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化工装置联锁系统操作站运行程序的监控

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第41卷第9期 2013年5月 广州化工 Vo1.41 No.9 Mav.2013 Guangzhou Chemical Industry 化工装置联锁系统操作站运行程序的监控 王雨辰 (中国石化广州分公司,广东 广州 510725) 摘 要:在化工装置联锁系统中,由于对操作站软件接口的认识存在差异,联锁系统厂商提供的软件与Wi dow 2000/XP 操作系统之间经常出现通讯中断或者程序自动退出等问题,严重影响生产监控和操作。本文通过对操作站Windows 2000/XP操作 系统中的重要程序进行监控来预防和解决以上问题的出现。 关键词:操作站;通讯;监控;Windows 2000/XP;脚本 中图分类号:TP311.1 文献标识码:B 文章编号:1001—9677(2013)09—0052—03 Monitor of Program Running in Operator Station of Interlock System in Chemical Plant ⅣG yM—chen (Guangzhou Branch,Sinopec,Guangdong Guangzhou 5 1 0725,China) Abstract:Because of the difference in software interface of operator station,frequent communication was usually in. terrupted or the program automatically exited between the software and Windows 2000/XP operating system,which dis. turbed the monitor and operation badly.The problems were solved and de ̄nded by monitoring an important program run. ning in operator station system that Windows 2000/XP was installed in it. Key words:operator station;communication;monitor;Windows 2000/XP;script 随着联锁系统的更新换代,化工装置中旧的DCS和PLC系 统和Windows操作系统结合的越来越紧密。大量的DCS系统操 作站和PLC系统的操作站出于通用性、操作性和成本的考虑, 厂家多采购DELL公司的工业用品牌机,而操作系统基本采用 微软公司的Windows 2000或者Windows XP。这样联锁系统厂 家可以专心于开发DCS和PLC产品,其他的都通过采购来解 决。但问题出现了,由于与这些通用产品PC机和Windows系 统硬件或者软件接口理解和实施过程中的种种差异,让用户在 产品的实际使用过程中出现了种种问题。影响较为严重的主要 集中于通讯问题,经常在正常生产过程中出现通讯无响应或者 通讯程序SOE自动退出。本文针对两种经常出现的类似问题给 出解决方法,目前运行良好。 图1 SIS系统网络结构图 图1所示是应用在广州石化化工区乙烯装置的SIS系统网 络结构图,Tricon 1、2、3是机架,当然系统不一定就是3个 机架,这里只是网络示意图。通过Tricon的通讯模块TCM将系 统数据传向各个站,这个分路的任务由交换机Switch来完成。 1 针对T砒CoNEX SIS系统与操作站Intouch 9.5通讯中断问题的解决方案 TRICONEX SIS系统目前在广州石化甚至国内石化行业拥 各个站就是Dell公司的普通品牌电脑,操作系统是Windows 2000。 有越来越大的占有量。其联锁系统本身安全性能达到三重冗 余,可操作性也非常强,得到用户一致好评,这也是它占有高 市场份额的原因所在。但是在个别地方应用过程中出现通讯无 HMI环境是Intouch 9.5,界面是各个不同装置的控制界面。T 理由中断,即无法诊断出中断原因,给企业生产留下不小的隐 在各个操作站中操作站要工作起来必须有相应的软件和组 态程序,其中负责通讯的就是Triconex的DDE Server,操作站 程师站负责通讯的是DDE Se ̄er,诊断软件Diagnostic Monitor 患。在广州石化炼油区和化工区都出现过类似问题,虽然通过 4.1,编程软件TriStation 1131 4.1,历史事件收集由Triconex 更换交换机和网线,重装操作站甚至重新更换操作站等等措施 Sequence of Events Recorder 4.0 SOE软件执行。 都无法解决这个问题。面对这个无法解决的问题,最后只能通 由于出现问题的地方是在操作站上,图2给出操作站通讯 过对通讯部分的监控来重新启动负责通讯数据交换的DDE 数据流图。 Se ̄er来解决。 图1是SIS系统网络结构图。 第41卷第9期 王雨辰:化工装置联锁系统操作站运行程序的监控 53 站距离控制器较远,达30 m以上,且网线经过线路很复杂, 这种通讯问题经常出现,即使经过更换网线、更换交换机、重 装系统、更换操作站都无法解决。 2 针对苯乙烯装置SoE程序自动退出的解决 方案 苯乙烯尾气压缩机PC271润滑油系统仪表的联锁系统在 2007年改造时将原有的继电器逻辑控制改造为PLC控制,操作 图2操作站通讯数据流图 站应用RSView32,历史数据记录SOE应用程序是厂家通过De1. phi设计的具有DDE功能的程序,由于设计的缺陷或者与操作 如图2所示,在操作站中DDE Server从网络中通过TCM 系统Windows接口的问题造成SOE程序经常自动退出,使得历 模块获取Tricon实时数据站交给Intouch 9.5,以满足工艺查看 史数据无法及时记录,给事故分析造成困难。为保证该程序的 和操作。 正常执行,特设计监控程序应用在该操作站上,目前运行良 问题的出现就在于DDE Server无法判断某些网络传输的错 好。 误,不能及时切换到冗余网络,造成数据网络假正常,但实际 Delphi是由Borland公司推出的全新的可视化编程环境,它 已经没有实时数据传输上来的现象,从而严重影响到正常的生 提供了一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具。它使用 产。若遇到紧急情况而没有正常数据显示,后果无法设想。最 了Microsoft Windows图形用户界面的许多先进特性和设计思想, 初的解决方法只能是重启Intouch或者DDE Server,若不能解决 采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言(Object— 则需要重启动操作站。这种方法需要等待工程师或者相关人员 Oriented Language)。Delphi拥有一个可视化的集成开发环境 来现场处理,有耽误时机的缺陷存在。经过研究发现Intouch (IDE),采用面向对象的编程语言Object Pascal和基于部件的 中有丰富的函数可以使用 J,其中包括: 开发结构框架。Delphi它提供了500多个可供使用的构件,利 (1)InfoAppTitle(””),获取应用程序标题; 用这些部件,开发人员可以快速地构造出应用系统 ]。开发人 (2)InfoAppActive(””),获取应用程序是否运行信息; 员也可以根据自己的需要修改部件或用Delphi本身编写自己的 (3)WWControl(””,””),控制某应用程序; 部件。 (4)StartApp””,启动某应用程序,该程序必须在系统路 基于以上的优势,苯乙烯的SOE软件由此设计,且经过开 径中; 发环境对代码进行优化,可执行代码少。但程序自动退出问题 (5)ActivateApp InfoAppTitle(””),激活该应用程序; 出现后由于估计有可能的原因是由于Delphi公共库文件或者是 (6)IOReinitialize(),初始化Intouch数据接口。 动态链接库文件DDL有问题,所以在开发监控程序时避免了再 由于Intouch提供的这些函数很强大,所以在解决这类问 次使用Delphi。这里选择了C++Builder。C++builder是Bor- 题的时候利用这些函数成为第一选择 J。同时考虑到系统在最 land公司推出的基于VCL组件库的Windows快速C++程序开 初设计的时候加人了通讯测试点,即有一个通讯点每一秒钟翻 发工具。虽然都是Borland公司产品,但公共库文件或者是动 转一次,所以也成了利用该方法的有利条件之一。以下是加入 态链接库文件DDL并不相同 ]。 在Intouch脚本中的通讯监控源程序: 针对Windows系统中程序的运行特征,不难发现所有的 IF timedelay>30 THEN 在运行程序都是以进程方式存在,并且都用句柄来标识,即 timedelay=0; Handle,每个Handle对应一个窗口。只要监控到内存中应用 ELSE 程序的句柄存在就可以决定是否要启动它。以下是部分源代 IF InfoAppActive(InfoAppTitle(”trldde”))==1 THEN 码。 WWControl(InfoAppTitle(“trldde”),”Close”); void一一fastcall TForml::Timerl Timer(TObjeet Sender) ENDIF; { StartApp”trldde”; HWND hCurWindow; IF InfoAppActive(InfoAppTitle(”view”))==1 THEN char WinText[255]; ActivateApp InfoAppTitle(”view”);ENDIF; char winName[255]; IOReinitialize(); AnsiString temp; ENDIF; int iCounter; 脚本中并未加入对Intouch不在运行的处理,原因在于脚 String sCounter2; 本本就属于Intouch范畴,若其不再运行,脚本也就不能执行。 existFlag=false: 监控脚本加入后基本解决了通讯中断的问题,即使中断发 hCurWindow=GetWindow(Handle,GW_HWNDFIRST): 生,中断过程持续不会超过45 S,这是经过测试的数据。之后 while(hCurWindow!=0) 经过检查启动记录,发现通讯中断启动次数每月一般一到两 { 次。 if(GetWindowText(hCurWindow,WinText,255)>0) 由于DDE Server的这种缺陷,在以后设计中建议不要使用 { 过长的网线和网线经过的路线不要出现过强的干扰。因为在乙 Memol一>Lines一>Add(StrPas(WinText)); 烯装置中A1区的操作站由于距离短,网线经过的路线比较简 temp=StrPas(WinText); 单干净,所以未出现过通讯中断现象。但A2和A3两区的操作 if(temp==Edit2一>Text)existFlag=true: 广州化工 2013年5月 } hCurWindow=GetWindow(hCurWindow,GW—HWND— NEXT); } try lc ND0ws d*懂、{ 帅 螭捏嚏宙口 — 墨目j目目口1日E帅l_ 打开 ≤鬻毽t启 l撒’ ‘ 一I位t宣 瞳 } 瞳—■—■■_ { if(existFlag=:false) MI1TcHwd(m Dd“t1ME mM“ Il 鞋 舞囊墨 1NCB¨0 m TNCUtM ̄椰耐佣 GDl ̄lurtttd ̄ nd- m CD】+Window { StrPLCopy(winName,Editl一>Text,100); WinExec(winName,SW—RESTORE); iCounter=GetPrivateProfileInt(”MonitorWinInfo”,”Count-- er『l, D‰llIME NET—F-o|d0-nE"n indow2.00 10 93e0d9d.O Dt ̄alt珊E MISCTFIMEUI D ltIME C M卸・・ r CI)oenfiifu|lFl啪 IME D “t瑚E WS—WebE ckM ̄itor 委 TukEn ̄ 劳计划程序g』擎进程 0,slniFilename.C—str()); D 柚IIME 射uHaoIhNniifie*tionAred ̄oaWlndo ̄:h¨ t¥09AT"/DF--FBFS-一43b6一A96E-F ̄04479D4551l iCounter=iCounter+1: 174 ̄D529A—DD70--4363--8肿F-5E0B^cc 8558 l9DC6n102.-831C・.4911—9127一I)0F599,Ol85 ^ ^ Edit4一>Text=IntToStr(iCounter); sCounter2:IntToStr(iCounter); WritePrivateProfileString(”MonitorWinlnfo”,”Counter”, sCounter2.C图3监控程序组态画面 str(),sIniFilename.C—str()); existFlag=True; 3 结语 } } catch(Exception&exception) 在目前联锁系统和IT技术结合的越来越紧密的状况下,新 的问题也会出现。面对新的问题需要更多的IT知识来拓展视 野。对于类似通讯问题和程序问题本文只能作为案例来供大家 参考,其中还存在种种不足,希望在以后能够进一步完善。 参考文献 { Application一 >ShowException(&exception); 监控程序组态画面如图3所示。 为防止监控程序被非法人工关闭,所以其设计为运行时不 可见。若要关闭,需要在系统的进程管理器中执行结束进程操 作。本程序已经在苯乙烯操作站中运行。 张曜,李金花,张群瞻.c++Builder程序设计教程[M].北京:冶 金工业出版社,2002:t0—12. 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