① SCADA 系统在煤层气田开发中的应用
吕泽锋1 陈仕林2 常雪岚3 蔺向阳1
(1.中油辽河工程有限公司，盘锦 124010;2.中联煤层气有限责任公司，北京 100011;3.中国石油华北油田煤层气分公司，晋城 048000)
摘要:以中联煤层气有限责任公司国家煤层气高技术产业化示范工程为背景，通过对工程中SCA-DA系统的结构、功能和特点的阐述，反映自动化及电子通讯技术在煤层气田开发中的应用现状。通过工程的实施，实现了基于无线、光缆、电缆等多种通讯方式在SCADA系统中的融合，成功地降低了煤层气田信息化建设和维护过程中自控系统的投资，适合了煤层气井地处偏远、井多、井密、低压、低产等特点。
作者简介: 吕泽锋，男，自动控制工程师，中油辽河工程有限公司，硕士，主要从事煤层气集输领域的研究工作。
关键词: GPRS 无线传输网络 SCADA 煤层气
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)系统即监视控制与数据采集系统，是以计算机为基础的监测控制与调度管理自动化系统，能实现远程数据采集、设备控制、测量、参数调节以及信号报警等各项功能，具有传递信息迅速准确、显示直观的优点。在煤层气开发水平较高的国家，监控与数据采集系统已成为煤层气集输系统中的普遍设施。进入21世纪以来，随着国家对煤层气开发的高度重视，SCADA系统在我国煤层气行业中也开始应用。
SCADA系统在煤层气行业的实际应用，需要结合煤层气集输系统的实际情况和特点，针对煤层气井所处地理位置的实际情况来进行设计和规划，认真把握设计原则、系统功能、系统结构等特性，达到现代科技与煤层气地面集输要求的最佳结合，降低工程投资，促进煤层气开发利用技术进步，确保煤层气科学调度，安全集输。
2 SCADA系统设计
2.1 设计原则
采用最新的计算机软、硬件技术，建立一个SCADA集成应用环境，系统设计时遵从下述原则:
(1)先进性:系统建设应具有较高的技术起点，采用Client/Server主从分布式体系结构，选用统一的软件平台Windows XP操作系统，以求最佳的性能价格比。
(2)安全可靠性:系统所选硬件设备要符合现代工业标准，应采用双机、双网、双电源，接入双通道等冗余设计结构，发生故障时可自动切换，保障系统的不间断可靠运行。系统软件平台应成熟、可靠、安全，软件开发应遵循软件工程的方法，经过充分测试使程序运行稳定可靠，方便使用，易于维护。网络和关键设备应具有双重和多重冗余，在数据库的管理上分层次，分级授权。系统应具有可靠的备份，保证在系统故障时，能尽快地恢复系统的运行。
(3)开放性:开放性主要体现在支撑平台和应用系统两个方面。对支撑平台而言，选用标准化的软硬件产品，系统中的设备应具有很好的通用性，不同厂家的产品可相互集成，系统可扩充和升级。对应用系统而言，应用系统应提供一体化支撑平台，具有模块化、网络化、接口标准化的特点，支持用户应用软件的开发，保证能和其他系统互联和无缝集成。
(4)可扩展性:SCADA系统应具有良好的功能可扩展性，从而使系统的建设可以总体规划，分步建设，逐步扩充，逐步升级。
(5)易用性:系统应具有简学，易懂，易于操作的用户界面，操作人员不需要很强的计算机专业知识即可使用和维护系统，同时系统软件的各功能模块以数据库为核心灵活分布在网络的各个节点上，除个别模块需要相关硬件外，都能在任意节点机上运行，做到“即装即用”。
2.2 SCADA系统的总体结构
该SCADA系统由集气站站控系统SCS(Station Control System)、阀组远程终端单元RTU(Remote Terminal Unit)或无线传输网络和潘河增压站设置SCADA系统调度控制中心构成。调度控制中心完成对管线全线各个站场和阀组的监控、调度、管理等任务。
考虑到整个系统的安全可靠性要求，SCADA系统中所有重要部位都为冗余设置，当发生故障时，能自动进行故障切换，自动对系统的数据进行备份。同样，将RTU所有AO点、DO点和一些重要的AI点按照冗余配置。
站控系统还与现场第三方设备进行数据通讯，所有第三方设备都具有与RTU通信的能力，通信接口为标准的Modbus-RTU，通讯时RTU作为主站，第三设备作为从站，RTU将这些设备的运行参数读入SCADA系统，供生产运营维护参考。RTU与第三方设备连接时，采用了Terminal Server，它专为串口转以太网无缝链接设计，能够让串口设备直接与网络设备通讯而不用对软件或硬件做二次开发，为串口设备连接到以太网提供了便捷的传输方式，可以进行串口和以太网口的双向数据传输，同时集中管理串口设备。Termi-nal Server通过串口连接现场所有分散的Modbus RS485串口设备，并通过TCP/IP连接到RTU网络上。
井口和阀组与集气站站控系统通讯方式根据现场自然环境和移动运营商网络覆盖情况的不同，采用3中方式通讯，目的是在满足系统要求的前提下尽可能降低成本。在有移动信号覆盖的区域应采用成本最低的GPRS通讯，在无移动信号覆盖且地貌恶劣区域应采用无线传输网络通讯，在通讯主干道、大数据量传输的情况下应采用光缆通讯。SCADA系统结构如图1所示。
图1 SCADA系统结构图
2.3 SCADA系统的通讯
2.3.1 GPRS通讯
工业上常用的GPRS通讯原理如图2所示。
企业用户将所需传输的数据通过GPRS模块发送到移动公司基站，移动公司基站根据收到数据包中指定的数据发送地址(固定的IP地址)通过交换机经由Internet直接发送给企业用户。
GPRS是基于GMS在Phase2+阶段提供的通用分组无线业务。它采用基于分组传输模式的无线IP技术，以一种有效的方式高速传送数据。GPRS支持Internet上应用最广泛的TCP/IP协议和X.25协议，为网内终端分配动态的IP地址，通过GGSN接入Internet，用户可以直接访问Internet站点。数据传输通过PDCH信道，具有比GSM多出10倍以上的传输速率及1/6甚至更少的费用，传输速率理论上最高达171.2kbit/s，具有“永远在线”和收费低廉的优点。
图2 GPRS通讯原理图
GPRS的主要特点:
(1)定义了不同的业务，如点对点无连接业务、点对点面向连接业务和点对点多播业务。
(2)定义了新的GPRS无线信道，分配方式灵活。每TDMA帧可分配1～8个无线接口时隙，时隙能为动态用户共享，且向上链路和向下链路的分配是独立的。
(3)能够支持间歇的突发式数据传送，又能支持偶尔的大量数据传输;支持4种不同的QOS级别，能在0.5～1s内恢复数据的重新传输。
(4)采用分组交换技术，核心层采用IP技术，提供了和现有网络的无缝链接。
2.3.2 无线传输网络通讯
无线传输采用主从应答方式，主站利用无线网络下达命令，从站接收到命令后，执行相应操作，产生回应。回应可以为数据，也可以为系统信息。如图3所示。
图3 无线传输网络结构图
该方案主要是由节点构建一个通讯速度非常快的无线mesh主干网络，而且这个无线主干网络自组织、自愈合，同时支持多种无线应用和多种通讯协议的现场仪表。现场无线仪表可以自动选择同任意一个节点进行无线通讯，自组织、自愈合。但是现场仪表不配置路由功能。通常任何一个节点都可以或同时作为网关，实现同DCS的数据集成。无线变送器由电池供电，跳频扩频通讯，采用2.4GHz公用频段。节点间的最大通讯距离可达10km。
这种方案的优点就是由于节点构建的快速的mesh主干网络，使得无线变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，而且由于无线变送器只需要1个“hop”就可以把数据传输到一个通讯速度非常快的无线主干网上，所以整个网络的通讯时间滞后也很短。
因为每台无线变送器都不作为其他变送器的路由，所以电池的寿命很长，常温下1秒刷新一次时就可以达到5年。而且正是由于没有配置路由功能，所以电池的电压不仅可以随时显示报警，而且电池寿命是可以预测的。
这种解决方案由于整个架构的优势，网络的规模非常灵活，一个网络支持的无线仪表的数量可以达到上千台。
2.3.3 SCADA系统通讯的融合
为了提高系统的适用性，需要把基于光缆、GPRS、无线传输网络等多种通讯方式有机集成一套完整的SCADA系统。基于有线和GPRS的系统集成，工程上有很多成功的案例，这里不再赘述。
无线传输网络是一种全新的通讯理念，它摒弃了传统SCADA系统由一次仪表到RTU再到站控系统的通讯方式，采用了直接由无线变送器到多功能节点的通讯方式。通过在集气站安装无线多功能节点使其纳入整个无线传输网络，安装在集气站的无线多功能节点直接与上位机系统通讯。
无线传输网络还是整个SCADA系统的有效补充。当RTU因通讯线路故障无法向上位机数据时，可以在RTU上临时安装无线多功能节点，将因通讯线路故障的RTU工艺数据通过无线传输网络上传上位机。
3 SCADA系统功能
3.1 系统生产控制功能
阀组RTU和无线传输网络担负着将各个煤层气生产井、阀组的工艺参数实时上传给站控系统;
站控系统负责接收井口和阀组通过各种方式发回的工艺参数，同时下达控制指令。站控系统也完成对集气站工艺参数的检测与控制。具体如下:
3.1.1 数据采集功能
包括各站点工艺流程温度、压力、液位、煤层气浓度、含水率等。
3.1.2 报警与联锁
生产参数报警如液位高报警、煤层气浓度高报警等;设备故障报警如电动阀故障判断与报警、加热炉火焰监测与报警等;站点流程异常报警。
3.1.3 人机界面和键盘
采集数据显示、报警显示、工艺流程监视、参数设置等。通过人机界面和键盘可实现现场站点监测操作和设置。
3.1.4 通信接口
通过通信线路与调控中心的通信，实现站点采集数据上传、计量、监测结果上传和中心控制室参数设置的下传等远程操作，从而实现井口和阀组无人值守。
3.2 系统的数据管理功能
软件方面通常采用标准、开放的通信协议。RTU、PLC和DCS软件通过ODBC、ADO或者直接的数据库接口，将数据实时写入数据库中。
3.2.1 系统数据维护
如SCADA系统、DCS系统内部维护所使用的信息，以及中心控制室操作班组等操作安全信息等。
3.2.2 站点基础数据维护
基础数据库维护则保证MIS系统内部信息与实际生产情况保持一致。
3.2.3 动态采集信息
动态采集数据包括各个站点现场的温度、压力、流量、天然气浓度等历史数据，以及各个油井的产量计量结果等。
3.2.4 数据处理和分析
对生产中的异常数据进行分析和处理。
3.2.5 报表输出
3.3 系统数据发布
实时数据库系统与WEB数据以及GIS系统(地理信息系统)相结合，实现生产信息在煤层气田系统内部的共享，提高信息应用和生产管理水平。
4 结语
系统在中联煤层气有限责任公司国家煤层气高技术产业化示范工程中展开，取得了较好的应用效果:
(1)由于采用多种数据传输技术，降低了工程投资，同时也缩短了工期。
(2)无线传输网络技术的应用使井口视频监控成为可能，对安全生产起到重要作用，缩短了工程建设周期。
(3)SCADA系统的成功应用使站场无人操作率达到89%，站外系统数据得到100%传输，巡井率降低了67%，大幅度降低了劳动强度。
参考文献
陈银胜.2005.集控站自动化系统建设及应用［J］.电力建设，47(12):67268
马德信，孙宗文.2008.广东大鹏液化天然气管线的自控系统［J］.石油化工自动化，44(1):49～254
孙茂远，刘贻军.2009.中国煤层气产业新进展.天然气工业.3
② 仪表在现场使用哪些需要注意的地方
1）同一只仪表电流信号的出线端一定要可靠
接地，若不接地会造成仪表电流的显示值不正确的现象。
2）若多只仪表电流信号的出线端并联再接地，会
造成电流分流，同样会造成仪表出现显示不准或不加信号有
电流显示的情况。
3）一定要确保电流回路接线可靠，不能出现线路
松动，接触不可靠的现象，否则会出现仪表电流不显示的情
况。
4）若现场有仪表信号显示不正常或电能计量不准，
需把不良的产品记录在“现场仪表信号分析记录”上，以便详
细了解现场的情况。
5）高压的仪表查线比较复杂，若现场是三相三线
的接线方式，可以把仪表内部设成三相四线，通过计算单相
的功率来判断电压的相序有无接反。
③ SIL3等级的现场仪表，与SIL2，SIL1等级和DCS使用的仪表有什么区别
简单讲就是仪表设备的失效概率大小的区别，这些需要从仪表的防护等级，稳定性等等多方面验证。
打个比方SIL1等级的一个调节阀在平均每小时连续工作中出现失效的可能性要控制在十万分之一至一百万分之一。 SIL2是一百万分之一至一千万分之一。SIL3在一千万分之一至一亿分之一。
④ 仪表供电时怎么一回事
变送器你说的是压力或流量，24VDC是PLC后边接的配电器（隔离器）提供。
仪表电源柜、DCS电源柜、DCS系统柜一般是220VAC，各器件一般有自己的变压元件，将220变成自己需要的电压。
其他的不知道。不过无非220 3相380 10KV 等几种吧
0分悬赏啊
⑤ 仪表知识
你问的这几个问题可以出一本书了 呵呵
1\现场仪表的知识讲述:挑几个讲讲就行
这个比较广泛 可以讲 压力\流量\液位\物位
具体压力有压力变送器\绝压变送器\差压变送器\高静压\表压\远传==
流量有电磁 \差压\超声波==
还有压力表\热电阻\热电偶\执行器(气动\电动)\电动门(可调\不可调)\分析仪表=====
2 DCS组态软件这个也有好多
组态软件：一般英文简称有三种分别为HMI/MMI/SCADA,对应全称为Human and Machine Interface/Man and Machine Interface /Supervisory Control and Data Acquisition，中文翻译为：人机界面/监视控制和数据采集 软件。目前组态软件的发展迅猛，已经扩展到企业信息管理系统，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。
1. 组态软件产生的背景
“组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Distributed Control System简称DCS）的出现才开始被广大的生产过程自动化技术人员所熟知的。在工业控制技术的不断发展和应用过程中，PC（包括工控机）相比以前的专用系统具有的优势日趋明显。这些优势主要体现在：PC技术保持了较快的发展速度，各种相关技术已臻成熟；由PC构建的工业控制系统具有相对较低的拥有成本；PC的软件资源和硬件资丰富，软件之间的互操作性强；基于PC的控制系统易于学习和使用，可以容易地得到技术方面的支持。在PC技术向工业控制领域的渗透中，组态软件占据着非常特殊而且重要的地位。
组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能。对应于原有的HMI（人机接口软件，Human Machine Interface）的概念，组态软件应该是一个使用户能快速建立自己的HMI的软件工具，或开发环境。在组态软件出现之前，工控领域的用户通过手工或委托第三方编写HMI应用，开发时间长，效率低，可靠性差；或者购买专用的工控系统，通常是封闭的系统，选择余地小，往往不能满足需求，很难与外界进行数据交互，升级和增加功能都受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从这些困境中解脱出来，可以利用组态软件的功能，构建一套最适合自己的应用系统。随着它的快速发展，实时数据库、实时控制、SCADA、通讯及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容，随着技术的发展，监控组态软件将会不断被赋予新的内容。
2. 组态软件在我国的发展及国内外主要产品介绍
组态软件产品于80年代初出现，并在80年代末期进入我国。但在90年代中期之前，组态软件在我国的应用并不普及。究其原因，大致有以下几点：
①国内用户还缺乏对组态软件的认识，项目中没有组态软件的预算，或宁愿投入人力物力针对具体项目做长周期的繁冗的上位机的编程开发，而不采用组态软件；
②在很长时间里，国内用户的软件意识还不强，面对价格不菲的进口软件（早期的组态软件多为国外厂家开发），很少有用户愿意去购买正版。
③当时国内的工业自动化和信息技术应用的水平还不高，组态软件提供了对大规模应用、大量数据进行采集、监控、处理并可以将处理的结果生成管理所需的数据，这些需求并未完全形成。
随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂的控制系统时，人们逐渐意识到原有的上位机编程的开发方式。对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时，MIS（管理信息系统，Management Information System）和CIMS（计算机集成制造系统，Computer Integrated Manufacturing System）的大量应用，要求工业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便优化企业生产经营中的各个环节。因此，在1995年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。下面就对几种组态软件分别进行介绍。
①InTouch：Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新，并且InTouch提供了丰富的图库。但是，早期的InTouch软件采用DDE方式与驱动程序通信，性能较差，最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。
②Fix：Intellution公司以Fix组态软件起家，1995年被爱默生收购，现在是爱默生集团的全资子公司，Fix6.x软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序（需单独购买）。Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX，在iFiX中，Intellution提供了强大的组态功能，但新版本与以往的6.x版本并不完全兼容。原有的Script语言改为VBA（Visual Basic For Application），并且在内部集成了微软的VBA开发环境。遗憾的是，Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。在iFiX中，Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。Intellution也是OPC（OLE for Process Control）组织的发起成员之一。iFiX的OPC组件和驱动程序同样需要单独购买。
③Citech：CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。Citech具有简洁的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户。Citech提供了类似C语言的脚本语言进行二次开发，但与iFix不同的是，Citech的脚本语言并非是面向对象的，而是类似于C语言，这无疑为用户进行二次开发增加了难度。
④WinCC：Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环境，Simens提供类C语言的脚本，包括一个调试环境。WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。但WinCC的结构较复杂，用户最好经过Simens的培训以掌握WinCC的应用。
⑤组态王：组态王是国内第一家较有影响的组态软件开发公司（更早的品牌多数已经湮灭）。组态王提供了资源管理器式的操作主界面，并且提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持。组态王也提供多种硬件驱动程序。
⑥Controx（开物）：华富计算机公司的Controx2000是全32位的组态开发平台，为工控用户提供了强大的实时曲线、历史曲线、报警、数据报表及报告功能。作为国内最早加入OPC组织的软件开发商，Controx内建OPC支持，并提供数十种高性能驱动程序。提供面向对象的脚本语言编译器，支持ActiveX组件和插件的即插即用，并支持通过ODBC连接外部数据库。Controx同时提供网络支持和WevServer功能。
⑦ForceControl（力控）：大庆三维公司的ForceControl（力控）从时间概念上来说，力控也是国内较早就已经出现的组态软件之一。只是因为早期力控一直没有作为正式商品广泛推广，所以并不为大多数人所知。大约在93年左右，力控就已形成了第一个版本，只是那时还是一个基于DOS和VMS的版本。后来随着Windows3.1的流行，又开发出了16位Windows版的力控。但直至Windows95版本的力控诞生之前，他主要用于公司内部的一些项目。32位下的1.0版的力控，在体系结构上就已经具备了较为明显的先进性，其最大的特征之一就是其基于真正意义的分布式实时数据库的三层结构，而且其实时数据库结构可为可组态的活结构。在1999~2000年期间，力控得到了长足的发展，最新推出的2.0版在功能的丰富特性、易用性、开放性和I/O驱动数量，都得到了很大的提高。在很多环节的设计上，力控都能从国内用户的角度出发，即注重实用性，又不失大软件的规范。另外，公司在产品的培训、用户技术支持等方面投入了较大人力，相信在较短时间内，力控软件产品将在工控软件界形成巨大的冲击。
其他常见的组态软件还有GE的Cimplicity，Rockwell的RsView，NI的LookOut，PCSoft的Wizcon以及国内一些组态软件通态软件公司的MCGS，也都各有特色。
3. 组态软件的功能特点发展方向
目前看到的所有组态软件都能完成类似的功能：比如，几乎所有运行于32位Windows平台的组态软件都采用类似资源浏览器的窗口结构，并且对工业控制系统中的各种资源（设备、标签量、画面等）进行配置和编辑；都提供多种数据驱动程序；都使用脚本语言提供二次开发的功能，等等。但是，从技术上说，各种组态软件提供实现这些功能的方法却各不相同。从这些不同之处，以及PC技术发展的趋势，可以看出组态软件未来发展的方向。
3.1数据采集的方式
大多数组态软件提供多种数据采集程序，用户可以进行配置。然而，在这种情况下，驱动程序只能由组态软件开发商提供，或者由用户按照某种组态软件的接口规范编写，这为用户提出了过高的要求。由OPC基金组织提出的OPC规范基于微软的OLE/DCOM技术，提供了在分布式系统下，软件组件交互和共享数据的完整的解决方案。在支持OPC的系统中，数据的提供者作为服务器（Server），数据请求者作为客户（Client），服务器和客户之间通过DCOM接口进行通信，而无需知道对方内部实现的细节。由于COM技术是在二进制代码级实现的，所以服务器和客户可以由不同的厂商提供。在实际应用中，作为服务器的数据采集程序往往由硬件设备制造商随硬件提供，可以发挥硬件的全部效能，而作为客户的组态软件可以通过OPC与各厂家的驱动程序无缝连接，故从根本上解决了以前采用专用格式驱动程序总是滞后于硬件更新的问题。同时，组态软件同样可以作为服务器为其他的应用系统（如MIS等）提供数据。OPC现在已经得到了包括Interllution、Simens、GE、ABB等国外知名厂商的支持。随着支持OPC的组态软件和硬件设备的普及，使用OPC进行数据采集必将成为组态中更合理的选择。
3.2脚本的功能
脚本语言是扩充组态系统功能的重要手段。因此，大多数组态软件提供了脚本语言的支持。具体的实现方式可分为三种：一是内置的类C/Basic语言；二是采用微软的VBA的编程语言；三是有少数组态软件采用面向对象的脚本语言。类C/Basic语言要求用户使用类似高级语言的语句书写脚本，使用系统提供的函数调用组合完成各种系统功能。应该指明的是，多数采用这种方式的国内组态软件，对脚本的支持并不完善，许多组态软件只提供IF…THEN…ELSE的语句结构，不提供循环控制语句，为书写脚本程序带来了一定的困难。微软的VBA是一种相对完备的开发环境，采用VBA的组态软件通常使用微软的VBA环境和组件技术，把组态系统中的对象以组件方式实现，使用VBA的程序对这些对象进行访问。由于VisualBasic是解释执行的，所以VBA程序的一些语法错误可能到执行时才能发现。而面向对象的脚本语言提供了对象访问机制，对系统中的对象可以通过其属性和方法进行访问，比较容易学习、掌握和扩展，但实现比较复杂。
3.3组态环境的可扩展性
可扩展性为用户提供了在不改变原有系统的情况下，向系统内增加新功能的能力，这种增加的功能可能来自于组态软件开发商、第三方软件提供商或用户自身。增加功能最常用的手段是ActiveX组件的应用，目前还只有少数组态软件能提供完备的ActiveX组件引入功能及实现引入对象在脚本语言中的访问。
3.4组态软件的开放性
随着管理信息系统和计算机集成制造系统的普及，生产现场数据的应用已经不仅仅局限于数据采集和监控。在生产制造过程中，需要现场的大量数据进行流程分析和过程控制，以实现对生产流程的调整和优化。现有的组态软件对大部分这些方面需求还只能以报表的形式提供，或者通过ODBC将数据导出到外部数据库，以供其他的业务系统调用，在绝大多数情况下，仍然需要进行再开发才能实现。随着生产决策活动对信息需求的增加，可以预见，组态软件与管理信息系统或领导信息系统的集成必将更加紧密，并很可能以实现数据分析与决策功能的模块形式在组态软件中出现。
3.5对Internet的支持程度
现代企业的生产已经趋向国际化、分布式的生产方式。Internet将是实现分布式生产的基础。组态软件能否从原有的局域网运行方式跨越到支持Internet，是摆在所有组态软件开发商面前的一个重要课题。限于国内目前的网络基础设施和工业控制应用的程度，笔者认为，在较长时间内，以浏览器方式通过Internet对工业现场的监控，将会在大部分应用中停留于监视阶段，而实际控制功能的完成应该通过更稳定的技术，如专用的远程客户端、由专业开发商提供的ActiveX控件或Java技术实现。
3.6组态软件的控制功能
随着以工业PC为核心的自动控制集成系统技术的日趋完善和工程技术人员的使用组态软件水平的不断提高，用户对组态软件的要求已不像过去那样主要侧重于画面，而是要考虑一些实质性的应用功能，如软件PLC，先进过程控制策略等。
软PLC产品是基于PC机开放结构的控制装置，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。软PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、通信网络等功能，通过一个多任务控制内核，提供了强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I/O系统及网络的开放式结构。所以可以这样说，软PLC提供了与硬PLC同样的功能，而同时具备了PC环境的各种优点。目前，国际上影响比较大的产品有：法国CJ International公司的ISaGRAF软件包、PCSoft International公司的WinPLC、美国Wizdom Control Intellution公司的Paradym-31、美国Moore Process Automation Solutions公司ProcessSuite、美国Wonder ware Controls公司的InControl、SoftPLC公司的SoftPLC等。国内推出软PLC产品的组态软件还不见有，国内组态软件要想全面超过国外的竞争对手，就必须搞创新，推出类似功能的产品。
随着企业提出的高柔性、高效益的要求，以经典控制理论为基础的控制方案已经不能适应，以多变量预测控制为代表的先进控制策略的提出和成功应用之后，先进过程控制受到了过程工业界的普遍关注。先进过程控制（Advanced Process Control，APC）是指一类在动态环境中，基于模型、充分借助计算机能力，为工厂获得最大理论而实施的运行和控制策略。先进控制策略主要有：双重控制及阀位控制、纯滞后补偿控制、解耦控制、自适应控制、差拍控制、状态反馈控制、多变量预测控制、推理控制及软测量技术、智能控制（专家控制、模糊控制和神经网络控制）等，尤其智能控制已成为开发和应用的热点。目前，国内许多大企业纷纷投资，在装置自动化系统中实施先进控制。国外许多控制软件公司和DCS厂商都在竞相开发先进控制和优化控制的工程软件包。据资料报道，一个乙烯装置投资163万美元实施先进控制，完成后预期可获得效益600万美元/年。从上可以看出能嵌入先进控制和优化控制策略的组态软件必将受到用户的极大欢迎。
4.结束语
用户的需求促使技术不断进步，在组态软件上这种趋势体现得尤为明显。未来的组态软件将是提供更加强大的分布式环境下的组态功能、全面支持ActiveX、扩展能力强、支持OPC等工业标准、控制功能强、并能通过Internet进行访问的开放式系统。
HMI是Human Machine Interface的简称。
HMI其实广义的解释就是“使用者与机器间沟通、传达及接收信息的一个接口”。
举个例子来说，在一座工厂里头，我们要搜集工厂各个区域的温度、湿度以及工厂中机器的状态
等等的信息透过一台主控器监视并记录这些参数，并在一些意外状况发生的时候能够加以处理。
这便是一个很典型的SCADA/HMI的运用，一般而言，HMI系统必须有几项基本的能力：
实时的资料趋势显示——把撷取的资料立即显示在屏幕上。
自动记录资料——自动将资料储存至数据库中，以便日后查看。
历史资料趋势显示——把数据库中的资料作可视化的呈现。
报表的产生与打印——能把资料转换成报表的格式，并能够打印出来。
图形接口控制——操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置。
警报的产生与记录——使用者可以定义一些警报产生的条件，
比方说温度过度或压力超过临界值，在这样的条件下系统会产生警报，通知作业员处理。
3 电气设备或电路出现故障进行检修时，一般应拉下电闸断电工作.以保证安全。在某些情况下，需要带电检修作业时，维修人员应具有一定的带电维修基础知识．并注意以下安全事项：
1．带电检修要有人监护，万一发生意外事故．监护人可立即拔掉电源插座。或拉断刀闸开关。另外，监护人发现操作者有可能触及带电体时，可及时提醒．以防造成触电事故。
2．带电工作应使用带绝缘把柄的工具．站立在干燥的木板、凳子、竹梯等绝缘物上进行，并戴上线手套，穿上胶鞋或塑料鞋。注意不要站在铁、铝等金属制作的梯子、凳子上工作。
3．带电检修时．一般不要带负载工作，即操作前应把负载(如家用电器、照明灯等)的电源开关关闭。
4．检修时，人体不得同时接触到两根线头，养成单手操作的习惯。另一只手可戴上手套，握住设备的绝缘部分或做一些辅助工作。
5．检修时。注意人体不要接触墙壁、金属支架等，头部不要碰触屋顶天花板或其他导电物体，以免造成触电事故。
6．站立的梯子、凳子等要安置稳固,为防止上面作业的人滑跌下来，下面要有人帮忙扶好，但注意不要接触检修人员的身体，以免造成二入的触电事故。
7．处于高处的检修人员需地面他人传递工具用品时．应将手离开导线或带电体，不得在手握导线或接触带电体时传接工具，以免造成二人同时触电。
⑥ 温度测量仪表使用与保养
仪器的存放
1.存放仪器的房间,应清洁、干燥。明亮且通风良好，室内温度不宜剧烈的变化，适宜的温度是10-16℃左右。在冬季，仪器不能存放在暖气设备附近。室内应有消防设备，但不能用一般的酸碱式灭火器，宜用液体二氧化碳及四lv化碳及新的安全消防器。室内不要存放具有酸、碱类气味的物品，以防止腐蚀仪器。
2.存放仪器的库房，要采取严格的防潮措施。库房相对湿度要求在60%以下，特别是到雷雨季节，更应注意仪器的防潮措施。一般可以用氯化钙或者石灰吸潮。
3.仪器应放在木柜内或者柜架上，不要长时间的放在地上。三脚架应平放或者竖直放置，不应随便斜靠，以防止扰曲变形。存放三脚架时，应先把活动腿缩回并将腿收拢。
l测量仪器的检查
1.三脚架：检查三脚架各零件之间是否连接稳固，以防止使用中意外损坏。
2.反光镜：检查棱镜头是否有污垢，砧板是否安装正确。
3.全站仪、水准仪、投线仪：在使用前检查仪器是否能正常使用。
测量仪器的保护
1.三脚架各零件之间应没有窜动，如果有必要可以用扳手进行调整螺丝松紧。
2.架三脚架时，三个角尖必须稳固的插入地面，三角架头部应尽可能的水平。
3.当遇到大风天气或者地面震动时，观测者应将手扶在三脚架中部以减少影响，防止测量仪器倾覆。
4.尤其注意是，作业完成后或者需要转移时首先应将测量仪器从三脚架取下，勿将二者连在一起转移，不准将仪器扛在肩上、夹在腋下进行搬运、移动等违规行为。
5.全站仪在使用中注意制动螺旋的松开与旋紧，使用完后注意打开制动螺旋，防止搬运中损坏仪器制动系统。
6.使用中轻拿轻放，严禁测量人员及他人坐在仪器上或者包装箱上。
7.在特殊天气情况下应给全站仪，水准仪撑伞、安装镜头防晒罩，以保护镜片。冬季外业时严禁在气温较低的环境中作业，以防止水汽在光学镜片上和仪器内部凝结。
测量仪器的保养
1.清洁：将漆面擦拭干净，吹去镜片上的灰尘，然后用干净的脱脂棉小心擦净镜片，必要时，可蘸少许纯酒精，切勿用油、汽油，或者水等液体，不可以手触摸镜片，擦拭湿的仪器要小心，将仪器从包装箱中取出，使其充分干透。切勿将仪器存放在包装箱内。保持保障箱内外清洁，要经常清扫并保持干燥。
2.贮存：长期存放时，将仪器从包装箱内取出，以便空气流通，防止生霉。贮存必须防尘，空气流通，低湿度。气候潮湿地区使用干燥器或者通风厨。严寒地区，仪器不适用期间不要搬入室内，应留在外外界温度下的安全地方，以防止水汽在光学镜片上和仪器内部凝结。
3.运输：运输中要防止撞击和挤压。尤其是长途运输应讲义气装入有塑料泡沫料垫的运输包装箱内。
4.检验：要经常检验仪器，必要时按使用说明所说调校。
塔尺、钢尺的保养
1.清洁：钢尺定期用干净的脱脂棉蘸少许黄油小心擦拭，保持钢尺尺面干净，光滑。塔尺经常使用干净抹布擦拭，保持仪器清洁。
2.贮存：塔尺、钢尺不用时装入包装箱或者包装套中，存放于阴凉干燥的环境，摆放整齐，防止撞击和摔坏。
3.运输：运输中要防止撞击。尤其是长期运输时应将塔尺，钢尺装入保护箱或套中，途中要防止挤压。
⑦ 求“XTD 7000"控温仪表使用说明书
XT€-7€€€“银锁”系列双三位智能数显调节仪
（国家级新产品）
一．特点
1.从国内的仪表使用环境和国人的使用习惯出发，沿用常规数显仪表的直观操作方法，以方便广大基层操作人员。又根据各行业对控制质量不断提高的需要，增加了高级的二级参数设置,向专业工程技术人员开放过程控制参数的设置。
2.具有双排显示、示值修正及防误操作的现场软件加锁等功能。
3.实时反映操作工况，使原本需要由专业仪表工操作的任务交由仪表内部计算机完成，即使操作者的技能较低，也仍能保证极高的控制精度。更适应国情和使用者的习惯。
二．主要技术参数和使用条件
1. 基本误差:《通用技术参数》
2. 二级参数设置范围：
比例带P：0～40%；
积分时间I：0～999s；
微分时间D：0～999s；
误差修正范围：-19.9℃～19.9℃
回差设置范围：0.2℃～20.0℃
控制及报警值设置范围：仪表全量程的0～100%
3. 参数设置方法：轻触开关软件设置
4. 防误操作软件锁：有
5. 显示：双排三位数（调节分辨力高于1/5000）
6. 其他：输入信号、外形尺寸、工作环境等见《通用技术参数》
三、型号编制说明
XT：
表示智能型双三位显示调节仪表
未位：
表示外形尺寸,详见(通用技术参数）
XT - 7 □□□□ - □- □
XTS
XTA 缺省-无馈电输出
XTD 馈电输 V5-非隔离5V输出; GV5-隔离5V输出
XTE 出表示： V12-非隔离12V输出; GV12-隔离12V输出
XTG V24-非隔离24V输出; GV24-隔离24V输出
XTF 缺省-无信号输出
XTB 2-非隔离0-2V电压输出
5-非隔离0-5V电压输出
10-非隔离0-10V电压输出
输出与输 G2-隔离0-2V电压输出
入对应的 G5-隔离0-5V电压输出
非线性校 G10- 隔离0-10V电压输出
正信号： I10- 非隔离0-10mA电流输出
I4- 非隔离4-20mA电流输出
GI0- 隔离0-10mA电流输出
GI4- 隔离4-20mA电流输出
*- 频率等其他输出，中文标注
缺省- 可设置PID等参数
尾注： P- 模糊型调节器; Z- 具PID自整定功能
X- 表示具输出功率限制功能
1-热电偶（mV）
2-热电阻（Ω）
输入信 3-配电压信号（mV、V）
号表示： 4-配远传电阻式压力变送器（Ω）
5-配电流信号（mA）
F- 频率信号（Hz）
0-无报警;1-上限报警; 2-下限报警
报警方式表示： 4-上跟随报警; 5-下跟随报警
智 S-超限声报警（特殊订货）
能 0-二位式调节
系 2-三位式调节
列 4-二位PID调节
仪 调节方式表示： 5- 驱动固态继电器的PID调节
表 6-移相触发可控硅连续PID调节
表 7-过零触发可控硅PID调节
示 9-输出直流电流信号的连续PID调节
注:变送信号始值不为零时应标注成xV～xV; 控制反向输出最后位加“F”。
型号举例：XTA-7611 K 0～999℃ 即表示面形尺寸为96×96、配K型热电偶、测量控制范围为0～999℃、输出移相脉冲信号直接触发可控硅、带一路超限报警功能的PID参数可设置智能仪表。
四．仪表面板布置和功能
1. 面板布置：
“控制”输出指示灯
上排测量值显示窗。设置二级参数时，显示设定项目
下排
设定值显示窗
“超限”输出指示灯,三位式调节时为下限(副回路)输出指示灯
设定值加数键
设定值减数键
二级参数设置键(锁键),按3秒钟即进入设置状态
2.二级参数设置（除和外，不同型号的仪表只可设置其中相应的一部份）：
显示
字符
设 定 项 目
可 设 置 范 围
出厂时
设置值
测量误差修正
-20～20℃或-19.9～19.9℃
0或0.0℃
已设置参数锁定
锁定;不锁定
超限报警值
量程的0-100%
满量程
二位式仪表回差值
2～20℃或0.2～19.9℃
2或0.2℃
三位式仪表控制回差值
2～20℃或0.2～19.9℃
2或0.2℃
三位式仪表下限控制值
量程的0～100%
满量程
三位式仪表下限回差值
2～20℃或0.2～19.9℃
0.2℃或2
7□□□仪表比例带
0～40 %
5 %
7□□□仪表积分时间
0～999s
210s
7□□□仪表微分时间
0～999s
30s
表中“显示字符”指仪表上排显示窗在二级设置状态时所显示的字符，按加数键“∧”或减数键“∨”键，相对应的设置值在下排显示窗中显示，改变至需要的值即可投入使用。（某一项目设置完再按一次功能键“ ”即转入下一设置项目，或回到工作状态）。
五．端子及接线图
见《通用技术参数》。
(当仪表具有馈电、通讯、及变送输出等功能时按仪表所附接线图接线)。
六.使用指南
1.使用软件锁：要防止设置的参数被其它人更改，可使用软件锁功能。设置方式：按住“”锁键约3秒钟至上排测量显示窗显示“”时松开，再按“∧”或“∨”键，下排显示窗显示 “”时表示加锁，显示 “”时表示不加锁。
2.设置“控制”值：在软件锁打开的状态下，按“∧”或“∨”键，使下排显示窗的数码管显示值改变为所需值，例如所需控制温度为300℃，则使下排数码管显示改变至 “300”即可。
3. 设置“误差修正”值：当认定包括传感器在内的控制系统出现误差而不能与更高精度等级的测量装置取得一致结果时，可使用“修正”功能，以取得一致。设置方式：按住“ ”锁键约3秒钟，至测量显示窗显示为“”时松开，再按“∧”或“∨”键在±20.0℃范围内设置一个与误差方向相反的相同值即可。如偏高3℃即设置 -3℃，如偏低3℃即设置 3℃。
4. 设置“超限”值：如果选用的仪表具有超限报警功能，按住锁键约3秒钟，至上排测量显示窗显示为“”时松开，再按“∧”或“∨”键，至下排数码管显示为所需值即可。
5. 三位式仪表“控制”值的设置：三位式控制的仪表，除了可设置主回路控制值外，还可设置主回路切换差和副回路控制值及切换差。上排显示窗显示为“”时可设置主回路切换差；显示为“”时可设置副回路控制值，显示“”时可设置副回路切换差。
注:有关“副回路”控制触点输出与“超限”触点输出的区别，请参阅《三位式调节》章节。
6. 仪表若显示“”，请检查传感器是否断线或输入超过了量程上限；若显示“”，则可能是传感器短路或反接，此时仪表自动启动保护功能，将负载供电切断。须经排除故障方可使用。
七．其它
若对负载作“三相无中线可控硅移相控制”，可选用XT□-76□□□仪表，同时配购FJQ-W3附加器；若要进行“三相可控硅过零控制”，可选用XT□-77□□仪表，同时配购FJQ-W3附加器，或XT□-75□□仪表同时配购FJQ-03附加器。