建”按鈕，出現(xiàn)了一個(gè)“新建工程向?qū)А钡膶?duì)話框，在該對(duì)話框內(nèi)輸入新建工程的名稱“原油計(jì)量監(jiān)控”、保存的“路徑”和工程的“描述”。本文組態(tài)的監(jiān)控畫面主要有：主監(jiān)控畫面、工藝參數(shù)畫面、報(bào)警畫面 (包括實(shí)時(shí)報(bào)警和歷史報(bào)警 )、趨勢曲線畫面 (包括實(shí)時(shí)趨勢曲線和歷史趨勢曲線 )、報(bào)表畫面（包括實(shí)時(shí)報(bào)表和歷史報(bào)表）、報(bào)表查詢畫面等 [19]。 W i n d o w s X P組 態(tài) 王 6 . 5 2 應(yīng) 用 軟 件實(shí) 時(shí) 采集 與 控制 接 口軟 件現(xiàn) 場 數(shù)據(jù) 采 集及 實(shí) 時(shí)控 制實(shí)時(shí)報(bào)表實(shí)時(shí)曲線歷史報(bào)表工藝參數(shù)歷史報(bào)警歷史曲線實(shí)時(shí)報(bào)警開機(jī)畫面主監(jiān)控畫面人 機(jī) 控 制 界 面 圖 52 原油計(jì)量 監(jiān)控系統(tǒng)軟件組成原理圖 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 油田聯(lián)合站原油外輸計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)中各種監(jiān)控畫面都是在亞控的組態(tài)王軟件工程瀏覽器下的畫面開發(fā)系統(tǒng)中生成的，此畫面開發(fā)系統(tǒng)為用戶提供了豐富的畫圖工具、復(fù)雜圖形對(duì)象和子圖精靈等，用于縮短監(jiān)控畫面開發(fā)周期和提高監(jiān)控畫面的顯示效果。 然 后建立連接，使得現(xiàn)場 I/O 設(shè)備所取得的信號(hào)數(shù)據(jù)在人機(jī)界面上顯示 [18]。具有集中管理，分散控制的特點(diǎn)，控制以及數(shù)據(jù)采集由二次 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 儀表系列各種型號(hào)儀表完成，上位機(jī)則對(duì)整個(gè)工藝過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)和歷史曲線記錄、報(bào)警控制、動(dòng)畫顯示、報(bào)表打印等功能。 (4) 運(yùn)行和調(diào)試 在組態(tài)王軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行 環(huán)境 TOUCHVIEW 中，運(yùn)行和調(diào)試在畫面制作系統(tǒng)中建立的動(dòng)畫圖形畫面。 組態(tài)王提 供了 21 種動(dòng)畫連接方式。這幾種特殊類型的 變量正是體現(xiàn)了 “ 組態(tài)王 ” 系統(tǒng)面向工控軟件、自動(dòng)生成人機(jī)接口的特色。 內(nèi)存字符串型變量、 I/O 字符串型變量 ： 類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的字符串變量，可用于記錄一些有特定含義的字符串，如名稱 、 密碼等，該類型變量可以進(jìn)行比較運(yùn)算和賦值運(yùn)算。 內(nèi)存實(shí)型變量、 I/O 實(shí)型變量 ： 類似一般程序設(shè)計(jì)語言中的浮點(diǎn)型變量，用于表示浮點(diǎn)數(shù)據(jù)，取值范圍 10E38— 10E+38，有效值 7 位。 基本類型的變量也可以按照數(shù)據(jù)類型分為離散型、模擬型、長整數(shù)型和字符串型。所以，那些從下位機(jī)采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機(jī)的指令，比如 “ 液位 ” 、 “ 泵開關(guān) ” 、 “ 溫度 ” 、 “ 壓力 ” 、 “ 流量 ” 等變量，都需要設(shè)置成 “ I/O 變量 ” 。 “ I/O 變量 ” 指的是需要 “ 組態(tài)王 ” 和其它應(yīng)用程序 (包括 I/O 服務(wù)程序 )交換數(shù)據(jù)的變量。變量可以 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 分為基本類型和特殊類型兩大類。 在組態(tài)王軟件中數(shù)據(jù)庫分為 ： 有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。用戶構(gòu)圖時(shí)可以象搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對(duì)象完成畫面的生成。組態(tài)王提供類型豐富的繪圖工具，還提供按鈕、實(shí)時(shí)趨勢曲線、歷史趨勢曲線、報(bào)警窗口等復(fù)雜的圖形對(duì)象。運(yùn)行時(shí) ，它具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。它顯示當(dāng)前狀態(tài)并按順序記錄，所記錄的數(shù)據(jù)可以全部或有選擇地簡要顯示，亦可編輯、輸出。一旦發(fā)現(xiàn)故障報(bào)警信息，系統(tǒng)即顯示明顯報(bào)警畫面，向 PLC 發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作指令，保存并記憶故障發(fā)生的時(shí)間、方位和原因等原始數(shù)據(jù)，還可根據(jù)客戶需求保存歷史數(shù)據(jù)、定時(shí)、實(shí)時(shí)打印數(shù)據(jù)。 組態(tài) 王提供五種冗余方式： I/O 通訊冗 余 、 I/O 設(shè)備冗余、計(jì)算機(jī)冗余、系統(tǒng)冗余和網(wǎng)絡(luò)冗余。在一個(gè)分布的系統(tǒng)上，可以將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，可以提高端口的整體容量來改善系統(tǒng)的性能。同時(shí)支持分布式網(wǎng)絡(luò)報(bào)警、分布式歷史數(shù)據(jù)庫等，功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠。在組態(tài)王的開放結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，如 I/O 驅(qū)動(dòng)程序， ODBC數(shù)據(jù)庫， OPC 服務(wù)器，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換 (DDE)， ActiveX 控件等 ， 同時(shí)可以將數(shù)據(jù)以趨勢、報(bào)表等形式顯示出來。 (6) 廣泛的數(shù)據(jù)獲取和處理 一般地，工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備構(gòu)成的控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)完成自動(dòng)控制的功能，保證生產(chǎn)的運(yùn)行，但它難于讓操作和管理人員看到生產(chǎn)過程的實(shí)際運(yùn)行狀況。 報(bào)警是過程狀態(tài)出現(xiàn)問題時(shí)發(fā)生的警告，同時(shí)要求 操作人員做出響應(yīng)。組態(tài)王是通過報(bào)警和事件這兩種情形通知操作人員過程的活動(dòng)情況。當(dāng)一臺(tái)下位機(jī)發(fā)生故障時(shí)，組態(tài)王會(huì)自動(dòng)優(yōu)化通訊鏈，使與其下位機(jī)之間的通訊幾乎不受影響，保證了通訊的高效率。 組態(tài)王的自動(dòng)恢復(fù)功能是指：當(dāng)下位機(jī)被更換或恢復(fù)運(yùn)行后，不需要現(xiàn)場工程師對(duì)軟件系統(tǒng)作任何干預(yù)，組態(tài)王通過短時(shí)間的嘗試后，可以自動(dòng)恢復(fù)與下位機(jī)的通訊。優(yōu)化措施包括 ： ① 需求驅(qū)動(dòng)的通訊方式 ； ② 需求合并；③ 打包處理。此外，組態(tài)王還提供驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)軟件包，用戶可使用此軟件包編制自己系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)程序。 動(dòng) 畫 顯 示 線 程P L C其 它 工 控 設(shè) 備智 能 儀 表其 它 線 程歷 史 記 錄 線 程數(shù) 據(jù) 采 集 線 程模 塊設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 1設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 2設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 3設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 4外 部 設(shè) 備組 態(tài) 王C O M 組 件計(jì) 算 機(jī) 圖 51 組態(tài)王和下位機(jī)的通訊 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 組態(tài)王的大部分驅(qū)動(dòng)程序采用組件 (COM)技術(shù)，這種方式使驅(qū)動(dòng)和組態(tài)王構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，即保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。 (2) 強(qiáng)大通訊功能 “組態(tài)王”把每一臺(tái)與之通訊的設(shè)備看作是外部設(shè)備，目前能 連接 PLC、智 能儀表、板卡、模塊、變頻器等幾百種外部設(shè)備，為實(shí)現(xiàn)和外部設(shè)備的通訊，組態(tài)王內(nèi)置了大量設(shè)備的驅(qū)動(dòng)作為組態(tài)王與外部設(shè)備的通訊接口。當(dāng)工程瀏覽器、 TouchView、 I/O設(shè)備等啟動(dòng)時(shí)，一般會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)信息窗口。 (5) 信息窗日 “ 組態(tài)王信息窗口 ” 是一個(gè)獨(dú)立的 Windows 應(yīng)用程序，用來記錄、顯示組態(tài)王開發(fā)和運(yùn)行系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息。 (4) 畫面運(yùn)行系統(tǒng) TOUCHVIEW TOUCHVIEW 是組態(tài)王軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，用于顯示畫面開發(fā)系統(tǒng)中建立的動(dòng)畫圖形畫面，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫與 I/O 服務(wù)程序的數(shù)據(jù)交換。畫面開發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對(duì)象的特性，對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作辦法。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 (3) 組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng) 組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)是應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境。 組態(tài)王 軟件的構(gòu)成 (1) 工程管理器 工程管理器主要用于組態(tài)王工程的管理，如新建工程、搜索工程、工程的備份、工程的恢復(fù)、變量的導(dǎo)入導(dǎo)出、定義工程的屬性等。TOUCHVIEW從工業(yè)控制對(duì)象中采集數(shù)據(jù) ， 并記錄在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中。 它 采用了多線程、 COM組件等新技術(shù) , 實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)完成 ， 軟件運(yùn)行穩(wěn)定可靠。 組態(tài) 王軟件簡介 組態(tài)王軟件由北京亞控公司開發(fā) ， 是目前國內(nèi)做得較好的工業(yè)組態(tài)軟件之一，可運(yùn)行在 WIN2021/NT/XP平臺(tái)上 ， 適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控機(jī)。 組態(tài)軟件是近年來在工控自動(dòng)化領(lǐng)域興起的一 種新型軟件開發(fā)技術(shù) ， 通常只需要編制少量的指令和代碼 ， 利用組態(tài)軟件包中的工具 ， 通過硬件組態(tài)、數(shù)據(jù)組態(tài)、圖象組態(tài)等工作即可完成所需應(yīng)用軟件的開發(fā) ， 在監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。由于本系統(tǒng)涉及變量較多，功能要求齊全，所以選用工業(yè)組態(tài)軟件來 開 發(fā)。 工 控 機(jī) I P C 6 1 0鍵 盤A D A M 4 5 2 0報(bào) 警 及 操 作 提 示顯 示 器打 印 機(jī)A D A M 5 0 0 0 EA D A M 5 0 1 7 A D A M 5 0 5 1A D A M 5 0 8 0 A D A M 5 0 5 6Y S 2 0 0 在線 原 油 含水 分 析 儀溫 度 , 液 位 , 壓力 , 可 燃 氣 體濃 度報(bào) 警 設(shè) 備 啟停操 作 運(yùn) 動(dòng) 狀態(tài)原 油 流 量 計(jì)脈 沖R S 4 8 5A D A M 4 5 2 0 圖 49 原油計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)硬件原理圖 系統(tǒng)檢測與控制參數(shù)地址分配表 根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的檢測與控制要求，為了下一章的軟件系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)，編制了如 表 41所 示的地址分配表。 現(xiàn)場檢測儀表包括壓力、溫度、液位等控制參數(shù)檢測儀表，還有原油流量計(jì)、可燃?xì)怏w濃度檢測儀裝置等計(jì)量儀表。 ES2021T 是一種無顯示、 420mA 輸出的可燃、有毒氣體隔爆型變送器 。它可以固定安裝在有被測 氣體泄漏的室內(nèi)、外危險(xiǎn)場所。 (6) 氣體濃度檢測 可燃?xì)怏w濃度檢測選用深圳特安公司的 ES2021T 可 燃 氣體 變送器，如圖 48 所示。 (5) 含水率檢測 在油氣集輸儲(chǔ)運(yùn)工程中，原油要經(jīng)過分離、沉降、電脫水、穩(wěn)定等初步加工處理后，才能進(jìn)行外輸或存儲(chǔ)，原油的密度及含水率是原油處理、輸送過程中進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測的主要指標(biāo)，也是作為油品貿(mào)易、外輸過程中凈油量結(jié)算的依據(jù)。 圖 47 雙轉(zhuǎn)子流量計(jì) 流量計(jì)的計(jì)量室由內(nèi)殼體和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子及上下蓋板等組成，它們之間形成若干個(gè)已知體積的空腔作為流量計(jì)的計(jì)量單元。 (4) 流量的檢測 聯(lián) 合站外輸流量是油田外輸?shù)闹饕?jì)量部分 ， 因此它需要精度較高的測量儀表，再者外輸管線較粗 ， 達(dá)到 200 mm， 因此一般流量計(jì)很難在此長期可靠的測量。 (3) 液位的檢測 在選用液位變送器時(shí)，盡量滿足以下條件 ： ① 穩(wěn)定性好、精度高； ② 直接投入被測介質(zhì)中，安裝使用方便； ③ 固態(tài)結(jié)構(gòu)，無可動(dòng)部件，高可靠性，使用壽命長； ④ 從水、油到粘度較大的糊狀物都可進(jìn)行高精度的測量，不受被測介質(zhì)起泡、沉積、電氣特性的影響； ⑤ 無材料疲勞磨損、對(duì)振動(dòng)、沖擊不敏感； ⑥ 寬范圍的溫度補(bǔ)償； ⑦ 具有電源反相極性保護(hù)及過載限流保護(hù)。在選用壓力變送器時(shí)，盡量 滿足以下條件：精度高、全天候結(jié)構(gòu)、安裝過程簡單、抗浪涌電壓、穩(wěn)定性高、溫度補(bǔ)償、過程腐蝕保護(hù)、過范圍保護(hù)、反極性保護(hù)、抗射頻十?dāng)_、現(xiàn)場指示、零點(diǎn)正負(fù)遷移。 (2) 壓力的檢測 壓力、差壓變送器用來測量各種工藝設(shè)備的工作壓力和單一介質(zhì)容器的液位。1 ℃ 。 主要特點(diǎn) ： 自動(dòng)內(nèi)部 RS485總線監(jiān)督 自動(dòng)數(shù)據(jù)流控制 最高采樣速率 kbps 3000 Vdc隔離保護(hù) (ADAM4520) 圖 46 ADAM4520模塊 檢測儀表選型 檢測儀表包括傳感器和變送器，負(fù)責(zé)把現(xiàn)場的溫度、壓力、流量、液位和界面信號(hào)等被測量的物理量轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以識(shí)別和處理的電信號(hào)，選擇時(shí)主要根據(jù)被測 參量參數(shù)的種類、量程、準(zhǔn)確度要求以及工藝上對(duì)其可靠性和穩(wěn)定性的要求來確定檢測儀表的類型和型號(hào) [15]。它能夠?qū)⑼ㄓ嵕嚯x再延長 1200米（ 4000英尺