紫金橋軟件在煤礦安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用

    近年來，煤礦生產(chǎn)的各種事故接連不斷的被各個媒體曝光，這也直接的反映了當(dāng)前煤礦生產(chǎn)存在著許多的安全問題。因?yàn)槊旱V安全生產(chǎn)關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系改革發(fā)展和社會穩(wěn)定的大局，所以搞好煤礦安全生產(chǎn)工作，能切實(shí)保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，也體現(xiàn)了最廣大人民群眾的根本利益。

隨著監(jiān)控組態(tài)軟件在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，許多煤礦安全生產(chǎn)研究院、設(shè)計(jì)院和其他從事煤礦安全生產(chǎn)的人員為了提高工程開發(fā)的效率，都希望能夠直接使用組態(tài)軟件來進(jìn)行煤礦安全生產(chǎn)的管理。但是由于煤炭行業(yè)存在著特殊性，比如可以動態(tài)的增刪分站、在瓦斯?jié)舛鹊瘸迺r直接進(jìn)行控制等，也給監(jiān)控組態(tài)軟件提出了新的要求。

    這些新的要求包括：

• 軟件可以在運(yùn)行時動態(tài)的增加或刪除位號。只有軟件在運(yùn)行時可以動態(tài)的增刪位號，才能夠滿足煤炭生產(chǎn)中各個采集量的動態(tài)變化。
• 軟件可以在運(yùn)行時動態(tài)的更改驅(qū)動連接。只有這樣，才能隨著需求的變化而改變采集數(shù)據(jù)的命令。
• 軟件可以在運(yùn)行時動態(tài)的增加畫面，繪制各種圖元，進(jìn)行各種動畫連接。也只有這樣才能把下面設(shè)備的更動在軟件中以圖形化的方式表現(xiàn)出來。
• 在某些量（比如瓦斯?jié)舛龋┏藓蟛粌H能夠進(jìn)行報(bào)警，而且還可以進(jìn)行斷電控制、聯(lián)動控制和異地控制等控制工作。

    為了滿足廣大煤炭安全生產(chǎn)工作者的需求，紫金橋公司率先擴(kuò)充了監(jiān)控組態(tài)軟件的功能，已經(jīng)完全能夠滿足上面的幾點(diǎn)要求。下面就以一個應(yīng)用示例來介紹一下紫金橋軟件在煤礦安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用。

本系統(tǒng)由下面幾部分組成：

• 現(xiàn)場設(shè)備

    各種傳感器、控制閥、開關(guān)等一次儀表，由分站進(jìn)行控制和管理。它們的數(shù)據(jù)匯總到分站，對它們的控制命令由分站來下達(dá)。

• 分站

     控制站，由單片機(jī)或PLC來完成控制功能，根據(jù)功能的差異，又分為主分站和次分站兩種。它能夠完成從下面一次儀表中采集數(shù)據(jù)，并根據(jù)事先設(shè)置的限值來進(jìn)行報(bào)警和斷電的控制，是主要的控制機(jī)構(gòu)之一。但是它只能分析控制當(dāng)前分站下的所有的一次儀表的數(shù)據(jù)，無法對所有的儀表進(jìn)行綜合分析，也無法完成異地?cái)嚯姽δ堋?/P>

• 服務(wù)器

     計(jì)算機(jī)服務(wù)器，上面運(yùn)行紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件，和下面的各個分站組成網(wǎng)絡(luò)。紫金橋軟件通過網(wǎng)絡(luò)從下面的分站采集數(shù)據(jù)，從而能夠完成數(shù)據(jù)的集中處理，也可以對所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合的分析。紫金橋軟件把需要進(jìn)行的控制命令通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到下面的各個分站，再由各分站去進(jìn)一步的控制一次儀表。

    在紫金橋軟件運(yùn)行的時候會完成以下的工作：

• 分站的初始化

     由于各個分站沒有可以配置的界面，所以分站的配置工作由服務(wù)器來完成。在系統(tǒng)運(yùn)行的時候，可以在紫金橋軟件中添加、刪除或更改分站。同時也可以修改各個分站的配置，比如各個傳感器的類型、量程、限值等等。在更改了分站的配置之后，紫金橋軟件就會通過網(wǎng)絡(luò)向相應(yīng)的分站發(fā)送初始化命令，初始化分站的各個設(shè)置量。

• 周期采集各分站的數(shù)據(jù)

    在對分站進(jìn)行初始化之后，紫金橋軟件就會周期性的采集各個分站的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括各個傳感器的模擬量和開關(guān)量，各控制狀態(tài)。另外還有各個分站的中間控制狀態(tài)，以便服務(wù)器和分站進(jìn)行控制同步，這樣當(dāng)切換控制方式時，才能正確的平滑的切換。

• 對現(xiàn)場設(shè)備的手動控制

    在系統(tǒng)運(yùn)行的時候，操作工可以通過紫金橋軟件的監(jiān)控界面把某些控制閥或傳感器設(shè)置為手動控制狀態(tài)，然后向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送手動控制命令?？刂泼钕韧ㄟ^網(wǎng)絡(luò)傳送到各個分站，再由各個分站對一次儀表進(jìn)行具體的控制。

• 程序控制

     程序控制可以完成和分站的主要控制邏輯相同的控制功能。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時在紫金橋界面上指定某些傳感器處于程序控制狀態(tài)時，服務(wù)器會通知相應(yīng)的分站，分站就會切換相應(yīng)的控制狀態(tài)。此時，對于處于程序控制下的各個傳感器，分站不再進(jìn)行任何邏輯控制，對該傳感器的控制命令全部由紫金橋軟件來通過網(wǎng)絡(luò)下達(dá)。程序控制是一種備用控制，在下面的分站的控制邏輯出現(xiàn)問題的時候，可以切換到程序控制來代替分站進(jìn)行控制。當(dāng)問題被解決之后，再次把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給相應(yīng)的分站。通常情況下，在下面分站控制正常時，應(yīng)該由下面分站而不是紫金橋軟件來行使斷電控制的邏輯。因?yàn)榉?wù)器的控制需要依賴網(wǎng)絡(luò)的可靠性，同時控制也會有網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)难訒r。

• 異地控制

     因?yàn)楦鱾€分站無法根據(jù)其他分站的狀態(tài)而進(jìn)行異地控制，所以異地控制部分必須由紫金橋軟件來完成。所謂異地控制，就是根據(jù)一個分站的某些量的狀態(tài)來控制另外的一些分站的某些控制器。比如當(dāng)檢測到一個分站的瓦斯傳感器的數(shù)據(jù)超限之后，不僅需要立刻打開本分站的一些設(shè)備增大通風(fēng)，還要把相鄰的分站的設(shè)備打開來協(xié)助降低瓦斯?jié)舛取?/P>

• 報(bào)警提示

    當(dāng)紫金橋軟件發(fā)現(xiàn)從某一個分站采集的數(shù)據(jù)超出設(shè)定的限值之后，就會產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警，并有報(bào)警音提示。以便及時的提醒操作人員異常的發(fā)生。紫金橋還提供了歷史報(bào)警的檢索功能，可以查詢?nèi)我庖惶斓膱?bào)警記錄。

• 數(shù)據(jù)的匯總、顯示和查詢

     各分站的數(shù)據(jù)匯集到服務(wù)器之后，紫金橋軟件可以通過圖形的方式、動畫的方式來顯示各個分站的傳感器的狀態(tài)。也可以通過報(bào)表的形式把各個分站的數(shù)據(jù)集中顯示和分析。同時從分站采集到的數(shù)據(jù)還可以進(jìn)行保存歷史，這樣就可以通過歷史報(bào)表或歷史趨勢來對數(shù)據(jù)的變化趨勢來進(jìn)行分析。

    由上面的介紹可以知道，這個系統(tǒng)中存在手動控制、程序控制、異地控制和分站本地控制共4種控制，分站對他們的處理的方式如下：

• 手動控制最優(yōu)

    當(dāng)某傳感器處于手動控制的時候，則不相應(yīng)其他的任何控制，這樣在系統(tǒng)的控制邏輯出現(xiàn)故障時，可以通過手動控制來暫時完成整個系統(tǒng)的控制。

• 程序控制其次

    當(dāng)某傳感器處于程序控制的時候，傳感器的控制狀態(tài)由程序控制和異地控制共同決定，即這兩種控制只要有一個需要斷電，那么就進(jìn)行斷電控制，否則進(jìn)行復(fù)電控制。

• 本地控制最次

    當(dāng)某傳感器處于分站本地控制的時候，傳感器的控制狀態(tài)由本地控制和異地控制共同決定，即這兩種控制只要有一個需要斷電，那么就進(jìn)行斷電控制，否則進(jìn)行復(fù)電控制。

    通過上面的介紹，我們能夠看到，整個系統(tǒng)由三層控制來決定。通常情況下，系統(tǒng)由分站本地控制來處理，當(dāng)本地控制出現(xiàn)故障時可以切換到程序控制來代替，如果程序控制也出現(xiàn)了故障，那么還可以切換到手動控制來完成控制功能。

    下圖是整個系統(tǒng)運(yùn)行時的界面，上面部分是功能菜單選擇部分，左側(cè)部分是進(jìn)一步的功能選擇菜單，右側(cè)部分是畫面顯示區(qū)。

    下面簡要的介紹一下系統(tǒng)運(yùn)行的各個部分：

• 系統(tǒng)登陸

    當(dāng)進(jìn)入時，需要進(jìn)行登陸，只有輸入了正確的用戶名和密碼，才可以進(jìn)入系統(tǒng)。

• 用戶管理頁面

    如果當(dāng)前用戶有足夠的權(quán)限，那么就可以進(jìn)入用戶管理頁面，添加新的用戶或修改刪除現(xiàn)有的用戶。

用戶共有三種：

    ⑴、最高系統(tǒng)管理員，他不可以被刪除，也只有他才可以創(chuàng)建或修改其他的系統(tǒng)管理員，他可以進(jìn)入任何一個窗口，可以進(jìn)行任何一個操作。

    ⑵、普通管理員，他不可以創(chuàng)建或更改其他的任何管理員，但是可以創(chuàng)建操作工用戶，他也可以進(jìn)入任何一個窗口。

    ⑶、操作工，他不能創(chuàng)建其他任何用戶，可不能進(jìn)入系統(tǒng)配置窗口，只能查看畫面或檢索數(shù)據(jù)。

• 測點(diǎn)定義頁面

     它包括分站的定義、模擬量和開關(guān)量的定義、控制通道的定義以及異地控制的定義。系統(tǒng)會根據(jù)新定義的分站或通道創(chuàng)建新的位號，并且同時自動給新創(chuàng)建的位號進(jìn)行驅(qū)動連接，最后系統(tǒng)會自動的使用新的信息初始化相應(yīng)的分站。初始化分站之后，系統(tǒng)會自動地采集該分站的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行報(bào)警和控制功能。另外為了方便通道的定義，系統(tǒng)提供了模擬傳感器和開關(guān)量傳感器的定義，這樣在定義通道時只需要選擇了正確的已經(jīng)定義過的傳感器類型，系統(tǒng)就會自動地取相應(yīng)傳感器的缺省設(shè)值，減小了通道定義的工作量。

• 趨勢分析

    在本頁面可以最多查看8個通道的數(shù)據(jù)變化狀況，可以把不同的分站的通道數(shù)據(jù)趨勢放在一起進(jìn)行比較?？梢匀我馇袚Q起始時間，時間范圍，也可以任意的放大曲線查看更多的細(xì)節(jié)。

• 報(bào)警查詢

    在當(dāng)前頁面可以查看當(dāng)前發(fā)生的實(shí)時報(bào)警，也可以在當(dāng)前頁面確認(rèn)已經(jīng)發(fā)生的報(bào)警。

    同時也可以查看任意一天的歷史報(bào)警。對于檢索到的報(bào)警，可以打印下來仔細(xì)分析。

• 實(shí)時報(bào)表和歷史報(bào)表

    可以在當(dāng)前頁面檢索實(shí)時數(shù)據(jù)報(bào)表，如上圖所示，有報(bào)警或斷電的通道將會以不同的顏色顯示出來?？梢栽趯?shí)時數(shù)據(jù)報(bào)表中查看通道的當(dāng)前值，也可以在實(shí)時數(shù)據(jù)報(bào)表中查看各個分站的通訊狀態(tài)。

在當(dāng)前頁面中也可以檢索各種歷史報(bào)表，比如5分鐘單點(diǎn)日報(bào)，24小時數(shù)據(jù)報(bào)表，以及各種綜合報(bào)表。

• 畫面編輯頁面

     在此頁面中可以通過左側(cè)的簡單圖元和復(fù)雜圖元面板來在畫面上創(chuàng)建新的圖元。雙擊相應(yīng)的圖元即可選擇關(guān)聯(lián)的通道，系統(tǒng)就會以動畫的形式來反映相應(yīng)的通道的數(shù)據(jù)。比如風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)，風(fēng)門的變色，液位的升降和管線的流動等等?？梢栽诖隧撁娣奖愕倪M(jìn)行更改各個圖元的位置，編輯大小，修改文字等工作。當(dāng)前頁面只有系統(tǒng)管理員才可以進(jìn)入。

• 實(shí)時畫面

    此畫面顯示畫面編輯頁面生成的畫面，不過不可以進(jìn)行編輯，操作工用戶就可以進(jìn)入當(dāng)前頁面。

• 數(shù)據(jù)下置

    在當(dāng)前頁面中可以設(shè)置分站的某些系數(shù)，可以更改某一個分站的控制通道的控制方式，可以發(fā)送手動控制命令，也可以完成設(shè)置累計(jì)量的自動清零等功能。