组态王配方管理在煤炭地下气化监控中的应用

李庆堂　王跃

摘 要

组态王是国内优秀的上位机监控软件之一。本文以煤炭地下气化工艺为例，介绍了组态王的配方管理在气化剂配比中的应用。

【关键词】配方管理 监控 煤炭地下气化

煤炭地下气化技术就是将气化剂送到地下，使之与不经过传统开采工序仍然处于地下的煤炭进行热作用和化学作用后产生化工原料气体的一项新技术，可将燃烧后的有害物质留在了地下，不需井下有人，因此安全性非常高，被誉为第二代采煤方法。在1979年联合国“世界煤炭远景会议”上明确指出，发展地下气化是煤矿开采创新的一个重要方向 。随着技术进步，计算机系统得到了广泛地使用，一些优秀的上位机监控软件不断涌现，其中亚控科技有限公司的组态王就是其中之一。本文就是以现阶段煤炭地下气化工艺为例，重点讲述组态王6.5配方管理模块的特色应用。

1 煤炭地下气化的配方管理

1.1 配方管理概述

在制造业，配方是用来描述生产一件产品所用的不同配料之间的比例关系，是生产过程中一些变量对应的参数设定值的集合。例如煤炭地下气化行业，生成的气体热值不同，后续深加工工艺将不同。为使热值保持在某一数值，就需要控制进气介质中空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气的占不同比而使煤进行程度不同的氧化、还原、干馏反应，这就用到组态王软件中特有的配方管理功能。

1.2 煤炭地下气化的配方管理原理

煤炭地下气化一个显著的工艺特点就是过一段时间组分就会有所波动，为了保持出口组分相对稳定，就需要在短时间内调整气化剂的多个成分含量，即配方管理功能。这个功能有两个部分组成：配方管理器和配方函数集。配方管理器用于创建和维护配方模板文件；配方函数集则是在组态王运行时选择、装载模板中的各种配方。在煤炭地下气化实际工艺中用到的配方模板如表1示意。

通过配方分配将需要用到的配方传递到相应变量中。如当调用热值为1700的配方时，则此配方的数据值空气占0%、氧气占60%、二氧化碳占30%、水占0%、水蒸气占5%、氮气占5%将分别传送给变量FI1、FI2、FI 3、FI4、FI5、FI6；同理，当调用其他的配方时，亦然。

2 配方管理的实际应用

2.1 变量的定义

煤炭地下气化工艺中，参与调节的气化剂包括但不限于空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气这六种气化剂，本文以上述六种气化剂为例，在组态王系统中对应的变量名为FI1，FI2，FI3，FI4，FI5，FI6，其数值分别代表进气气化剂中空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气所占体积百分比。

打开组态王6.53应用程序，在工程浏览器中左边的目录树中选择“数据词典”项，新建变量，其属性由基本属性、报警配置、记录配置三个属性页组成。其中最主要的就是“基本属性”页面。根据实际，对FI1基本属性的设置如图1所示。

然后建立变量FI2、FI3、FI4、FI5、FI6，设置与之类似；另外设置一个变量三个内存字符串型的变量，“热值1700”、“热值800”、“热值1200”，分别代表热值1700大卡时、热值800大卡时、热值1200大卡时的配方名。

2.2 配方模板的创建

按照煤炭地下气化现场实际在组态王工程浏览器中新建配方：变量1为在组态王数据词典里定义的FI1，选择后变量类型自动显示。依次，变量2为FI2；变量3为FI3；变量4为FI4；变量5为FI5；变量6为FI6。按照需要输入热值为1700大卡、800大卡、1200大卡时各个变量的数值。同时注意配方属性里配方种类选择“4”，变量数量选择和“6”，才能保证在组态王系统里能进行应用。完成后的配方如图2。

然后将配方文件保存到"D：＼”，配方名为“煤炭地下气化热值配方”，至此配方模板建立完成。

2.3 配方管理的应用

建立配方管理的新画面，命名为“煤炭地下气化配方管理”。在其上插入4个按钮并建立一个七行二列的表格。其中4个按钮分别命名为“调入配方”、“下一配方”、“上一配方”和 “退出”；表格第一行左右两格分别写“气化剂名称”和“气化剂百分占比”。在第一列气化剂名称下面的格中分别输入“空气”、“氧气”、“二氧化碳” “水”、“水蒸气”、“氮气”，与之分别对应的第二列中选择好相应的动画链接，为“模拟量输出”的“＼＼本站点＼FI1”、“＼＼本站点＼FI2”、“＼＼本站点＼FI3”、“＼＼本站点＼FI4”、“＼＼本站点＼FI5”、“＼＼本站点＼FI5”，如图3所示。

为实现对配方的有效管理，需要给4个按钮写脚本语言。

当按下“调入配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeLoad（ " D：＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

当按下“下一配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeSelectNextRecipe（ " D：＼煤炭地下气化热值配方"，"热值800"）；

RecipeLoad（" D：＼＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

当按下“上一配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeSelectPreviousRecipe （ " D：＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

RecipeLoad（" D：＼煤炭地下气化热值配方"，"热值800"）；

当按下“退出”按钮时触发的脚本语言是：

ClosePicture（"煤炭地下气化配方管理"）；

3 结论

组态王6.5系列的配方管理功能，满足了我单位边试验边研发边运行的特殊需要，减轻了操作人员和研发人员的劳动强度，提高了工作效率和综合判断现场发生情况的能力。

参考文献

[1]梁杰.煤炭地下气化过程稳定性及控制技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003，10-30.

[2]Z.T.WANG，L.YU，S.Q.LIU. Themoderntechnologyof underground Coal in China[C].Asia-Pacific workshop on Coal Mining Technology . Japan，2001，19-22

[3]L.YU，S.Q.LIU.Thoughts on commercialization of new technique LLTS-UCG[J].Science and Technology Review，2003（2）：51-54.

[4]北京亚控科技发展有限公司.组态王实用手册，2012.

作者单位

乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司 内蒙古自治区乌兰察布市 012000endprint

摘 要

组态王是国内优秀的上位机监控软件之一。本文以煤炭地下气化工艺为例，介绍了组态王的配方管理在气化剂配比中的应用。

【关键词】配方管理 监控 煤炭地下气化

煤炭地下气化技术就是将气化剂送到地下，使之与不经过传统开采工序仍然处于地下的煤炭进行热作用和化学作用后产生化工原料气体的一项新技术，可将燃烧后的有害物质留在了地下，不需井下有人，因此安全性非常高，被誉为第二代采煤方法。在1979年联合国“世界煤炭远景会议”上明确指出，发展地下气化是煤矿开采创新的一个重要方向 。随着技术进步，计算机系统得到了广泛地使用，一些优秀的上位机监控软件不断涌现，其中亚控科技有限公司的组态王就是其中之一。本文就是以现阶段煤炭地下气化工艺为例，重点讲述组态王6.5配方管理模块的特色应用。

1 煤炭地下气化的配方管理

1.1 配方管理概述

在制造业，配方是用来描述生产一件产品所用的不同配料之间的比例关系，是生产过程中一些变量对应的参数设定值的集合。例如煤炭地下气化行业，生成的气体热值不同，后续深加工工艺将不同。为使热值保持在某一数值，就需要控制进气介质中空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气的占不同比而使煤进行程度不同的氧化、还原、干馏反应，这就用到组态王软件中特有的配方管理功能。

1.2 煤炭地下气化的配方管理原理

煤炭地下气化一个显著的工艺特点就是过一段时间组分就会有所波动，为了保持出口组分相对稳定，就需要在短时间内调整气化剂的多个成分含量，即配方管理功能。这个功能有两个部分组成：配方管理器和配方函数集。配方管理器用于创建和维护配方模板文件；配方函数集则是在组态王运行时选择、装载模板中的各种配方。在煤炭地下气化实际工艺中用到的配方模板如表1示意。

通过配方分配将需要用到的配方传递到相应变量中。如当调用热值为1700的配方时，则此配方的数据值空气占0%、氧气占60%、二氧化碳占30%、水占0%、水蒸气占5%、氮气占5%将分别传送给变量FI1、FI2、FI 3、FI4、FI5、FI6；同理，当调用其他的配方时，亦然。

2 配方管理的实际应用

2.1 变量的定义

煤炭地下气化工艺中，参与调节的气化剂包括但不限于空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气这六种气化剂，本文以上述六种气化剂为例，在组态王系统中对应的变量名为FI1，FI2，FI3，FI4，FI5，FI6，其数值分别代表进气气化剂中空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气所占体积百分比。

打开组态王6.53应用程序，在工程浏览器中左边的目录树中选择“数据词典”项，新建变量，其属性由基本属性、报警配置、记录配置三个属性页组成。其中最主要的就是“基本属性”页面。根据实际，对FI1基本属性的设置如图1所示。

然后建立变量FI2、FI3、FI4、FI5、FI6，设置与之类似；另外设置一个变量三个内存字符串型的变量，“热值1700”、“热值800”、“热值1200”，分别代表热值1700大卡时、热值800大卡时、热值1200大卡时的配方名。

2.2 配方模板的创建

按照煤炭地下气化现场实际在组态王工程浏览器中新建配方：变量1为在组态王数据词典里定义的FI1，选择后变量类型自动显示。依次，变量2为FI2；变量3为FI3；变量4为FI4；变量5为FI5；变量6为FI6。按照需要输入热值为1700大卡、800大卡、1200大卡时各个变量的数值。同时注意配方属性里配方种类选择“4”，变量数量选择和“6”，才能保证在组态王系统里能进行应用。完成后的配方如图2。

然后将配方文件保存到"D：＼”，配方名为“煤炭地下气化热值配方”，至此配方模板建立完成。

2.3 配方管理的应用

建立配方管理的新画面，命名为“煤炭地下气化配方管理”。在其上插入4个按钮并建立一个七行二列的表格。其中4个按钮分别命名为“调入配方”、“下一配方”、“上一配方”和 “退出”；表格第一行左右两格分别写“气化剂名称”和“气化剂百分占比”。在第一列气化剂名称下面的格中分别输入“空气”、“氧气”、“二氧化碳” “水”、“水蒸气”、“氮气”，与之分别对应的第二列中选择好相应的动画链接，为“模拟量输出”的“＼＼本站点＼FI1”、“＼＼本站点＼FI2”、“＼＼本站点＼FI3”、“＼＼本站点＼FI4”、“＼＼本站点＼FI5”、“＼＼本站点＼FI5”，如图3所示。

为实现对配方的有效管理，需要给4个按钮写脚本语言。

当按下“调入配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeLoad（ " D：＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

当按下“下一配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeSelectNextRecipe（ " D：＼煤炭地下气化热值配方"，"热值800"）；

RecipeLoad（" D：＼＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

当按下“上一配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeSelectPreviousRecipe （ " D：＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

RecipeLoad（" D：＼煤炭地下气化热值配方"，"热值800"）；

当按下“退出”按钮时触发的脚本语言是：

ClosePicture（"煤炭地下气化配方管理"）；

3 结论

组态王6.5系列的配方管理功能，满足了我单位边试验边研发边运行的特殊需要，减轻了操作人员和研发人员的劳动强度，提高了工作效率和综合判断现场发生情况的能力。

参考文献

[1]梁杰.煤炭地下气化过程稳定性及控制技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003，10-30.

[2]Z.T.WANG，L.YU，S.Q.LIU. Themoderntechnologyof underground Coal in China[C].Asia-Pacific workshop on Coal Mining Technology . Japan，2001，19-22

[3]L.YU，S.Q.LIU.Thoughts on commercialization of new technique LLTS-UCG[J].Science and Technology Review，2003（2）：51-54.

[4]北京亚控科技发展有限公司.组态王实用手册，2012.

作者单位

乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司 内蒙古自治区乌兰察布市 012000endprint

摘 要

组态王是国内优秀的上位机监控软件之一。本文以煤炭地下气化工艺为例，介绍了组态王的配方管理在气化剂配比中的应用。

【关键词】配方管理 监控 煤炭地下气化

煤炭地下气化技术就是将气化剂送到地下，使之与不经过传统开采工序仍然处于地下的煤炭进行热作用和化学作用后产生化工原料气体的一项新技术，可将燃烧后的有害物质留在了地下，不需井下有人，因此安全性非常高，被誉为第二代采煤方法。在1979年联合国“世界煤炭远景会议”上明确指出，发展地下气化是煤矿开采创新的一个重要方向 。随着技术进步，计算机系统得到了广泛地使用，一些优秀的上位机监控软件不断涌现，其中亚控科技有限公司的组态王就是其中之一。本文就是以现阶段煤炭地下气化工艺为例，重点讲述组态王6.5配方管理模块的特色应用。

1 煤炭地下气化的配方管理

1.1 配方管理概述

在制造业，配方是用来描述生产一件产品所用的不同配料之间的比例关系，是生产过程中一些变量对应的参数设定值的集合。例如煤炭地下气化行业，生成的气体热值不同，后续深加工工艺将不同。为使热值保持在某一数值，就需要控制进气介质中空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气的占不同比而使煤进行程度不同的氧化、还原、干馏反应，这就用到组态王软件中特有的配方管理功能。

1.2 煤炭地下气化的配方管理原理

煤炭地下气化一个显著的工艺特点就是过一段时间组分就会有所波动，为了保持出口组分相对稳定，就需要在短时间内调整气化剂的多个成分含量，即配方管理功能。这个功能有两个部分组成：配方管理器和配方函数集。配方管理器用于创建和维护配方模板文件；配方函数集则是在组态王运行时选择、装载模板中的各种配方。在煤炭地下气化实际工艺中用到的配方模板如表1示意。

通过配方分配将需要用到的配方传递到相应变量中。如当调用热值为1700的配方时，则此配方的数据值空气占0%、氧气占60%、二氧化碳占30%、水占0%、水蒸气占5%、氮气占5%将分别传送给变量FI1、FI2、FI 3、FI4、FI5、FI6；同理，当调用其他的配方时，亦然。

2 配方管理的实际应用

2.1 变量的定义

煤炭地下气化工艺中，参与调节的气化剂包括但不限于空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气这六种气化剂，本文以上述六种气化剂为例，在组态王系统中对应的变量名为FI1，FI2，FI3，FI4，FI5，FI6，其数值分别代表进气气化剂中空气、氧气、二氧化碳、水、水蒸气、氮气所占体积百分比。

打开组态王6.53应用程序，在工程浏览器中左边的目录树中选择“数据词典”项，新建变量，其属性由基本属性、报警配置、记录配置三个属性页组成。其中最主要的就是“基本属性”页面。根据实际，对FI1基本属性的设置如图1所示。

然后建立变量FI2、FI3、FI4、FI5、FI6，设置与之类似；另外设置一个变量三个内存字符串型的变量，“热值1700”、“热值800”、“热值1200”，分别代表热值1700大卡时、热值800大卡时、热值1200大卡时的配方名。

2.2 配方模板的创建

按照煤炭地下气化现场实际在组态王工程浏览器中新建配方：变量1为在组态王数据词典里定义的FI1，选择后变量类型自动显示。依次，变量2为FI2；变量3为FI3；变量4为FI4；变量5为FI5；变量6为FI6。按照需要输入热值为1700大卡、800大卡、1200大卡时各个变量的数值。同时注意配方属性里配方种类选择“4”，变量数量选择和“6”，才能保证在组态王系统里能进行应用。完成后的配方如图2。

然后将配方文件保存到"D：＼”，配方名为“煤炭地下气化热值配方”，至此配方模板建立完成。

2.3 配方管理的应用

建立配方管理的新画面，命名为“煤炭地下气化配方管理”。在其上插入4个按钮并建立一个七行二列的表格。其中4个按钮分别命名为“调入配方”、“下一配方”、“上一配方”和 “退出”；表格第一行左右两格分别写“气化剂名称”和“气化剂百分占比”。在第一列气化剂名称下面的格中分别输入“空气”、“氧气”、“二氧化碳” “水”、“水蒸气”、“氮气”，与之分别对应的第二列中选择好相应的动画链接，为“模拟量输出”的“＼＼本站点＼FI1”、“＼＼本站点＼FI2”、“＼＼本站点＼FI3”、“＼＼本站点＼FI4”、“＼＼本站点＼FI5”、“＼＼本站点＼FI5”，如图3所示。

为实现对配方的有效管理，需要给4个按钮写脚本语言。

当按下“调入配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeLoad（ " D：＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

当按下“下一配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeSelectNextRecipe（ " D：＼煤炭地下气化热值配方"，"热值800"）；

RecipeLoad（" D：＼＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

当按下“上一配方”按钮时触发的脚本语言是：

RecipeSelectPreviousRecipe （ " D：＼煤炭地下气化热值配方"， "热值800"）；

RecipeLoad（" D：＼煤炭地下气化热值配方"，"热值800"）；

当按下“退出”按钮时触发的脚本语言是：

ClosePicture（"煤炭地下气化配方管理"）；

3 结论

组态王6.5系列的配方管理功能，满足了我单位边试验边研发边运行的特殊需要，减轻了操作人员和研发人员的劳动强度，提高了工作效率和综合判断现场发生情况的能力。

参考文献

[1]梁杰.煤炭地下气化过程稳定性及控制技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003，10-30.

[2]Z.T.WANG，L.YU，S.Q.LIU. Themoderntechnologyof underground Coal in China[C].Asia-Pacific workshop on Coal Mining Technology . Japan，2001，19-22

[3]L.YU，S.Q.LIU.Thoughts on commercialization of new technique LLTS-UCG[J].Science and Technology Review，2003（2）：51-54.

[4]北京亚控科技发展有限公司.组态王实用手册，2012.

作者单位

乌兰察布新奥气化采煤技术有限公司 内蒙古自治区乌兰察布市 012000endprint