查劍林
ZHA Jian-lin1,2
(1.徐州工業職業技術學院 機電工程學院,徐州 221140;2.中國礦業大學 機電工程學院,221116)
隨著工業自動化水平的提高,各煤礦開始逐步實現由早期的單機自動化系統過度到全面集控綜合自動化系統[1],在煤礦綜合自動化集控系統運行過程中,對于設備的啟停原因的監控尤為重要。以皮帶集控系統為例,對于皮帶的每次停機原因、停機時間、操作人員等參數往往作為事故原因判斷的重要信息。為了在事故發生后能夠準確定位事故根源,操作記錄查詢系統應該準確記錄每臺操作員站發出的操作指令信息和下位機反饋的操作反饋結果[2]。
在IFix組態軟件中,有著眾多的專家與向導,如畫面專家、報警專家等,但并沒有一種明確適用于操作記錄的查詢與報警工具。在這種情況下,利用IFix軟件自帶的Microsoft VBA開發環境進行自主編程可以完成許多額外的工作,如動畫的設計、調度的實現等。
自動化控制系統中要求對現場設備的啟停狀態進行監控,同時需要實時監控設備的運行狀態、非正常停機原因等。通過使用IFix自帶的歷史數據庫可以實現小型系統的實時監控,一旦系統過大,歷史數據庫的文件增幅非常大,可實行性較低。
本文通過IFix自帶的VBA開發環境,開發一個自定義的操作記錄和報警模塊,工具以VB6.0的函數體展現,該模塊通過聯合IFix前臺、SQL Server以及IFix后臺調度能夠有效記錄操作員的每次操作記錄并通過語音報警的形式在集控室播報,一旦出現誤操作,操作員能夠及時反映并撤銷誤操作。通過分析煤礦皮帶的控制需求,該模塊應該具備以下功能:
1)查詢與文件存儲功能
當管理人員或事故分析人員需要分析事故原因時,可根據查詢規則快速查詢操作記錄并保存到文件,便于分析及文件轉儲。
2)報警功能
集控系統運行過程中,如果操作員進行皮帶或給煤機的啟停操作,則集控室內音箱發出語音報警,并在數據庫中插入操作記錄。
同時該模塊需要反饋給分析人員的條目如表1所示。
在需求分析完成后,通過IFix組態軟件內嵌的VBA子程序創建全局函數體,該函數能夠被所有的畫面及調度調用,調用完成后在SQL數據庫中插入操作記錄并在調度后臺發布語音報警,建立操作記錄查詢界面,可通過該界面查詢操作記錄。

表1 操作記錄查詢條目
利用SQL Server建立查詢數據庫,將其命名為HYMK,新建表名為PD_KT,意為皮帶開停記錄。新建表列如圖1所示。

圖1 數據表PD_KT的列名
皮帶的啟停原因、啟停用戶以及運行時間等信息均插入這張表中。
以劉二礦四八二部為例,建立基于事件項的調度,設置表達式為皮帶開停反饋點,事件類型為變化時觸發。四八二部故障檢測類型較多,以皮帶過流故障為例設計腳本。劉二礦的IFix節點名稱為PDSERVER,標簽命名以HYMK作為前綴,其功能緊隨其后,48二部作為本次項目的第六條皮帶命名為PD6。
當皮帶的運行反饋點發生狀態變化時,調度時間觸發,如果皮帶從停止狀態切換到啟動狀態,則記錄啟動時間及操作人員。如果因故障從啟動狀態切換到停止狀態,則記錄停止時間和故障原因。如果是正常停止,則記錄停止時間和操作人員。

這一部分主要實現數據庫的連接與數據讀取


由于操作記錄通過IFix的調度寫入了數據庫中,所有的操作記錄已經進行了保存,操作人員的使用可通過IFix的前臺界面進行操作,設計畫面如圖2所示。通過點擊查詢按鈕即可實現開停記錄的查詢。

圖2 開停記錄查詢界面
界面中使用到DTpicker控件、Vxdata和VxGrid控件。
DTpicker控件作為VB內嵌控件能夠讓用戶選擇格式化的日期字段,通過兩個DTpicker控件即可實現時間段的選擇。
VxData和VxGrid控件則分別作為IFix中數據源的讀取與表格化顯示將數據庫中讀取的數據進行格式化并顯示到前臺。具體實現方法如下:


對操作記錄和報警系統的功能需求進行了分析,給出了系統的設計與實現方法。通過恒源煤電劉二礦的實際應用表明,該系統能夠準確、詳實、完整的記錄操作員的操作信息,為事故發生后準確找到事故根源,判斷事故原因提供了有力依據。