發布日期：2022-04-27 點擊率：216
0 引言
隨著近幾年來中國煉化企業的快速發展，透平壓縮機綜合控制ITCC(integrated turbine compressor contr01)在煉化企業的應用越來越廣泛，它已成為煉化企業控制系統中重要的設備之一。ITCC人機界面關系到操作的方便快捷和安全可靠，其重要性也越來越得到重視。
Wonderware公司開發的過程可視化組態軟件InTouch是目前應用較為廣泛的人機界面組態軟件之一，它在ICS、TRICONEX等公司生產的ITCC系統中都得到了廣泛的應用。
文章以InTouch在ITCC系統中的應用為例，介紹了畫面自動彈出、畫面調用、報警和歷史趨勢查看、速度和防喘振畫面各類功能實現和操作以及鍵盤加鎖、功能設限和不同權限用戶配置等；同時，詳細介紹了實現這些功能的方法，論述了InTouch在實現人機界面方便快捷和安全、可靠方面的應用，為從事ITCC的人員提供了在人機界面方面可供參考與借鑒的經驗。
1 便捷策略
透平壓縮機人機界面的設計要盡可能使操作人員便捷地獲取各種報警或聯鎖信息，并進行各種操作。
1.1 畫面自動彈出功能
當裝置發生報警或聯鎖事件時，相關的畫面能夠自動跳出，大大縮短了操作人員的判斷時間。在程序腳本中編寫一段由多層嵌套IF語句組成的程序，按照畫面的重要程度由外向里依次安排，則最外層嵌套對應的畫面先跳出，然后是第二層界面，依此類推。當多個畫面同時出現報警或者聯鎖信號時，畫面將按其重要的程度依次跳出。
1.2 報警圖細化
報警圖是為了在人機界面查看報警記錄。實現報警功能需要導入“分布式報警顯示”向導(一種簡易的控件)，然后對該向導定義名稱、屬性、報警顯示格式、報警顯示顏色等。為了方便地查看報警記錄，可以利用“報警組”進行過濾顯示，同時需要定義一個組合控件，組合控件的名稱定義為ComboBox_l；同時，還需要在該報警畫面的“窗口腳本”中的“顯示時”編寫程序。
1.3 操作窗口畫面
ITCC操作窗口畫面的調用采用下拉式菜單和專門畫面兩種方式。
1.3.1 下拉式菜單方式
以某裝置為例，在畫面上導人Windows控件中的復合框控件，復合框控件名為“ComboBox-1”，并定義其標記名為“OPENWINDOWNAME”，選中的窗口畫面的名字就會賦值給“OPENwINDOwNAME”，同時在窗口腳本中編寫如下腳本程序。
1.3.2 專門畫面方式
在專門畫面上定義觸動按鈕，在觸動按鈕選項中定義要濕示的窗口，則通過點擊專門窗口畫面上的按鈕，可以很方便地進入到各個畫面中去。如果畫面比較少，可把屏幕下方的窗口畫面做成調用畫面的按鈕菜單，同時也可以讓相應的按鈕顏色根據對應畫面是否有聯鎖信號而變化。
1.4 歷史趨勢畫面綜合調用
歷史趨勢畫面在事故原因調查分析、工藝參數調整以及PID整定等方面都起到十分重要的作用。為實現各種功能調用的方便快捷，一般需要采用InTouch的三個向導(控件)，即“含指示器和刻度的歷史趨勢”、“縮放或者平移趨勢面板”和“趨勢筆圖例”。有效組合這三個向導可實現調用歷史趨勢方便、快捷、靈活和信息全面等。“含指示器和刻度的歷史趨勢”完成趨勢的主畫面，包含調用點的歷史趨勢圖、時間和量程等信息以及時間選擇游標等。“縮放或者平移趨勢面板”可以方便自如地完成趨勢畫面上曲線的縮放和平移。“趨勢筆圖例”完成趨線點的選擇和該點在趨勢畫面游標處的歷史值和實時值。在導人三個向導時，需要對向導定義一些參數，三者需定義相同的歷史趨勢和筆刻度名稱，并在縮放或者平移趨勢面板定義平移時間變量名稱。所有變量的歷史記錄會按照時間順序統一地存放到硬盤上帶有時間信息的文件中，文件可以放在指定的文件夾中。每天生成兩個文件，通過更改歷史記錄配置，設定歷史趨勢，則通過使用這些文件，就能方便地調用相應的歷史記錄。
1.5 ITCC調速畫面設計
ITCC調速畫面對開機前的各種測試操作、開機升速階段以及正常運轉時的調節操作等都發揮重要的作用。所以，要實現調速畫面的方便快捷，畫面必須包含壓縮機轉速控制方面的信息和操作按鈕。調速畫面包括啟動模式選擇(自動升速或手動升速)、控制模式選擇(遠程或者本地控制)、超速試驗方式選擇(電子超速試驗或者機械超速試驗)以及停機方式選擇(緊急停車或者自動停機)等操作按鈕，還包括壓縮機轉速、出入口壓力、溫度等參數的實時值顯示以及關鍵參數的實時趨勢圖等信息。
1.6 ITCC防喘振控制畫面設計
ITCC防喘振采用可變極限流量法，使控制壓縮機不進入喘振區，循環氣量最小，從而達到提高效率降低能耗的效果。但是可變極限流量法比較復雜，而在ITCC防喘振控制畫面中，包含了壓縮機防喘振控制方面的許多信息和操作按鈕。該畫面可以分為四個區域，即壓縮機喘振控制區顯示喘振線、喘振控制線、喘振控制線下移線、壓縮機的工作點和盤旋點。防喘振控制方式選擇區包含防喘振控制模式選擇操作按鈕(ITCC有自動、手動和半自動三種防喘振控制模式)以及相關信息，防喘振實時曲線區顯示壓縮機關鍵參數，包括出口壓力、入口壓力和人口流量，有的還包括入口溫度等的實時曲線。實時數據區顯示防喘振控制參數，包括壓縮機工作點的位置和出入口壓力、人口流量和入口溫度等。該畫面實現的難點是：壓縮機喘振控制區的喘振線和喘振控制線，以及喘振控制線下移線以及工作點和盤旋點的組態均是由線或點在畫面的坐標上進行定位的。
2 安全策略
本文通過設置鍵盤功能鍵加鎖、特殊按鈕設置用戶權限等，以防止誤操作，保證軟件使用過程的安全。
2.1 鍵盤加鎖
組態時，通過軟件實現對鍵盤各功能鍵的加鎖，以防止隨意退出人機界面或者對操作站進行與ITCC無關的操作。
①設置WindowViewer屬性，實現鍵盤加鎖在WindowViewer窗口配置中，將幾個關鍵的功能鍵禁用，即可實現加鎖。這種鍵盤加鎖方式的優點是設置簡單，但是鍵盤解鎖時，必須通過修改組態進行解鎖，其步驟繁瑣并且使用不方便。
②編寫腳本，實現鍵盤加鎖
在應用程序運行期間編寫腳本，可以靈活地實現鍵盤加鎖功能。
這種鍵盤功能鍵加鎖方式的優點是加鎖和解鎖的切換方便快捷。目前一般采用這種加鎖方式。
2.2 軟旁路安全措施
為了防止誤操作，對軟旁路按鈕操作采取了一些必要措施。
①設置ITCC軟旁路的操作權限，一般限定在班長以上的用戶。實現方法通常是對旁路按鈕的有效性進行定義，當登錄用戶級別在班長以下時，無法進行軟旁路操作。
②旁路按鈕不直接進行旁路操作，而是調用旁路畫面，彈出對話框，對旁路操作作進一步確認。
③旁路操作和旁路顯示變量分開，防止在進行旁路操作時，因通信中斷造成應該實際完成的旁路操作卻已顯示在旁路位置。如變量“口”用來進行旁路操作，變量“b”用于顯示旁路操作的狀態，則在控制站的程序中額外增加一段程序，把“a”的值賦給“b”即可。
④當1TCC中有大量旁路按鈕時，采用旁路按鈕共用一個旁路畫面的方法。這樣可以減少大量旁路畫面組態的繁瑣工作，避免組態錯誤。如旁路按鈕執行CALLBYPASS(”gPSLL327-BY”)，調用函數BYPASS，同時將變量傳給BYPASS的變量。在函數BYPASS中定義參數TAGNAME，這樣，gPSLL_827_BY就賦值給了TAGNAME，BYPASS函數執行BP．Name=TAGNAME；Show At(。IA—SELECT BYPASS OR NOT”，$ObjHor+150，$ObjVer)，把要旁路的點(變量)賦值給BP，同時定位顯示旁路畫面；在旁路畫面中對“BP，’進行旁路操作。
2.3 一些特殊按鈕的安全措施
ITCC中有一些特殊按鈕，若誤操作，會造成嚴重的后果。為防止誤操作，需要像旁路按鈕一樣進行操作設限，使用戶達到一定的操作級別時才可以進行操作。另外，有些特殊的按鈕還需要增加額外的限制，如防喘振控制縱覽畫面的防喘振閥測試按鈕，ITCC啟動及調速畫面上的超速試驗選擇開關、超速試驗方式選擇以及調速閥靜態調試按鈕等，需要限制在機組停機時才可以有效，開機后這些按鈕自動失效。
2.4 用戶配置及登錄
用戶配置及登錄是對各類操作進行設限的基礎。用戶配置定義不同的級別和用戶，用戶登錄畫面可以完成不同用戶間的切換。
2.4.1 配置用戶
配置用戶是ITCC人機界面的一項重要工作。它為不同的使用人員配置了不同的權限，一般配置三級權限，即工程師、班長和操作工。軟旁路、退出畫面、修改用戶名和密碼等丁作須在特定的用戶下才可以進行，確保了各種操作的安全性。
2.4.2登錄設計
登錄設計和配置用戶相對應，用于不同配置用戶間的切換。以某裝置的登錄畫面為例，先設計一個登錄按鈕，然后在按鈕的動作定義中指定點擊按鈕時跳出輸入用戶名和密碼的登錄畫面。登錄畫面包括“用戶名”、“口令”、“操作級別”以及確認和退出登錄兩個按鈕。
①確定按鈕的動作腳本，“按下時”狀態的腳本為：
3 結束語
隨著ITCC技術的發展，人機界面的便捷性和安全性的要求越來越高，ITCC人機界面的便捷與安全始終是ITCC組態尤其是ITCC人機界面組態的重點和難點。本文從實踐出發，綜合論述了實現防止誤操作、便捷地查看各種信息的方法和手段，為ITCC人機界面組態提供了思路，提高了組態效率。出色的人機界面為透平壓縮機的正常運行提供了有效的保證，為ITCC人機界面在實際應用中的不斷完善提供了參考依據。
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