華能福州電廠一號機組WEB系統(tǒng)的實現

本文介紹了應用于分散控制系統(tǒng)（簡稱DCS）的實時動態(tài)數據信息傳送顯示以及相關服務的WEB系統(tǒng)的具體的實現過程。該系統(tǒng)以Intellution公司的iFix WebServer技術為技術核心，同時我們自己嵌入了相關的網絡編程技術，使得工廠的管理人員可以在他們的桌面聯網計算機上隨時觀測到過去只能在中央控制室里才能觀測到的信息和畫面。 關鍵詞： 分散控制系統(tǒng)(簡稱DCS),iFix WebServer,Internet Information Server,Java定義文件(JDF),WEB服務器 一．引言 目前，國際上主要的DCS供應商都在積極的研究和推廣Internet技術在分散控制系統(tǒng)中的應用，這種技術越來越明顯。在DCS系統(tǒng)中建立以Internet技術為基礎的廣域網技術將有助于DCS信息的遠程通訊，有助于DCS的遠程診斷等先進技術的實現。 在華能福州電廠的一號機組的DCS系統(tǒng)改造中我們引入了一套WEB信息發(fā)布系統(tǒng)，通過這套系統(tǒng)實現了生產現場的網絡和電廠管理信息網的連接，使得任何人都可以在授權的情況下在廠內的辦公室里或是家里通過聯網的個人計算機通過網頁瀏覽器進入到系統(tǒng)的實時網頁，去提取和分析DCS的動態(tài)數據，另外通過該系統(tǒng)，我們也可以將系統(tǒng)中生成的DCS報警的文本報告以及運行狀態(tài)報表（如值報，日報等）也定時通過工廠信息管理系統(tǒng)的電子郵件傳送到相關技術人員的信箱中，提高了DCS的管理效率。 二． WEB系統(tǒng)的應用結構和原理 應用于華能福州電廠一號機組DCS系統(tǒng)改造的PineControl系統(tǒng)的結構示意圖如圖（1）所示。 從圖中的配置結構中我們可以看出，WEB服務器實際上有兩塊網卡，一塊網卡負責從iFix SCADA SERVER實時數據庫服務器中提取生產現場的實時數據信息，同時通過另外一塊網卡將根據實際的需要將實時數據信息發(fā)送到廠內的辦公網絡，通過原有辦公網絡的網絡設施就可以實現如在家中通過調制解調器撥入到廠內的辦公網絡，從而可以提取所需的實時動態(tài)信息，而且這些信息完全實時反映了現場所發(fā)生的一切，和在中央控制室里的運行人員的操作畫面是完全一樣的，如泵啟動后，泵狀態(tài)的顏色的改變，閥門開關所引起的閥門的狀態(tài)的改變以及數值的動態(tài)過程等等均能夠在客戶端的瀏覽器頁面上表示出來，數據的刷新率可以配置，最快的數據刷新率達到1秒。下面圖(2)和圖(3)中在PineControl系統(tǒng)中鍋爐和空氣系統(tǒng)中的畫面和一臺遠方計算機上所看到的畫面的對比。 圖（2）PineControl系統(tǒng)中的鍋爐主系統(tǒng)畫面 圖（3）在WEB客戶端計算機上的鍋爐主系統(tǒng)畫面 這一切都要歸功于Intellution公司iFix Webserver的技術，該軟件包作為Intellution公司的Ifix系列產品的一員，與Ifix Dynamics和SCADA Server接口部分完美地結合，使得用戶無需像以前一樣而額外編寫控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)的接口程序，而接口程序部分的編寫通常是不理想的，因為這要求用戶必須對DCS供應商所提供的DCS系統(tǒng)接口的數據格式非常清楚。而Intellution公司Ifix Webserver的技術則免去了這一切。 現場實時曲線的遠方顯示是電廠WEB系統(tǒng)的一個重要應用，但是由于使用IFIX WEB生成實時曲線顯示時會產生某些不足，因此生成的曲線無法滿足實際的需要，而且生成的曲線無法進行配置，而實時曲線又是WEB系統(tǒng)中相當重要的一項功能，因此我們必須通過自行編程的方法使之滿足我們的要求。下面圖（5）是由我們自行編制的，通過網頁界面形式進行的實時曲線配置程序，這是對Ifix Web Server軟件的改進，增強了實時曲線的靈活性。圖（4）是生成的實時曲線在遠方客戶端的顯示（刷新時間2秒，可配置）。 圖（4）經過改進的客戶端的實時曲線顯示 通過這個配置程序，可以讓用戶根據需要改變需查看的點名的實時曲線，還可以克服前面所述的Ifix Web SERVER曲線轉換和顯示方面的不足之處，實現的過程具體說明如下： 圖（5）實時曲線配置程序 首先，我們用手工的方法對由Ifix Web SERVER生成的有缺陷的JDF文件(如：curve.jdf)進行修改，當然這要求對java 的定義文件的比較了解，并且掌握了其規(guī)律后的基礎上進行的。經過實驗后證明該修改后的JDF文件滿足我們的要求，然后我們才能進行下一步的工作。但是，手工修改JDF的方法比較費時，而且容易出錯，實時曲線有許多，我們總不能每一個都用手工修改的方法，這樣費時也缺乏靈活性。我們采用前面生成的，經過實驗符合我們要求的curve.jdf作為模板，在此基礎上，利用JDF文件的規(guī)律性，用Active Server Page(ASP)編程技術和Microsoft Access數據庫寫了一個程序，這樣授權用戶就可以用瀏覽器配置生成符合要求的曲線，無需任何手工修改JDF文件的需求了。大大減輕了手工作業(yè)量，增強了靈活性。Access數據庫的作用是在每張表中保存相應的實時曲線畫面中實時曲線所對應的在SCADA Server中的數據庫點名稱，描述，上限，下限以及量程。圖（5）就是曲線配置程序的界面，用戶在填入相關信息后，按下“修改”按鈕后，就可以將信息寫到access數據庫中保存，同時自動修改了相應的JDF文件，這樣當用戶重新進入相應的曲線畫面后就可以看到修改后的曲線了。 經過實踐證明，用這種方法是可行的，并給電廠的DCS人員和管理人員帶來了極大的方便，因為只要是在生產現場的機房內的數據庫服務器SCADA Server上有定義的數據點，就可以在遠方的計算機上顯示出它的時實時曲線，掌握它的動態(tài)過程。滿足了現場應用的要求。 其它針對iFix Web Server轉換的一些小缺陷，我們可以直接修改生成的jdf文件，或者通過在Ifix Workspace中進行畫面配置時充分考慮到ifix web server的轉換加以克服。 三．在WEB系統(tǒng)上添加的其他功能 為了增加WEB系統(tǒng)的功能，把它作為現場對外信息發(fā)布的平臺和接口，我們還開發(fā)了其他的一些功能，如: ¨ 事件記錄查詢功能，用于同現場現場快速事件記錄儀的同步，使電廠人員在辦公室就可以查詢歷史事件。 ¨ 報警傳送，該功能將現場的由iFix Scada Server生成的報警信息發(fā)送到電廠DCS工程師的郵箱中，提供分析數據。 ¨ 運行報表傳送，該功能將PineControl系統(tǒng)中生成運行日報，值報等信息定時地，如每天早上6：00發(fā)送到電廠發(fā)電部的統(tǒng)計人員的信箱中，提供昨天的運行報表信息。免去了每天早上到中心控制室打印報表的工作。 四．需要注意的一些的問題： 由于我們的WEB系統(tǒng)是位于DCS的網絡系統(tǒng)和生產辦公網的交接的位置，因此其安全問題顯得尤其重要，辦公網上的病毒，另外由于我們的系統(tǒng)是建立在Microsoft Windows NT以及internet information server的平臺上，其本身存在著相當的安全漏洞和系統(tǒng)后門以及防止網絡上的“黑客”的攻擊，均有可能對系統(tǒng)造成一定的影響，我們必須及時地對微軟公布的安全漏洞進行打補丁，在系統(tǒng)中配備防火墻（如 cisco的PIX防火墻）和防毒墻，防止一些惡意程序代碼通過WEB系統(tǒng)進入生產系統(tǒng)，影響機組的正常運行。 五．結束語： 通過使用iFix Web Server技術，實現了性能優(yōu)秀的生產實時數據和畫面的顯示，實現了生產現場的數據的遠傳。自從這套系統(tǒng)投運以來，取得了良好的應用效果。 參考文獻： 1． Intellution公司，<> 2． 劉洪海 著，2000年12月出版，<<網絡數據庫開發(fā)實戰(zhàn)—ASP與電子商務>>,中國鐵道出版社 附 作者簡介： 姓名：林昇 單位：華能福州電廠 專業(yè)技術職稱：工程師 現從事的工作：分散控制系統(tǒng)的開發(fā)和維護。 聯系方式：福建長樂籌東華能福州電廠檢修部DCS組 （350200） 電話： 0591-8932413，0591-8922712-3109，13003898517 電子信箱：linsheng2003@163.com, linsheng@fjrd.net