基于虚拟DCS的仿真系统设计火电厂实时故障诊断系统

基于虚拟分布控制系统(DCS)的仿真系统生成的故障数据以及它所提供的过程控制中的对象链接与嵌入OPC(OLE for Process Control)服务器,设计了火电厂实时智能故障诊断系统。论述了基于虚拟DCS仿真系统与实际DCS控制系统的对应关系,与故障诊断系统的数据接口及专家系统知识库的构建。对诊断系统的调试结果表明:基于虚拟DCS的仿真系统设计的故障诊断系统实现了火电厂的实时故障诊断与事故预报。     

面向对象虚拟DPU的实现

为适应对大型工业过程及其控制系统的分析、优化和训练需求．国际上集散控制系统DCS(Distributed Control System)的全范围仿真正在向所谓“虚拟”技术方向发展。虚拟DCS可划分为虚拟分散处理单元DPU(Distributed Process Unit)和虚拟人机接口HMI(Human Machine Interface)两部分。主要阐述运用面向对象的方法在通用的Windows平台上实现虚拟DPU的技术思路。     

基于虚拟DPU技术的DCS流程动态数学模型仿真

用虚拟DPU技术对TDC3000集散控制系统实现了DCS流程动态数学模型仿真,该法将实际分散控制单元中的DPU功能移植到虚拟DPU软件上,脱离硬件而采用软件仿真实现DPU工作过程的模拟。其中虚拟DPU算法块在VISUAL C++高级评议环境中开发,虚拟DPU通过DDE通讯接口、OPC服务器接口与仿真操作界面通讯。该法既保证了DCS系统的仿真精度又增强了系统的可移植性和可扩充性。     

实现电站DCS开放性的OPC开发方案

提出了电站分散控制系统(DCS)的OPC(OLE for Process Control)服务器应满足的要求,概括了开发电站DCS的OPC服务器应遵循的原则,以新华XDPS400 DCS为例开发OPC服务器,重点描述开发中的难点:服务器的浏览地址空间和异步I/O通信的实现。使用VC 6.0、ATL 3.0模板库定义OPC对象并实现对象的接口函数,利用C 的标准模板库(STL)实现上、下层OPC对象之间的组织和管理,依据OPC Data Access Custom Interface 2.05规范开发服务器。利用XDPS 400的仿真功能,验证所开发的OPC服务器能从XDPS获取并发送实时数据,且符合OPC数据存取规范,由此说明利用基于国际标准的OPC服务器是实现DCS和外部系统如厂级监控信息系统(SIS)之间数据交换的一条捷径。     

OPC数据服务器的开发与测试(Ⅱ)

用于过程控制的标准数据接口 (OPC)程序开发的关键之处是总体框架的建立 ,其框架的实现可通过微软提供的开发COM组件的基本工具ATL (活动模板库 )来完成。为此介绍和分析了用ATL设计OPC服务器的一般性方法和设计步骤 ,进而介绍了对OPC服务器的测试 ,并结合力控组态软件对设计的OPC服务器的图形组态来说明OPC服务器的简单应用。     

虚拟DPU技术在火电机组仿真机中的应用

在仿真机中使用虚拟集散处理单元可以实现电厂DCS系统中控制策略的全仿真，对于操作员培训和DCS系统控制策略调试具有重要意义。文章介绍了在DCOSE支撑系统中设计和实现基于虚拟DPU和虚拟HMI的电厂仿真机的方法，讨论了操作员站、工程师站与虚拟DPU连接的相关技术问题。     

电厂数据通信接口的设计与实现

电厂各类机组通常由分散控制系统(DCS)和厂级监控信息系统(SIS)实现对机组信息的自动化管理.电厂外围子系统数据接口可通过工业总线Modbus、工业标准协议OPC(OLE for Process Control)和应用程序接口(API)等方式从DCS采集数据.可以通过ActiveX控件的MSComm开发基于RS-232的Modbus通信程序,OPC通信采用Client/Server架构,OPC服务器通常支持自定义接口和自动化接口2种类型的访问接口.用户可以使用API函数与控制器进行数据交换.SIS的API是一组C函数,应用程序可以通过调用API函数访问SIS:也可以使用OPC客户端连接SIS的OPC服务器:SIS还提供了嵌入到其他程序里的插件,可实现SIS和Excel表间的动态链接.指出了各采集方式的特点,给出了接口编程代码及操作中需要注意的要点.     

基于OPC通信技术的火电厂DCS后台控制

提出了基于OPC通信技术的后台复杂控制算法应用程序的集散控制系统(DCS)构架.利用组态软件,设计了针对火电厂主蒸汽温度的DCS监控界面.采用组态软件ForceControl(R)自带的PCAuto.OPCServer作为OPC服务器,利用Simulink工具箱搭建系统现场的仿真框图,并采用工具箱自带的OPC接口与组态软件OPC服务器建立一个连接.同时利用MATLAB编写与OPC服务器建立另一个连接的后台控制算法应用程序,并将该程序编译成可执行文件以供组态软件随时调用.通过对该系统的仿真实验表明,该系统运行稳定、可靠.     

0PC客户开发技术

OPC(OLE for Process Control)是过程控制中的对象链接与嵌入技术的简称,是最近几年自控领域研究的热点之一。该技术解决了办公室与生产现场的信息通信问题,并成为工业控制和生产自动化领域中使用的硬件和软件接口的国际标准。本文深入浅出地介绍了OPC技术的基本原理及OPC DA、AE客户端开发的详细过程,希望对国内OPC技术的研究者有所帮助。     

OPC客户开发技术

OPC(OLE for Process Control)是过程控制中的对象链接与嵌入技术的简称,是最近几年自控领域研究的热点之一.该技术解决了办公室与生产现场的信息通信问题,并成为工业控制和生产自动化领域中使用的硬件和软件接口的国际标准.本文深入浅出地介绍了OPC技术的基本原理及OPCDA、AE客户端开发的详细过程,希望对国内OPC技术的研究者有所帮助.     

TXP系统虚拟OT功能软件开发

传统虚拟分布式控制系统(DCS)中的人机界面开发工作量大、逼真度不高,且不易修改。结合600MWSiemensTXPDCS仿真项目,根据组件对象模型(COM)设计思想,通过运用Microsoft提供的ActiveX控件技术,对虚拟操作员终端(VOT)人机界面进行了全新开发,分图形文字、操作/指示窗口、曲线和报警等进行设计,并例举了典型的动态元素分类。根据OPC规范,利用OPC客户端的4个属性值和方法函数与OPC数据服务器相连,进行数据交换。用VC 语言开发测试VOT主程序,并详细描述了其步骤。     

基于OPC技术的监控主站实时数据传输

上层监控软件和下层硬件设备间的自由通信是变电站自动化系统中的一个重要问题.对OPC技术进行深入研究后,提出了基于OPC技术的上层监控软件和下层硬件设备融合的解决方案.OPC技术采用客户/服务器模型,建立了一套在软件开发商和硬件生产商之间需要遵守的规则.介绍了基于OPC技术的监控主站的设计方法,给出了监控主站的整体结构和实现框图.重点论述了OPC服务器的结构、实时数据的传输以及与现场设备的通信等关键技术,并给出了实现方法.建立了实验平台,测试了监控主站的实时数据传输,结果表明所采用的方法正确可行.     

基于IEC 60870-5-104及OPC的水电厂自动化系统

提出一种针对中小型水电厂的开放型水电厂自动化系统设计方案。介绍了系统的结构及软件设计方案,系统现地控制单元中的可编程控制器(PLC)及保护装置直接接入以太网,通信采用IEC 60870-5-104协议及OPC技术,监控软件的设计采用面向对象、多进程、多线程、COM等技术。给出了系统数据点的标识方法、OPC服务器访问的实现过程、IEC 60870-5-104协议的应用经验等。系统标准化程度高、开放性好,在现场运行可靠稳定。     

基于虚拟分散处理单元的电厂仿真机的设计与实现

在仿真机中使用虚拟分散处理单元可实现电厂分散控制系统(DCS)中控制策略的全仿真，对操作员培训和DCS控制策略调试具有重要意义。本文开发的DCOSE仿真支撑系统，使用COM 、共享内存等技术定义了通用虚拟分散处理单元接口，实现了日立H5000系统和西屋WDPF控制系统的虚拟分散处理单元。通过TCP／IP组播及对分散控制系统操作员站、工程师站数据格式的研究，可进一步将虚拟分散处理单元与控制系统的其他部件连接，实现完整的控制系统仿真。     

基于Socket的Symphony系统虚拟服务器设计与实现

通过反复试验,分析Sniffer截获的真实集散控制系统(DCS)在不同控制逻辑、不同工作状态下的数据包,破解了Symphony系统的数据协议。然后在VisualC++6.0环境下使用面向对象的思想,结合该系统本身的通信特点,采用Socket技术完成了Symphony集散控制系统虚拟服务器的设计。该服务器软件脱离了真实分散处理单元(DPU)、数据采集及数据运算的硬件设备,完成了工程师站、操作员站、虚拟DPU和模型服务器之间的数据运算、信息传递等功能,保证了系统运算的正确性和实时性。     

基于OPC规范的客户/服务器模型设计

简要介绍了基于OPC规范的数据实时通信，着重分析了采用OPC技术的客户／服务器模型和实现该模型的MFC和ATL编程技术。MFC和ATL分别以嵌套类和多重继承的原理实现OPC接口，都以包容模型实现了OPCServer对象、OPCCroup对象、OPCItem对象。在客户端MFC和ATL分别通过单接口和双接口的编程方法实现与OPC服务器的通信。通过实践得出结论，在工业控制领域中对控制系统进行符合OPC规范的客户／服务器模型设计，并采用MFC或ATL的编程技术实现OPC控制软件是可行和高效的。