① SCADA 系統在煤層氣田開發中的應用
呂澤鋒1 陳仕林2 常雪嵐3 藺向陽1
(1.中油遼河工程有限公司，盤錦 124010;2.中聯煤層氣有限責任公司，北京 100011;3.中國石油華北油田煤層氣分公司，晉城 048000)
摘要:以中聯煤層氣有限責任公司國家煤層氣高技術產業化示範工程為背景，通過對工程中SCA-DA系統的結構、功能和特點的闡述，反映自動化及電子通訊技術在煤層氣田開發中的應用現狀。通過工程的實施，實現了基於無線、光纜、電纜等多種通訊方式在SCADA系統中的融合，成功地降低了煤層氣田信息化建設和維護過程中自控系統的投資，適合了煤層氣井地處偏遠、井多、井密、低壓、低產等特點。
作者簡介: 呂澤鋒，男，自動控制工程師，中油遼河工程有限公司，碩士，主要從事煤層氣集輸領域的研究工作。
關鍵詞: GPRS 無線傳輸網路 SCADA 煤層氣
The Application of SCADA in the Development of CBM Project
LU Zefeng1，CHEN Shilin2，CHANG Xuelan3，LIN Xiangyang1
( 1. China Liaohe Petroleum Engineering Co. ，Ltd. Panjin 124010，China 2. China United Coalbed Methane Co. ，Ltd. Beijing 100011，China 3. Huabei Oilfield Coal Bed Methane Company，Jincheng 048000，China)
Abstract: Taking the High and New Technology Instrialization Demonstrate Engineering of China CBM Co. LTD as the engineering background，the paper discussed the structure，the function and the characteristic of SCADA，which reflects application status of the automation technology and the electronic communication technolo- gy. The SCADA realizes the amalgamation of communications based on wireless and cables，which not only saves the construction，operation and maintenance expenses of the CBM fields information construction，but also fits the characteristic of CBM wells，such as it located remotely，in large quantity and density，low pressure and proc- tion.
Keywords: GPRS; Wireless Communication; SCADA; CBM ( coal bed methane)
1 引言
SCADA(Supervisory Controland Data Acquisition)系統即監視控制與數據採集系統，是以計算機為基礎的監測控制與調度管理自動化系統，能實現遠程數據採集、設備控制、測量、參數調節以及信號報警等各項功能，具有傳遞信息迅速准確、顯示直觀的優點。在煤層氣開發水平較高的國家，監控與數據採集系統已成為煤層氣集輸系統中的普遍設施。進入21世紀以來，隨著國家對煤層氣開發的高度重視，SCADA系統在我國煤層氣行業中也開始應用。
SCADA系統在煤層氣行業的實際應用，需要結合煤層氣集輸系統的實際情況和特點，針對煤層氣井所處地理位置的實際情況來進行設計和規劃，認真把握設計原則、系統功能、系統結構等特性，達到現代科技與煤層氣地面集輸要求的最佳結合，降低工程投資，促進煤層氣開發利用技術進步，確保煤層氣科學調度，安全集輸。
2 SCADA系統設計
2.1 設計原則
採用最新的計算機軟、硬體技術，建立一個SCADA集成應用環境，系統設計時遵從下述原則:
(1)先進性:系統建設應具有較高的技術起點，採用Client/Server主從分布式體系結構，選用統一的軟體平台Windows XP操作系統，以求最佳的性能價格比。
(2)安全可靠性:系統所選硬體設備要符合現代工業標准，應採用雙機、雙網、雙電源，接入雙通道等冗餘設計結構，發生故障時可自動切換，保障系統的不間斷可靠運行。系統軟體平台應成熟、可靠、安全，軟體開發應遵循軟體工程的方法，經過充分測試使程序運行穩定可靠，方便使用，易於維護。網路和關鍵設備應具有雙重和多重冗餘，在資料庫的管理上分層次，分級授權。系統應具有可靠的備份，保證在系統故障時，能盡快地恢復系統的運行。
(3)開放性:開放性主要體現在支撐平台和應用系統兩個方面。對支撐平台而言，選用標准化的軟硬體產品，系統中的設備應具有很好的通用性，不同廠家的產品可相互集成，系統可擴充和升級。對應用系統而言，應用系統應提供一體化支撐平台，具有模塊化、網路化、介面標准化的特點，支持用戶應用軟體的開發，保證能和其他系統互聯和無縫集成。
(4)可擴展性:SCADA系統應具有良好的功能可擴展性，從而使系統的建設可以總體規劃，分步建設，逐步擴充，逐步升級。
(5)易用性:系統應具有簡學，易懂，易於操作的用戶界面，操作人員不需要很強的計算機專業知識即可使用和維護系統，同時系統軟體的各功能模塊以資料庫為核心靈活分布在網路的各個節點上，除個別模塊需要相關硬體外，都能在任意節點機上運行，做到「即裝即用」。
2.2 SCADA系統的總體結構
該SCADA系統由集氣站站控系統SCS(Station Control System)、閥組遠程終端單元RTU(Remote Terminal Unit)或無線傳輸網路和潘河增壓站設置SCADA系統調度控制中心構成。調度控制中心完成對管線全線各個站場和閥組的監控、調度、管理等任務。
考慮到整個系統的安全可靠性要求，SCADA系統中所有重要部位都為冗餘設置，當發生故障時，能自動進行故障切換，自動對系統的數據進行備份。同樣，將RTU所有AO點、DO點和一些重要的AI點按照冗餘配置。
站控系統還與現場第三方設備進行數據通訊，所有第三方設備都具有與RTU通信的能力，通信介面為標準的Modbus-RTU，通訊時RTU作為主站，第三設備作為從站，RTU將這些設備的運行參數讀入SCADA系統，供生產運營維護參考。RTU與第三方設備連接時，採用了Terminal Server，它專為串口轉乙太網無縫鏈接設計，能夠讓串口設備直接與網路設備通訊而不用對軟體或硬體做二次開發，為串口設備連接到乙太網提供了便捷的傳輸方式，可以進行串口和乙太網口的雙向數據傳輸，同時集中管理串口設備。Termi-nal Server通過串口連接現場所有分散的Modbus RS485串口設備，並通過TCP/IP連接到RTU網路上。
井口和閥組與集氣站站控系統通訊方式根據現場自然環境和移動運營商網路覆蓋情況的不同，採用3中方式通訊，目的是在滿足系統要求的前提下盡可能降低成本。在有移動信號覆蓋的區域應採用成本最低的GPRS通訊，在無移動信號覆蓋且地貌惡劣區域應採用無線傳輸網路通訊，在通訊主幹道、大數據量傳輸的情況下應採用光纜通訊。SCADA系統結構如圖1所示。
圖1 SCADA系統結構圖
2.3 SCADA系統的通訊
2.3.1 GPRS通訊
工業上常用的GPRS通訊原理如圖2所示。
企業用戶將所需傳輸的數據通過GPRS模塊發送到移動公司基站，移動公司基站根據收到數據包中指定的數據發送地址(固定的IP地址)通過交換機經由Internet直接發送給企業用戶。
GPRS是基於GMS在Phase2+階段提供的通用分組無線業務。它採用基於分組傳輸模式的無線IP技術，以一種有效的方式高速傳送數據。GPRS支持Internet上應用最廣泛的TCP/IP協議和X.25協議，為網內終端分配動態的IP地址，通過GGSN接入Internet，用戶可以直接訪問Internet站點。數據傳輸通過PDCH信道，具有比GSM多出10倍以上的傳輸速率及1/6甚至更少的費用，傳輸速率理論上最高達171.2kbit/s，具有「永遠在線」和收費低廉的優點。
圖2 GPRS通訊原理圖
GPRS的主要特點:
(1)定義了不同的業務，如點對點無連接業務、點對點面向連接業務和點對點多播業務。
(2)定義了新的GPRS無線信道，分配方式靈活。每TDMA幀可分配1～8個無線介面時隙，時隙能為動態用戶共享，且向上鏈路和向下鏈路的分配是獨立的。
(3)能夠支持間歇的突發式數據傳送，又能支持偶爾的大量數據傳輸;支持4種不同的QOS級別，能在0.5～1s內恢復數據的重新傳輸。
(4)採用分組交換技術，核心層採用IP技術，提供了和現有網路的無縫鏈接。
2.3.2 無線傳輸網路通訊
無線傳輸採用主從應答方式，主站利用無線網路下達命令，從站接收到命令後，執行相應操作，產生回應。回應可以為數據，也可以為系統信息。如圖3所示。
圖3 無線傳輸網路結構圖
該方案主要是由節點構建一個通訊速度非常快的無線mesh主幹網路，而且這個無線主幹網路自組織、自癒合，同時支持多種無線應用和多種通訊協議的現場儀表。現場無線儀表可以自動選擇同任意一個節點進行無線通訊，自組織、自癒合。但是現場儀表不配置路由功能。通常任何一個節點都可以或同時作為網關，實現同DCS的數據集成。無線變送器由電池供電，跳頻擴頻通訊，採用2.4GHz公用頻段。節點間的最大通訊距離可達10km。
這種方案的優點就是由於節點構建的快速的mesh主幹網路，使得無線變送器的刷新速度可以做到很快，典型的是1秒或0.25秒一次，而且由於無線變送器只需要1個「hop」就可以把數據傳輸到一個通訊速度非常快的無線主幹網上，所以整個網路的通訊時間滯後也很短。
因為每台無線變送器都不作為其他變送器的路由，所以電池的壽命很長，常溫下1秒刷新一次時就可以達到5年。而且正是由於沒有配置路由功能，所以電池的電壓不僅可以隨時顯示報警，而且電池壽命是可以預測的。
這種解決方案由於整個架構的優勢，網路的規模非常靈活，一個網路支持的無線儀表的數量可以達到上千台。
2.3.3 SCADA系統通訊的融合
為了提高系統的適用性，需要把基於光纜、GPRS、無線傳輸網路等多種通訊方式有機集成一套完整的SCADA系統。基於有線和GPRS的系統集成，工程上有很多成功的案例，這里不再贅述。
無線傳輸網路是一種全新的通訊理念，它摒棄了傳統SCADA系統由一次儀表到RTU再到站控系統的通訊方式，採用了直接由無線變送器到多功能節點的通訊方式。通過在集氣站安裝無線多功能節點使其納入整個無線傳輸網路，安裝在集氣站的無線多功能節點直接與上位機系統通訊。
無線傳輸網路還是整個SCADA系統的有效補充。當RTU因通訊線路故障無法向上位機數據時，可以在RTU上臨時安裝無線多功能節點，將因通訊線路故障的RTU工藝數據通過無線傳輸網路上傳上位機。
3 SCADA系統功能
3.1 系統生產控制功能
閥組RTU和無線傳輸網路擔負著將各個煤層氣生產井、閥組的工藝參數實時上傳給站控系統;
站控系統負責接收井口和閥組通過各種方式發回的工藝參數，同時下達控制指令。站控系統也完成對集氣站工藝參數的檢測與控制。具體如下:
3.1.1 數據採集功能
包括各站點工藝流程溫度、壓力、液位、煤層氣濃度、含水率等。
3.1.2 報警與聯鎖
生產參數報警如液位高報警、煤層氣濃度高報警等;設備故障報警如電動閥故障判斷與報警、加熱爐火焰監測與報警等;站點流程異常報警。
3.1.3 人機界面和鍵盤
採集數據顯示、報警顯示、工藝流程監視、參數設置等。通過人機界面和鍵盤可實現現場站點監測操作和設置。
3.1.4 通信介面
通過通信線路與調控中心的通信，實現站點採集數據上傳、計量、監測結果上傳和中心控制室參數設置的下傳等遠程操作，從而實現井口和閥組無人值守。
3.2 系統的數據管理功能
軟體方面通常採用標准、開放的通信協議。RTU、PLC和DCS軟體通過ODBC、ADO或者直接的資料庫介面，將數據實時寫入資料庫中。
3.2.1 系統數據維護
如SCADA系統、DCS系統內部維護所使用的信息，以及中心控制室操作班組等操作安全信息等。
3.2.2 站點基礎數據維護
基礎資料庫維護則保證MIS系統內部信息與實際生產情況保持一致。
3.2.3 動態採集信息
動態採集數據包括各個站點現場的溫度、壓力、流量、天然氣濃度等歷史數據，以及各個油井的產量計量結果等。
3.2.4 數據處理和分析
對生產中的異常數據進行分析和處理。
3.2.5 報表輸出
3.3 系統數據發布
實時資料庫系統與WEB數據以及GIS系統(地理信息系統)相結合，實現生產信息在煤層氣田系統內部的共享，提高信息應用和生產管理水平。
4 結語
系統在中聯煤層氣有限責任公司國家煤層氣高技術產業化示範工程中展開，取得了較好的應用效果:
(1)由於採用多種數據傳輸技術，降低了工程投資，同時也縮短了工期。
(2)無線傳輸網路技術的應用使井口視頻監控成為可能，對安全生產起到重要作用，縮短了工程建設周期。
(3)SCADA系統的成功應用使站場無人操作率達到89%，站外系統數據得到100%傳輸，巡井率降低了67%，大幅度降低了勞動強度。
參考文獻
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② 儀表在現場使用哪些需要注意的地方
1）同一隻儀表電流信號的出線端一定要可靠
接地，若不接地會造成儀表電流的顯示值不正確的現象。
2）若多隻儀表電流信號的出線端並聯再接地，會
造成電流分流，同樣會造成儀表出現顯示不準或不加信號有
電流顯示的情況。
3）一定要確保電流迴路接線可靠，不能出現線路
松動，接觸不可靠的現象，否則會出現儀表電流不顯示的情
況。
4）若現場有儀表信號顯示不正常或電能計量不準，
需把不良的產品記錄在「現場儀表信號分析記錄」上，以便詳
細了解現場的情況。
5）高壓的儀表查線比較復雜，若現場是三相三線
的接線方式，可以把儀表內部設成三相四線，通過計算單相
的功率來判斷電壓的相序有無接反。
③ SIL3等級的現場儀表，與SIL2，SIL1等級和DCS使用的儀表有什麼區別
簡單講就是儀表設備的失效概率大小的區別，這些需要從儀表的防護等級，穩定性等等多方面驗證。
打個比方SIL1等級的一個調節閥在平均每小時連續工作中出現失效的可能性要控制在十萬分之一至一百萬分之一。 SIL2是一百萬分之一至一千萬分之一。SIL3在一千萬分之一至一億分之一。
④ 儀表供電時怎麼一回事
變送器你說的是壓力或流量，24VDC是PLC後邊接的配電器（隔離器）提供。
儀表電源櫃、DCS電源櫃、DCS系統櫃一般是220VAC，各器件一般有自己的變壓元件，將220變成自己需要的電壓。
其他的不知道。不過無非220 3相380 10KV 等幾種吧
0分懸賞啊
⑤ 儀表知識
你問的這幾個問題可以出一本書了 呵呵
1\現場儀表的知識講述:挑幾個講講就行
這個比較廣泛 可以講 壓力\流量\液位\物位
具體壓力有壓力變送器\絕壓變送器\差壓變送器\高靜壓\表壓\遠傳==
流量有電磁 \差壓\超聲波==
還有壓力表\熱電阻\熱電偶\執行器(氣動\電動)\電動門(可調\不可調)\分析儀表=====
2 DCS組態軟體這個也有好多
組態軟體：一般英文簡稱有三種分別為HMI/MMI/SCADA,對應全稱為Human and Machine Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Data Acquisition，中文翻譯為：人機界面/監視控制和數據採集 軟體。目前組態軟體的發展迅猛，已經擴展到企業信息管理系統，管理和控制一體化，遠程診斷和維護以及在互聯網上的一系列的數據整合。
1. 組態軟體產生的背景
「組態」的概念是伴隨著集散型控制系統（Distributed Control System簡稱DCS）的出現才開始被廣大的生產過程自動化技術人員所熟知的。在工業控制技術的不斷發展和應用過程中，PC（包括工控機）相比以前的專用系統具有的優勢日趨明顯。這些優勢主要體現在：PC技術保持了較快的發展速度，各種相關技術已臻成熟；由PC構建的工業控制系統具有相對較低的擁有成本；PC的軟體資源和硬體資豐富，軟體之間的互操作性強；基於PC的控制系統易於學習和使用，可以容易地得到技術方面的支持。在PC技術向工業控制領域的滲透中，組態軟體占據著非常特殊而且重要的地位。
組態軟體是指一些數據採集與過程式控制制的專用軟體，它們是在自動控制系統監控層一級的軟體平台和開發環境，使用靈活的組態方式，為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟體工具。組態軟體應該能支持各種工控設備和常見的通信協議，並且通常應提供分布式數據管理和網路功能。對應於原有的HMI（人機介面軟體，Human Machine Interface）的概念，組態軟體應該是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟體工具，或開發環境。在組態軟體出現之前，工控領域的用戶通過手工或委託第三方編寫HMI應用，開發時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統，通常是封閉的系統，選擇餘地小，往往不能滿足需求，很難與外界進行數據交互，升級和增加功能都受到嚴重的限制。組態軟體的出現，把用戶從這些困境中解脫出來，可以利用組態軟體的功能，構建一套最適合自己的應用系統。隨著它的快速發展，實時資料庫、實時控制、SCADA、通訊及聯網、開放數據介面、對I/O設備的廣泛支持已經成為它的主要內容，隨著技術的發展，監控組態軟體將會不斷被賦予新的內容。
2. 組態軟體在我國的發展及國內外主要產品介紹
組態軟體產品於80年代初出現，並在80年代末期進入我國。但在90年代中期之前，組態軟體在我國的應用並不普及。究其原因，大致有以下幾點：
①國內用戶還缺乏對組態軟體的認識，項目中沒有組態軟體的預算，或寧願投入人力物力針對具體項目做長周期的繁冗的上位機的編程開發，而不採用組態軟體；
②在很長時間里，國內用戶的軟體意識還不強，面對價格不菲的進口軟體（早期的組態軟體多為國外廠家開發），很少有用戶願意去購買正版。
③當時國內的工業自動化和信息技術應用的水平還不高，組態軟體提供了對大規模應用、大量數據進行採集、監控、處理並可以將處理的結果生成管理所需的數據，這些需求並未完全形成。
隨著工業控制系統應用的深入，在面臨規模更大、控制更復雜的控制系統時，人們逐漸意識到原有的上位機編程的開發方式。對項目來說是費時費力、得不償失的，同時，MIS（管理信息系統，Management Information System）和CIMS（計算機集成製造系統，Computer Integrated Manufacturing System）的大量應用，要求工業現場為企業的生產、經營、決策提供更詳細和深入的數據，以便優化企業生產經營中的各個環節。因此，在1995年以後，組態軟體在國內的應用逐漸得到了普及。下面就對幾種組態軟體分別進行介紹。
①InTouch：Wonderware的InTouch軟體是最早進入我國的組態軟體。在80年代末、90年代初，基於Windows3.1的InTouch軟體曾讓我們耳目一新，並且InTouch提供了豐富的圖庫。但是，早期的InTouch軟體採用DDE方式與驅動程序通信，性能較差，最新的InTouch7.0版已經完全基於32位的Windows平台，並且提供了OPC支持。
②Fix：Intellution公司以Fix組態軟體起家，1995年被愛默生收購，現在是愛默生集團的全資子公司，Fix6.x軟體提供工控人員熟悉的概念和操作界面，並提供完備的驅動程序（需單獨購買）。Intellution將自己最新的產品系列命名為iFiX，在iFiX中，Intellution提供了強大的組態功能，但新版本與以往的6.x版本並不完全兼容。原有的Script語言改為VBA（Visual Basic For Application），並且在內部集成了微軟的VBA開發環境。遺憾的是，Intellution並沒有提供6.1版腳本語言到VBA的轉換工具。在iFiX中，Intellution的產品與Microsoft的操作系統、網路進行了緊密的集成。Intellution也是OPC（OLE for Process Control）組織的發起成員之一。iFiX的OPC組件和驅動程序同樣需要單獨購買。
③Citech：CiT公司的Citech也是較早進入中國市場的產品。Citech具有簡潔的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序員，而不是工控用戶。Citech提供了類似C語言的腳本語言進行二次開發，但與iFix不同的是，Citech的腳本語言並非是面向對象的，而是類似於C語言，這無疑為用戶進行二次開發增加了難度。
④WinCC：Simens的WinCC也是一套完備的組態開發環境，Simens提供類C語言的腳本，包括一個調試環境。WinCC內嵌OPC支持，並可對分布式系統進行組態。但WinCC的結構較復雜，用戶最好經過Simens的培訓以掌握WinCC的應用。
⑤組態王：組態王是國內第一家較有影響的組態軟體開發公司（更早的品牌多數已經湮滅）。組態王提供了資源管理器式的操作主界面，並且提供了以漢字作為關鍵字的腳本語言支持。組態王也提供多種硬體驅動程序。
⑥Controx（開物）：華富計算機公司的Controx2000是全32位的組態開發平台，為工控用戶提供了強大的實時曲線、歷史曲線、報警、數據報表及報告功能。作為國內最早加入OPC組織的軟體開發商，Controx內建OPC支持，並提供數十種高性能驅動程序。提供面向對象的腳本語言編譯器，支持ActiveX組件和插件的即插即用，並支持通過ODBC連接外部資料庫。Controx同時提供網路支持和WevServer功能。
⑦ForceControl（力控）：大慶三維公司的ForceControl（力控）從時間概念上來說，力控也是國內較早就已經出現的組態軟體之一。只是因為早期力控一直沒有作為正式商品廣泛推廣，所以並不為大多數人所知。大約在93年左右，力控就已形成了第一個版本，只是那時還是一個基於DOS和VMS的版本。後來隨著Windows3.1的流行，又開發出了16位Windows版的力控。但直至Windows95版本的力控誕生之前，他主要用於公司內部的一些項目。32位下的1.0版的力控，在體系結構上就已經具備了較為明顯的先進性，其最大的特徵之一就是其基於真正意義的分布式實時資料庫的三層結構，而且其實時資料庫結構可為可組態的活結構。在1999~2000年期間，力控得到了長足的發展，最新推出的2.0版在功能的豐富特性、易用性、開放性和I/O驅動數量，都得到了很大的提高。在很多環節的設計上，力控都能從國內用戶的角度出發，即注重實用性，又不失大軟體的規范。另外，公司在產品的培訓、用戶技術支持等方面投入了較大人力，相信在較短時間內，力控軟體產品將在工控軟體界形成巨大的沖擊。
其他常見的組態軟體還有GE的Cimplicity，Rockwell的RsView，NI的LookOut，PCSoft的Wizcon以及國內一些組態軟體通態軟體公司的MCGS，也都各有特色。
3. 組態軟體的功能特點發展方向
目前看到的所有組態軟體都能完成類似的功能：比如，幾乎所有運行於32位Windows平台的組態軟體都採用類似資源瀏覽器的窗口結構，並且對工業控制系統中的各種資源（設備、標簽量、畫面等）進行配置和編輯；都提供多種數據驅動程序；都使用腳本語言提供二次開發的功能，等等。但是，從技術上說，各種組態軟體提供實現這些功能的方法卻各不相同。從這些不同之處，以及PC技術發展的趨勢，可以看出組態軟體未來發展的方向。
3.1數據採集的方式
大多數組態軟體提供多種數據採集程序，用戶可以進行配置。然而，在這種情況下，驅動程序只能由組態軟體開發商提供，或者由用戶按照某種組態軟體的介面規范編寫，這為用戶提出了過高的要求。由OPC基金組織提出的OPC規范基於微軟的OLE/DCOM技術，提供了在分布式系統下，軟體組件交互和共享數據的完整的解決方案。在支持OPC的系統中，數據的提供者作為伺服器（Server），數據請求者作為客戶（Client），伺服器和客戶之間通過DCOM介面進行通信，而無需知道對方內部實現的細節。由於COM技術是在二進制代碼級實現的，所以伺服器和客戶可以由不同的廠商提供。在實際應用中，作為伺服器的數據採集程序往往由硬體設備製造商隨硬體提供，可以發揮硬體的全部效能，而作為客戶的組態軟體可以通過OPC與各廠家的驅動程序無縫連接，故從根本上解決了以前採用專用格式驅動程序總是滯後於硬體更新的問題。同時，組態軟體同樣可以作為伺服器為其他的應用系統（如MIS等）提供數據。OPC現在已經得到了包括Interllution、Simens、GE、ABB等國外知名廠商的支持。隨著支持OPC的組態軟體和硬體設備的普及，使用OPC進行數據採集必將成為組態中更合理的選擇。
3.2腳本的功能
腳本語言是擴充組態系統功能的重要手段。因此，大多數組態軟體提供了腳本語言的支持。具體的實現方式可分為三種：一是內置的類C/Basic語言；二是採用微軟的VBA的編程語言；三是有少數組態軟體採用面向對象的腳本語言。類C/Basic語言要求用戶使用類似高級語言的語句書寫腳本，使用系統提供的函數調用組合完成各種系統功能。應該指明的是，多數採用這種方式的國內組態軟體，對腳本的支持並不完善，許多組態軟體只提供IF…THEN…ELSE的語句結構，不提供循環控制語句，為書寫腳本程序帶來了一定的困難。微軟的VBA是一種相對完備的開發環境，採用VBA的組態軟體通常使用微軟的VBA環境和組件技術，把組態系統中的對象以組件方式實現，使用VBA的程序對這些對象進行訪問。由於VisualBasic是解釋執行的，所以VBA程序的一些語法錯誤可能到執行時才能發現。而面向對象的腳本語言提供了對象訪問機制，對系統中的對象可以通過其屬性和方法進行訪問，比較容易學習、掌握和擴展，但實現比較復雜。
3.3組態環境的可擴展性
可擴展性為用戶提供了在不改變原有系統的情況下，向系統內增加新功能的能力，這種增加的功能可能來自於組態軟體開發商、第三方軟體提供商或用戶自身。增加功能最常用的手段是ActiveX組件的應用，目前還只有少數組態軟體能提供完備的ActiveX組件引入功能及實現引入對象在腳本語言中的訪問。
3.4組態軟體的開放性
隨著管理信息系統和計算機集成製造系統的普及，生產現場數據的應用已經不僅僅局限於數據採集和監控。在生產製造過程中，需要現場的大量數據進行流程分析和過程式控制制，以實現對生產流程的調整和優化。現有的組態軟體對大部分這些方面需求還只能以報表的形式提供，或者通過ODBC將數據導出到外部資料庫，以供其他的業務系統調用，在絕大多數情況下，仍然需要進行再開發才能實現。隨著生產決策活動對信息需求的增加，可以預見，組態軟體與管理信息系統或領導信息系統的集成必將更加緊密，並很可能以實現數據分析與決策功能的模塊形式在組態軟體中出現。
3.5對Internet的支持程度
現代企業的生產已經趨向國際化、分布式的生產方式。Internet將是實現分布式生產的基礎。組態軟體能否從原有的區域網運行方式跨越到支持Internet，是擺在所有組態軟體開發商面前的一個重要課題。限於國內目前的網路基礎設施和工業控制應用的程度，筆者認為，在較長時間內，以瀏覽器方式通過Internet對工業現場的監控，將會在大部分應用中停留於監視階段，而實際控制功能的完成應該通過更穩定的技術，如專用的遠程客戶端、由專業開發商提供的ActiveX控制項或Java技術實現。
3.6組態軟體的控制功能
隨著以工業PC為核心的自動控制集成系統技術的日趨完善和工程技術人員的使用組態軟體水平的不斷提高，用戶對組態軟體的要求已不像過去那樣主要側重於畫面，而是要考慮一些實質性的應用功能，如軟體PLC，先進過程式控制制策略等。
軟PLC產品是基於PC機開放結構的控制裝置，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點，利用軟體技術可將標準的工業PC轉換成全功能的PLC過程式控制制器。軟PLC綜合了計算機和PLC的開關量控制、模擬量控制、數學運算、數值處理、通信網路等功能，通過一個多任務控制內核，提供了強大的指令集、快速而准確的掃描周期、可靠的操作和可連接各種I/O系統及網路的開放式結構。所以可以這樣說，軟PLC提供了與硬PLC同樣的功能，而同時具備了PC環境的各種優點。目前，國際上影響比較大的產品有：法國CJ International公司的ISaGRAF軟體包、PCSoft International公司的WinPLC、美國Wizdom Control Intellution公司的Paradym-31、美國Moore Process Automation Solutions公司ProcessSuite、美國Wonder ware Controls公司的InControl、SoftPLC公司的SoftPLC等。國內推出軟PLC產品的組態軟體還不見有，國內組態軟體要想全面超過國外的競爭對手，就必須搞創新，推出類似功能的產品。
隨著企業提出的高柔性、高效益的要求，以經典控制理論為基礎的控制方案已經不能適應，以多變數預測控制為代表的先進控制策略的提出和成功應用之後，先進過程式控制制受到了過程工業界的普遍關注。先進過程式控制制（Advanced Process Control，APC）是指一類在動態環境中，基於模型、充分藉助計算機能力，為工廠獲得最大理論而實施的運行和控制策略。先進控制策略主要有：雙重控制及閥位控制、純滯後補償控制、解耦控制、自適應控制、差拍控制、狀態反饋控制、多變數預測控制、推理控制及軟測量技術、智能控制（專家控制、模糊控制和神經網路控制）等，尤其智能控制已成為開發和應用的熱點。目前，國內許多大企業紛紛投資，在裝置自動化系統中實施先進控制。國外許多控制軟體公司和DCS廠商都在競相開發先進控制和優化控制的工程軟體包。據資料報道，一個乙烯裝置投資163萬美元實施先進控制，完成後預期可獲得效益600萬美元/年。從上可以看出能嵌入先進控制和優化控制策略的組態軟體必將受到用戶的極大歡迎。
4.結束語
用戶的需求促使技術不斷進步，在組態軟體上這種趨勢體現得尤為明顯。未來的組態軟體將是提供更加強大的分布式環境下的組態功能、全面支持ActiveX、擴展能力強、支持OPC等工業標准、控制功能強、並能通過Internet進行訪問的開放式系統。
HMI是Human Machine Interface的簡稱。
HMI其實廣義的解釋就是「使用者與機器間溝通、傳達及接收信息的一個介面」。
舉個例子來說，在一座工廠里頭，我們要搜集工廠各個區域的溫度、濕度以及工廠中機器的狀態
等等的信息透過一台主控器監視並記錄這些參數，並在一些意外狀況發生的時候能夠加以處理。
這便是一個很典型的SCADA/HMI的運用，一般而言，HMI系統必須有幾項基本的能力：
實時的資料趨勢顯示——把擷取的資料立即顯示在屏幕上。
自動記錄資料——自動將資料儲存至資料庫中，以便日後查看。
歷史資料趨勢顯示——把資料庫中的資料作可視化的呈現。
報表的產生與列印——能把資料轉換成報表的格式，並能夠列印出來。
圖形介面控制——操作者能夠透過圖形介面直接控制機台等裝置。
警報的產生與記錄——使用者可以定義一些警報產生的條件，
比方說溫度過度或壓力超過臨界值，在這樣的條件下系統會產生警報，通知作業員處理。
3 電氣設備或電路出現故障進行檢修時，一般應拉下電閘斷電工作.以保證安全。在某些情況下，需要帶電檢修作業時，維修人員應具有一定的帶電維修基礎知識．並注意以下安全事項：
1．帶電檢修要有人監護，萬一發生意外事故．監護人可立即拔掉電源插座。或拉斷刀閘開關。另外，監護人發現操作者有可能觸及帶電體時，可及時提醒．以防造成觸電事故。
2．帶電工作應使用帶絕緣把柄的工具．站立在乾燥的木板、凳子、竹梯等絕緣物上進行，並戴上線手套，穿上膠鞋或塑料鞋。注意不要站在鐵、鋁等金屬製作的梯子、凳子上工作。
3．帶電檢修時．一般不要帶負載工作，即操作前應把負載(如家用電器、照明燈等)的電源開關關閉。
4．檢修時，人體不得同時接觸到兩根線頭，養成單手操作的習慣。另一隻手可戴上手套，握住設備的絕緣部分或做一些輔助工作。
5．檢修時。注意人體不要接觸牆壁、金屬支架等，頭部不要碰觸屋頂天花板或其他導電物體，以免造成觸電事故。
6．站立的梯子、凳子等要安置穩固,為防止上面作業的人滑跌下來，下面要有人幫忙扶好，但注意不要接觸檢修人員的身體，以免造成二入的觸電事故。
7．處於高處的檢修人員需地面他人傳遞工具用品時．應將手離開導線或帶電體，不得在手握導線或接觸帶電體時傳接工具，以免造成二人同時觸電。
⑥ 溫度測量儀表使用與保養
儀器的存放
1.存放儀器的房間,應清潔、乾燥。明亮且通風良好，室內溫度不宜劇烈的變化，適宜的溫度是10-16℃左右。在冬季，儀器不能存放在暖氣設備附近。室內應有消防設備，但不能用一般的酸鹼式滅火器，宜用液體二氧化碳及四lv化碳及新的安全消防器。室內不要存放具有酸、鹼類氣味的物品，以防止腐蝕儀器。
2.存放儀器的庫房，要採取嚴格的防潮措施。庫房相對濕度要求在60%以下，特別是到雷雨季節，更應注意儀器的防潮措施。一般可以用氯化鈣或者石灰吸潮。
3.儀器應放在木櫃內或者櫃架上，不要長時間的放在地上。三腳架應平放或者豎直放置，不應隨便斜靠，以防止擾曲變形。存放三腳架時，應先把活動腿縮回並將腿收攏。
l測量儀器的檢查
1.三腳架：檢查三腳架各零件之間是否連接穩固，以防止使用中意外損壞。
2.反光鏡：檢查棱鏡頭是否有污垢，砧板是否安裝正確。
3.全站儀、水準儀、投線儀：在使用前檢查儀器是否能正常使用。
測量儀器的保護
1.三腳架各零件之間應沒有竄動，如果有必要可以用扳手進行調整螺絲松緊。
2.架三腳架時，三個角尖必須穩固的插入地面，三角架頭部應盡可能的水平。
3.當遇到大風天氣或者地面震動時，觀測者應將手扶在三腳架中部以減少影響，防止測量儀器傾覆。
4.尤其注意是，作業完成後或者需要轉移時首先應將測量儀器從三腳架取下，勿將二者連在一起轉移，不準將儀器扛在肩上、夾在腋下進行搬運、移動等違規行為。
5.全站儀在使用中注意制動螺旋的松開與旋緊，使用完後注意打開制動螺旋，防止搬運中損壞儀器制動系統。
6.使用中輕拿輕放，嚴禁測量人員及他人坐在儀器上或者包裝箱上。
7.在特殊天氣情況下應給全站儀，水準儀撐傘、安裝鏡頭防曬罩，以保護鏡片。冬季外業時嚴禁在氣溫較低的環境中作業，以防止水汽在光學鏡片上和儀器內部凝結。
測量儀器的保養
1.清潔：將漆面擦拭乾凈，吹去鏡片上的灰塵，然後用干凈的脫脂棉小心擦凈鏡片，必要時，可蘸少許純酒精，切勿用油、汽油，或者水等液體，不可以手觸摸鏡片，擦拭濕的儀器要小心，將儀器從包裝箱中取出，使其充分干透。切勿將儀器存放在包裝箱內。保持保障箱內外清潔，要經常清掃並保持乾燥。
2.貯存：長期存放時，將儀器從包裝箱內取出，以便空氣流通，防止生霉。貯存必須防塵，空氣流通，低濕度。氣候潮濕地區使用乾燥器或者通風廚。嚴寒地區，儀器不適用期間不要搬入室內，應留在外外界溫度下的安全地方，以防止水汽在光學鏡片上和儀器內部凝結。
3.運輸：運輸中要防止撞擊和擠壓。尤其是長途運輸應講義氣裝入有塑料泡沫料墊的運輸包裝箱內。
4.檢驗：要經常檢驗儀器，必要時按使用說明所說調校。
塔尺、鋼尺的保養
1.清潔：鋼尺定期用干凈的脫脂棉蘸少許黃油小心擦拭，保持鋼尺尺面干凈，光滑。塔尺經常使用干凈抹布擦拭，保持儀器清潔。
2.貯存：塔尺、鋼尺不用時裝入包裝箱或者包裝套中，存放於陰涼乾燥的環境，擺放整齊，防止撞擊和摔壞。
3.運輸：運輸中要防止撞擊。尤其是長期運輸時應將塔尺，鋼尺裝入保護箱或套中，途中要防止擠壓。
⑦ 求「XTD 7000"控溫儀表使用說明書
XT€-7€€€「銀鎖」系列雙三位智能數顯調節儀
（國家級新產品）
一．特點
1.從國內的儀表使用環境和國人的使用習慣出發，沿用常規數顯儀表的直觀操作方法，以方便廣大基層操作人員。又根據各行業對控制質量不斷提高的需要，增加了高級的二級參數設置,向專業工程技術人員開放過程式控制制參數的設置。
2.具有雙排顯示、示值修正及防誤操作的現場軟體加鎖等功能。
3.實時反映操作工況，使原本需要由專業儀表工操作的任務交由儀表內部計算機完成，即使操作者的技能較低，也仍能保證極高的控制精度。更適應國情和使用者的習慣。
二．主要技術參數和使用條件
1. 基本誤差:《通用技術參數》
2. 二級參數設置范圍：
比例帶P：0～40%；
積分時間I：0～999s；
微分時間D：0～999s；
誤差修正范圍：-19.9℃～19.9℃
回差設置范圍：0.2℃～20.0℃
控制及報警值設置范圍：儀表全量程的0～100%
3. 參數設置方法：輕觸開關軟體設置
4. 防誤操作軟體鎖：有
5. 顯示：雙排三位數（調節分辨力高於1/5000）
6. 其他：輸入信號、外形尺寸、工作環境等見《通用技術參數》
三、型號編制說明
XT：
表示智能型雙三位顯示調節儀表
未位：
表示外形尺寸,詳見(通用技術參數）
XT - 7 □□□□ - □- □
XTS
XTA 預設-無饋電輸出
XTD 饋電輸 V5-非隔離5V輸出; GV5-隔離5V輸出
XTE 出表示： V12-非隔離12V輸出; GV12-隔離12V輸出
XTG V24-非隔離24V輸出; GV24-隔離24V輸出
XTF 預設-無信號輸出
XTB 2-非隔離0-2V電壓輸出
5-非隔離0-5V電壓輸出
10-非隔離0-10V電壓輸出
輸出與輸 G2-隔離0-2V電壓輸出
入對應的 G5-隔離0-5V電壓輸出
非線性校 G10- 隔離0-10V電壓輸出
正信號： I10- 非隔離0-10mA電流輸出
I4- 非隔離4-20mA電流輸出
GI0- 隔離0-10mA電流輸出
GI4- 隔離4-20mA電流輸出
*- 頻率等其他輸出，中文標注
預設- 可設置PID等參數
章節附註： P- 模糊型調節器; Z- 具PID自整定功能
X- 表示具輸出功率限制功能
1-熱電偶（mV）
2-熱電阻（Ω）
輸入信 3-配電壓信號（mV、V）
號表示： 4-配遠傳電阻式壓力變送器（Ω）
5-配電流信號（mA）
F- 頻率信號（Hz）
0-無報警;1-上限報警; 2-下限報警
報警方式表示： 4-上跟隨報警; 5-下跟隨報警
智 S-超限聲報警（特殊訂貨）
能 0-二位式調節
系 2-三位式調節
列 4-二位PID調節
儀 調節方式表示： 5- 驅動固態繼電器的PID調節
表 6-移相觸發可控硅連續PID調節
表 7-過零觸發可控硅PID調節
示 9-輸出直流電流信號的連續PID調節
注:變送信號始值不為零時應標注成xV～xV; 控制反向輸出最後位加「F」。
型號舉例：XTA-7611 K 0～999℃ 即表示面形尺寸為96×96、配K型熱電偶、測量控制范圍為0～999℃、輸出移相脈沖信號直接觸發可控硅、帶一路超限報警功能的PID參數可設置智能儀表。
四．儀表面板布置和功能
1. 面板布置：
「控制」輸出指示燈
上排測量值顯示窗。設置二級參數時，顯示設定項目
下排
設定值顯示窗
「超限」輸出指示燈,三位式調節時為下限(副迴路)輸出指示燈
設定值加數鍵
設定值減數鍵
二級參數設置鍵(鎖鍵),按3秒鍾即進入設置狀態
2.二級參數設置（除和外，不同型號的儀表只可設置其中相應的一部份）：
顯示
字元
設 定 項 目
可 設 置 范 圍
出廠時
設置值
測量誤差修正
-20～20℃或-19.9～19.9℃
0或0.0℃
已設置參數鎖定
鎖定;不鎖定
超限報警值
量程的0-100%
滿量程
二位式儀表回差值
2～20℃或0.2～19.9℃
2或0.2℃
三位式儀表控制回差值
2～20℃或0.2～19.9℃
2或0.2℃
三位式儀表下限控制值
量程的0～100%
滿量程
三位式儀表下限回差值
2～20℃或0.2～19.9℃
0.2℃或2
7□□□儀表比例帶
0～40 %
5 %
7□□□儀表積分時間
0～999s
210s
7□□□儀表微分時間
0～999s
30s
表中「顯示字元」指儀表上排顯示窗在二級設置狀態時所顯示的字元，按加數鍵「∧」或減數鍵「∨」鍵，相對應的設置值在下排顯示窗中顯示，改變至需要的值即可投入使用。（某一項目設置完再按一次功能鍵「 」即轉入下一設置項目，或回到工作狀態）。
五．端子及接線圖
見《通用技術參數》。
(當儀表具有饋電、通訊、及變送輸出等功能時按儀表所附接線圖接線)。
六.使用指南
1.使用軟體鎖：要防止設置的參數被其它人更改，可使用軟體鎖功能。設置方式：按住「」鎖鍵約3秒鍾至上排測量顯示窗顯示「」時松開，再按「∧」或「∨」鍵，下排顯示窗顯示 「」時表示加鎖，顯示 「」時表示不加鎖。
2.設置「控制」值：在軟體鎖打開的狀態下，按「∧」或「∨」鍵，使下排顯示窗的數碼管顯示值改變為所需值，例如所需控制溫度為300℃，則使下排數碼管顯示改變至 「300」即可。
3. 設置「誤差修正」值：當認定包括感測器在內的控制系統出現誤差而不能與更高精度等級的測量裝置取得一致結果時，可使用「修正」功能，以取得一致。設置方式：按住「 」鎖鍵約3秒鍾，至測量顯示窗顯示為「」時松開，再按「∧」或「∨」鍵在±20.0℃范圍內設置一個與誤差方向相反的相同值即可。如偏高3℃即設置 -3℃，如偏低3℃即設置 3℃。
4. 設置「超限」值：如果選用的儀表具有超限報警功能，按住鎖鍵約3秒鍾，至上排測量顯示窗顯示為「」時松開，再按「∧」或「∨」鍵，至下排數碼管顯示為所需值即可。
5. 三位式儀表「控制」值的設置：三位式控制的儀表，除了可設置主迴路控制值外，還可設置主迴路切換差和副迴路控制值及切換差。上排顯示窗顯示為「」時可設置主迴路切換差；顯示為「」時可設置副迴路控制值，顯示「」時可設置副迴路切換差。
注:有關「副迴路」控制觸點輸出與「超限」觸點輸出的區別，請參閱《三位式調節》章節。
6. 儀表若顯示「」，請檢查感測器是否斷線或輸入超過了量程上限；若顯示「」，則可能是感測器短路或反接，此時儀表自動啟動保護功能，將負載供電切斷。須經排除故障方可使用。
七．其它
若對負載作「三相無中線可控硅移相控制」，可選用XT□-76□□□儀表，同時配購FJQ-W3附加器；若要進行「三相可控硅過零控制」，可選用XT□-77□□儀表，同時配購FJQ-W3附加器，或XT□-75□□儀表同時配購FJQ-03附加器。