0 引言

    隨著近幾年來(lái)中國(guó)煉化企業(yè)的快速發(fā)展，透平壓縮機(jī)綜合控制ITCC(integrated turbine compressor contr01)在煉化企業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它已成為煉化企業(yè)控制系統(tǒng)中重要的設(shè)備之一。ITCC人機(jī)界面關(guān)系到操作的方便快捷和安全可靠，其重要性也越來(lái)越得到重視。

    Wonderware公司開發(fā)的過(guò)程可視化組態(tài)軟件InTouch是目前應(yīng)用較為廣泛的人機(jī)界面組態(tài)軟件之一，它在ICS、TRICONEX等公司生產(chǎn)的ITCC系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。

    文章以InTouch在ITCC系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，介紹了畫面自動(dòng)彈出、畫面調(diào)用、報(bào)警和歷史趨勢(shì)查看、速度和防喘振畫面各類功能實(shí)現(xiàn)和操作以及鍵盤加鎖、功能設(shè)限和不同權(quán)限用戶配置等；同時(shí)，詳細(xì)介紹了實(shí)現(xiàn)這些功能的方法，論述了InTouch在實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面方便快捷和安全、可靠方面的應(yīng)用，為從事ITCC的人員提供了在人機(jī)界面方面可供參考與借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

1 便捷策略

    透平壓縮機(jī)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)要盡可能使操作人員便捷地獲取各種報(bào)警或聯(lián)鎖信息，并進(jìn)行各種操作。

1.1 畫面自動(dòng)彈出功能

    當(dāng)裝置發(fā)生報(bào)警或聯(lián)鎖事件時(shí)，相關(guān)的畫面能夠自動(dòng)跳出，大大縮短了操作人員的判斷時(shí)間。在程序腳本中編寫一段由多層嵌套IF語(yǔ)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(duì)應(yīng)的畫面先跳出，然后是第二層界面，依此類推。當(dāng)多個(gè)畫面同時(shí)出現(xiàn)報(bào)警或者聯(lián)鎖信號(hào)時(shí)，畫面將按其重要的程度依次跳出。

1.2 報(bào)警圖細(xì)化

    報(bào)警圖是為了在人機(jī)界面查看報(bào)警記錄。實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能需要導(dǎo)入“分布式報(bào)警顯示”向?qū)?一種簡(jiǎn)易的控件)，然后對(duì)該向?qū)Фx名稱、屬性、報(bào)警顯示格式、報(bào)警顯示顏色等。為了方便地查看報(bào)警記錄，可以利用“報(bào)警組”進(jìn)行過(guò)濾顯示，同時(shí)需要定義一個(gè)組合控件，組合控件的名稱定義為ComboBox_l；同時(shí)，還需要在該報(bào)警畫面的“窗口腳本”中的“顯示時(shí)”編寫程序。

1.3 操作窗口畫面

    ITCC操作窗口畫面的調(diào)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(dǎo)人Windows控件中的復(fù)合框控件，復(fù)合框控件名為“ComboBox-1”，并定義其標(biāo)記名為“OPENWINDOWNAME”，選中的窗口畫面的名字就會(huì)賦值給“OPENwINDOwNAME”，同時(shí)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(dòng)按鈕，在觸動(dòng)按鈕選項(xiàng)中定義要濕示的窗口，則通過(guò)點(diǎn)擊專門窗口畫面上的按鈕，可以很方便地進(jìn)入到各個(gè)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(diào)用畫面的按鈕菜單，同時(shí)也可以讓相應(yīng)的按鈕顏色根據(jù)對(duì)應(yīng)畫面是否有聯(lián)鎖信號(hào)而變化。

1.4 歷史趨勢(shì)畫面綜合調(diào)用

    歷史趨勢(shì)畫面在事故原因調(diào)查分析、工藝參數(shù)調(diào)整以及PID整定等方面都起到十分重要的作用。為實(shí)現(xiàn)各種功能調(diào)用的方便快捷，一般需要采用InTouch的三個(gè)向?qū)?控件)，即“含指示器和刻度的歷史趨勢(shì)”、“縮放或者平移趨勢(shì)面板”和“趨勢(shì)筆圖例”。有效組合這三個(gè)向?qū)Э蓪?shí)現(xiàn)調(diào)用歷史趨勢(shì)方便、快捷、靈活和信息全面等?！昂甘酒骱涂潭鹊臍v史趨勢(shì)”完成趨勢(shì)的主畫面，包含調(diào)用點(diǎn)的歷史趨勢(shì)圖、時(shí)間和量程等信息以及時(shí)間選擇游標(biāo)等。“縮放或者平移趨勢(shì)面板”可以方便自如地完成趨勢(shì)畫面上曲線的縮放和平移。“趨勢(shì)筆圖例”完成趨線點(diǎn)的選擇和該點(diǎn)在趨勢(shì)畫面游標(biāo)處的歷史值和實(shí)時(shí)值。在導(dǎo)人三個(gè)向?qū)r(shí)，需要對(duì)向?qū)Фx一些參數(shù)，三者需定義相同的歷史趨勢(shì)和筆刻度名稱，并在縮放或者平移趨勢(shì)面板定義平移時(shí)間變量名稱。所有變量的歷史記錄會(huì)按照時(shí)間順序統(tǒng)一地存放到硬盤上帶有時(shí)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(gè)文件，通過(guò)更改歷史記錄配置，設(shè)定歷史趨勢(shì)，則通過(guò)使用這些文件，就能方便地調(diào)用相應(yīng)的歷史記錄。

1.5 ITCC調(diào)速畫面設(shè)計(jì)

    ITCC調(diào)速畫面對(duì)開機(jī)前的各種測(cè)試操作、開機(jī)升速階段以及正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的調(diào)節(jié)操作等都發(fā)揮重要的作用。所以，要實(shí)現(xiàn)調(diào)速畫面的方便快捷，畫面必須包含壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速控制方面的信息和操作按鈕。調(diào)速畫面包括啟動(dòng)模式選擇(自動(dòng)升速或手動(dòng)升速)、控制模式選擇(遠(yuǎn)程或者本地控制)、超速試驗(yàn)方式選擇(電子超速試驗(yàn)或者機(jī)械超速試驗(yàn))以及停機(jī)方式選擇(緊急停車或者自動(dòng)停機(jī))等操作按鈕，還包括壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速、出入口壓力、溫度等參數(shù)的實(shí)時(shí)值顯示以及關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖等信息。

1.6 ITCC防喘振控制畫面設(shè)計(jì)

    ITCC防喘振采用可變極限流量法，使控制壓縮機(jī)不進(jìn)入喘振區(qū)，循環(huán)氣量最小，從而達(dá)到提高效率降低能耗的效果。但是可變極限流量法比較復(fù)雜，而在ITCC防喘振控制畫面中，包含了壓縮機(jī)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(gè)區(qū)域，即壓縮機(jī)喘振控制區(qū)顯示喘振線、喘振控制線、喘振控制線下移線、壓縮機(jī)的工作點(diǎn)和盤旋點(diǎn)。防喘振控制方式選擇區(qū)包含防喘振控制模式選擇操作按鈕(ITCC有自動(dòng)、手動(dòng)和半自動(dòng)三種防喘振控制模式)以及相關(guān)信息，防喘振實(shí)時(shí)曲線區(qū)顯示壓縮機(jī)關(guān)鍵參數(shù)，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(shí)時(shí)曲線。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)顯示防喘振控制參數(shù)，包括壓縮機(jī)工作點(diǎn)的位置和出入口壓力、人口流量和入口溫度等。該畫面實(shí)現(xiàn)的難點(diǎn)是：壓縮機(jī)喘振控制區(qū)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(diǎn)和盤旋點(diǎn)的組態(tài)均是由線或點(diǎn)在畫面的坐標(biāo)上進(jìn)行定位的。

2 安全策略

    本文通過(guò)設(shè)置鍵盤功能鍵加鎖、特殊按鈕設(shè)置用戶權(quán)限等，以防止誤操作，保證軟件使用過(guò)程的安全。

2.1 鍵盤加鎖

    組態(tài)時(shí)，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤各功能鍵的加鎖，以防止隨意退出人機(jī)界面或者對(duì)操作站進(jìn)行與ITCC無(wú)關(guān)的操作。

    ①設(shè)置WindowViewer屬性，實(shí)現(xiàn)鍵盤加鎖在WindowViewer窗口配置中，將幾個(gè)關(guān)鍵的功能鍵禁用，即可實(shí)現(xiàn)加鎖。這種鍵盤加鎖方式的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)置簡(jiǎn)單，但是鍵盤解鎖時(shí)，必須通過(guò)修改組態(tài)進(jìn)行解鎖，其步驟繁瑣并且使用不方便。

    ②編寫腳本，實(shí)現(xiàn)鍵盤加鎖

    在應(yīng)用程序運(yùn)行期間編寫腳本，可以靈活地實(shí)現(xiàn)鍵盤加鎖功能。

    這種鍵盤功能鍵加鎖方式的優(yōu)點(diǎn)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(duì)軟旁路按鈕操作采取了一些必要措施。

    ①設(shè)置ITCC軟旁路的操作權(quán)限，一般限定在班長(zhǎng)以上的用戶。實(shí)現(xiàn)方法通常是對(duì)旁路按鈕的有效性進(jìn)行定義，當(dāng)?shù)卿浻脩艏?jí)別在班長(zhǎng)以下時(shí)，無(wú)法進(jìn)行軟旁路操作。

    ②旁路按鈕不直接進(jìn)行旁路操作，而是調(diào)用旁路畫面，彈出對(duì)話框，對(duì)旁路操作作進(jìn)一步確認(rèn)。

    ③旁路操作和旁路顯示變量分開，防止在進(jìn)行旁路操作時(shí)，因通信中斷造成應(yīng)該實(shí)際完成的旁路操作卻已顯示在旁路位置。如變量“口”用來(lái)進(jìn)行旁路操作，變量“b”用于顯示旁路操作的狀態(tài)，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(dāng)1TCC中有大量旁路按鈕時(shí)，采用旁路按鈕共用一個(gè)旁路畫面的方法。這樣可以減少大量旁路畫面組態(tài)的繁瑣工作，避免組態(tài)錯(cuò)誤。如旁路按鈕執(zhí)行CALLBYPASS(”gPSLL327-BY”)，調(diào)用函數(shù)BYPASS，同時(shí)將變量傳給BYPASS的變量。在函數(shù)BYPASS中定義參數(shù)TAGNAME，這樣，gPSLL_827_BY就賦值給了TAGNAME，BYPASS函數(shù)執(zhí)行BP．Name=TAGNAME；Show At(。IA—SELECT BYPASS OR NOT”，$ObjHor+150，$ObjVer)，把要旁路的點(diǎn)(變量)賦值給BP，同時(shí)定位顯示旁路畫面；在旁路畫面中對(duì)“BP，’進(jìn)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(huì)造成嚴(yán)重的后果。為防止誤操作，需要像旁路按鈕一樣進(jìn)行操作設(shè)限，使用戶達(dá)到一定的操作級(jí)別時(shí)才可以進(jìn)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(cè)試按鈕，ITCC啟動(dòng)及調(diào)速畫面上的超速試驗(yàn)選擇開關(guān)、超速試驗(yàn)方式選擇以及調(diào)速閥靜態(tài)調(diào)試按鈕等，需要限制在機(jī)組停機(jī)時(shí)才可以有效，開機(jī)后這些按鈕自動(dòng)失效。

2.4 用戶配置及登錄

    用戶配置及登錄是對(duì)各類操作進(jìn)行設(shè)限的基礎(chǔ)。用戶配置定義不同的級(jí)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(jī)界面的一項(xiàng)重要工作。它為不同的使用人員配置了不同的權(quán)限，一般配置三級(jí)權(quán)限，即工程師、班長(zhǎng)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(jìn)行，確保了各種操作的安全性。

2.4.2登錄設(shè)計(jì)

    登錄設(shè)計(jì)和配置用戶相對(duì)應(yīng)，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(shè)計(jì)一個(gè)登錄按鈕，然后在按鈕的動(dòng)作定義中指定點(diǎn)擊按鈕時(shí)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(jí)別”以及確認(rèn)和退出登錄兩個(gè)按鈕。

    ①確定按鈕的動(dòng)作腳本，“按下時(shí)”狀態(tài)的腳本為：

3 結(jié)束語(yǔ)

    隨著ITCC技術(shù)的發(fā)展，人機(jī)界面的便捷性和安全性的要求越來(lái)越高，ITCC人機(jī)界面的便捷與安全始終是ITCC組態(tài)尤其是ITCC人機(jī)界面組態(tài)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文從實(shí)踐出發(fā)，綜合論述了實(shí)現(xiàn)防止誤操作、便捷地查看各種信息的方法和手段，為ITCC人機(jī)界面組態(tài)提供了思路，提高了組態(tài)效率。出色的人機(jī)界面為透平壓縮機(jī)的正常運(yùn)行提供了有效的保證，為ITCC人機(jī)界面在實(shí)際應(yīng)用中的不斷完善提供了參考依據(jù)。