FameView在高背壓高溫射流實驗中的應用

李良民 雷宇霆

摘要 高背壓高溫條件下的水射流在煤氣化水激冷技術方面有著重要應用。利用FameView監控射流過程并高效處理現場采集數據，為深入研究射流提供了可靠的數據支撐。

【關鍵詞】射流 高溫高壓 FameView 數據采集

第三代煤氣化技術由于其性能穩定、效率高等優點得到了推廣應用。水激冷技術由于快速、低成本、性能穩定等優勢成為改善高壓干煤粉氣流床煤氣化上行合成氣激冷技術的首選。高背壓下高溫水射流形態對于實際的激冷應用有重要的價值。由于水射流形態受溫度、流量、壓力等參數的影響，因此開展高背壓下高溫水射流的相關方面的研究具有重要意義。FameView與下位機通信穩定、數據處理穩定可靠、人機交互界面友好，在該實驗系統的數據采集監控部分起到關鍵作用。

1 組態軟件FameView介紹

組態概念源于英文configuration，意為用軟件對計算機及各種軟件資源進行配置，使計算機或軟件按照預先設置，達到自動執行特定任務、滿足使用者要求的目的。組態軟件以計算機為基礎，為實施數據采集、過程監控、生產控制提供基礎平臺和開發環境。北京杰控公司的FameView與PLC等產品通信快速穩定且不需其他第三方軟件，實踐證明其適用于大中型項目。

FameView組態軟件是基于WindowsNT、Windows 2000/XP操作平臺的純32位多任務系統軟件。該軟件除提供通信、運行數據庫、數據庫連接、畫面、各種報表、歷史數據查詢、腳本編程等功能外，還專門設計了設備數據表，方便對數據批量處理，并行處理多個通信設備。

2 實驗裝置簡介

整個實驗系統由供水系統、高壓生成系統、加熱系統、數據采集系統四部分組成。數據采集系統由渦輪流量變送器、壓力變送器、溫度變送器等變送器及相應傳感器組成。傳感器與變送器采集現場數據并且變送為4-20mA的標準電流信號輸入至AOC500型智能多通道高速數據采集器中。該數據采集器將相應電流信號轉換為相應量程的模擬量，并將采集數據通過RS428轉RS232通信隔離接口上傳至上位機的FameView中作處理。

3 監控系統的組態實現

3.1 驅動安裝

FameView軟件本身集成了西門子、ABB、三菱等公司PLC、智能儀表、工控產品等的驅動程序，只需要選擇安裝相應的驅動程序即可。這里與多通道數據采集器之間使用是Modbus通信協議下的RTU協議。

3.2 設備數據表

FameView的設備數據表作為I/O緩沖區，存放外部設備的通信數據，可以批量對外部數據讀寫，通信速度快。對下位機中數據的讀取采用了DB數據塊的形式。

FameView提供了2000個設備號，其中Dl單元被系統本身占有，可做中間量和設備仿真使用，不能被其他驅動程序使用。

在FameView中的“設備通訊”功能中的設備數據表下完成驅動協議選擇、通訊數據設置等的配置。待軟件正式運行，驅動程序會不斷從D2設備單元進行設備掃描完成數據實時刷新。

3.3 運行數據庫的設置

運行數據庫是面向對象的、可組態的、結構化的實時更新的內存數據區，提供高效的組態和數據查找的方法，最大支持50萬點的變量規模。系統所用到的各種變量和功能均依靠運行數據庫來定義。依據實際的開發需求，這里共用到7個模擬只讀變量AI，7個存檔變量DOC將數據保存在數據庫，1個計算功能CA計算流量泵流量差值，1個內部模擬變量VA。

在運行數據庫中建立的AI變量可以設置對應的來源單元、單元中數據的處理方式、數據的最值等。這里對數據的處理采用處理浮點數的y= R4（x22，x21，x12，xll）的方式。

3.4 主畫面制作

畫面是上位監控軟件的重要組成部分，是實現過程監控的重要人機交互界面。FameView通過自帶的工具箱和組件箱提供了畫面制作的便捷方式和豐富的素材，也可以自定義圖形。使用組件箱中提供的“文本變量”、“曲線顯示”、“數據庫”、“命令按鈕”、“畫面控件”等功能來制作主監控畫面和實現數據查詢、報表打印等功能的次級畫面。利用按鈕控件在執行任務時包含有畫面切換的功能，在主畫面和次級畫面中使用按鈕來實現畫面間的切換。

實驗中的壓力容器設計最大壓力為5Mpa，為了避免意外操作所帶來的容器內部壓力過大的問題，特在外殼壓力旁使用了預警的信號燈。利用該對象動態屬性中的閃爍功能來實現預警。當模擬變量AI.P02的值大于等于4 5的時候，該燈就不斷閃爍。

3.5 歷史數據查詢與數據導出

次級監控畫面用于完成外殼壓力、進水壓力、進氣壓力、水流量、氣流量采集數據的實時曲線顯現、歷史數據曲線顯示的功能。為方便對歷史數據做深入細致的分析，我們需要將數據庫中的數據導出到Excel中。

在該畫面中添加了組件箱中數據庫中的“數據查詢控件”，設置用戶數據源為FameViewUserData source，選擇預先設置好的報表文件中的報表格式，添加需要顯示的數據字段及相應的數據格式，運行時可以獲得選擇時間段內的歷史數據。為將查詢數據導出至Excel中，在次級監控畫面中再添加普通按鈕，讓按鈕的執行功能為FameView的FB系統功能中的Excel功能。

4 結束語

高背壓高溫環境下的的射流實驗臺架使用FameView作為開發平臺，開發了高效可靠、運行穩定、易于操作的集成了數據高速采集、數據存儲、歷史數據查詢與分析等功能的系統。該系統在實際運行中效果良好，為射流研究提供了重要的數據支撐。

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