王宝新

摘 要：组态，是用应用软件中提供的工具、方法，完成工程中某一具体任务的过程，把下位机里那些非专业人士不能理解的程序，通过图形、动画等显示在电脑屏幕上，实现工程所需要的效果。

关键词：DCS;组态

1DCS组态系统

以杭州某地铁物业区35KV变电所工程采用DCS控制系统为例，在DCS控制系统中，前期组态的成功与否关系着后期运行的安全。因此，组态在DCS控制系统中是至关重要的一步。

1.1 容量大DCS控制系统应能控制多个控制域和和操作域，各控制欲又可控制多个操作站，不仅满足业主现有区域的操控，还应考虑业主后期的开发，并有一定的沉余。

1.2 可靠按照可靠性原则进行设计，充分保证系统安全可靠;系统所有部件都支持冗余，在任何单一部件故障情况下系统仍能正常工作。DCS系统具备故障安全功能，输出模块在网络故障情况下，进入预设的安全状态，保证人员、工艺系统或设备的安全。

1.3 管理DCS系统作为大规模联合控制系统，具备完善的工程管理功能，包括多工程师协同工作、组态完整性管理、在线单点组态下载、组态和操作权限管理等，并提供相关操作记录的历史追溯。

1.4 兼容DCS系统应支持 PROFIBUS、MODBUS、FF、HART等国际标准现场总线的接入和多种异构系统的综合集成。

1.5 运算DCS实时数据库内置二次计算功能，支持模拟量、开关量的四则计算，可进行开方、三角函数、幂函数、对数函数等运算。

1.6 快显DCS具有快速显示能力，从信号变化到流程图上显示时间小于 2 秒，最快可达 1 秒以内。在流程图上操作到信号输出响应时间不超过 1 秒。画面刷新时间不超过 1 秒。平均翻页响应时间不超过1 秒。

1.7 警示DCS报警包括系统报警和过程报警。系统报警提供系统自身的软硬件故障信息。过程报警是工业生产的过程参数超出了正常范围而由系统引发的报警。报警发生时，相关报警信息在服务器中被记录，并实时显示在监控界面的报警窗口中，同时可以声光报警，引起操作人员注意。报警信息可写入文件或进行打印。

2DCS组态步骤

2.1 软件介绍

软件安装完成后桌面出现三个图标（以浙大中控为例），系统结构组态软件主要是用来加载、备份、还原备份的工作，组态管理软件则是用来组态，监控启动软件则是用来对组态后的工程操作、控制以及监控。我们进行组态主要是用第二个软件来操作。

2.2 硬件组态和操作画面组态

组态根据不同厂家的配置方法和操作流程，通过硬件组态和操作画面组态等操作来实现整个组态的操作和使用，下面具体介绍一下每个步骤的实施方法和注意事项。

硬件组态在组态管理软件界面中选中需要配置的控制站，（如果是工程第一次进行组态，则需要新建一个控制站。）在控制站“组态属性列表区”内双击“硬件配置”，打开硬件组态软件。在硬件配置界面中，添加下级设备，选择某一级别设备，右键点击该级别设备，在弹出的右键菜单中选择“添加”项。在选择下级设备时要和系统柜或辅助柜内卡件一致，在DCS的图纸中可以查到柜内各个卡件、模块的位置。添加FF 接口模块，第一步添加I/O 连接模块;第二步添加机架;第三步添加FF 接口模塊模块，添加FF 接口模块成功后，选中该模块，并在属性设置区将FF 接口模块配置成冗余模式。硬件配置完成后，在硬件配置界面的工作区选择 FF 接口模块AM712，右键点击该接口模块，在弹出的右键菜单中选择“通信组态”项，即进入VFFFBuilder 组态软件界面，进入 VFFFBuilder 组态软件后，在FF 接口模块正确上电的情况下，其内部的两个FF 接口设备（FF 接口模块具有两个网段，每个网段分别具有一个虚拟FF 接口设备）首先被检测到，分别在相对应的组态段（Segment）中完成上线，随后需要完成匹配工作。

2.3 操作画面组态

以上硬件组态主要是厂家来完场成主要工作，而我们在后期常用的主要是操作画面组态，其中操作画面组态主要包括：总貌画面、一览画面、分组画面、趋势画面、流程图、报表、调度、自定义键、可报警分区、报警面板、报警声音、报警实时打印、操作指导、位号关联流程图、位号关联趋势画面。操作域内统一的配置有：报警颜色、域变量、监控用户授权、历史趋势、自定义报警分组、面板权限。

2.3.1 操作小组在组态管理软件的“监控组态”下选中一个操作域，右键单击该操作域，弹出右键菜单，“从组态服务器打开”：从服务器下载最新组态，锁定当前操作域，并打开监控组态软件，然后点击编辑。监控组态软件界面中右键单击操作小组，在弹出的右键菜单中选择“添加操作小组”，或在菜单栏中选择 【操作/添加操作小组】，或在工具栏中选择 图标，则操作小组“Team0001”添加成功，此时趋势画面、流程图、可报警分区等项都可添加在该操作小组下。

2.3.2 总貌画面在组态时，要考虑业主对全场情况了解的方便，应增加总貌画面，可以为一页或者多页，根据现场情况、操作域、设备数量等确定。每页总貌画面可同时显示 32 个位号的数据和说明，也可作为总貌画面页、分组画面页、趋势画面页、流程图画面页、数据一览画面页等的索引。总貌画面是标准画面之一。在总貌画面中，将涉及到的设备、仪表等位号加入，方便后面操。

2.3.3 一览画面一览画面是对整个化工项目中同类数据的汇总对比，比如温度一览表、可燃气体浓度一览表等。一览画面在实时监控状态下可以同时显示 32 个位号的实时值及描述，是系统的标准画面之一。在一览画面中可以加入需要的位号，如果在总貌画面中加入位号，可以通过点选来加入，防止输入有误，无法读取。

2.3.4 分组画面分组画面在组态中必不可少，可以按照相同类型设备来做分组画面，也可以根据相同同介质或相同操作域等做分组画面，在组态前咨询业主，根据业主意愿来进行分组

2.3.5 趋势画面趋势画面主要是将一些重要设备或者仪表投入运行后的所有数值记录，并成图显示，当然有的业主会要求将所有设备、仪表均加入趋势画面。趋势画面是在发生问题后查原因究责的依据之一，一个位号对应一张趋势图。

2.3.6 流程图画面流程图画面加入时要注意，将设计的工艺流程图、计量设备的逻辑运算和PID图等综合考虑，结合业主需求进行绘制，画面尽量简洁，将关键路线、关键点位体现即可，厂家较为复杂的PID图可单独成图，单独体现。

2.3.7 其他最后根据业主要求，加入报警画面、报表等画面。操作域画面组态基本就结束了，下一步则是将位号之间的联锁、互切等关系进行组态。根据PID图，判断工艺起点，根据特定指令发出，起始设备的运行，后续设备做出相应动作。并且某一环节出现问题发出反馈，其余设备响应并作出相应动作，同时在操作域显示以提示操作人员。并在域组态中设置各种模式下的颜色，用以区分、突出关键信号。

2.4 域变量

域变量组态是组态软件包的重要组成部分之一，通过 I/O 驱动，提供对第三方设备和 OPC 数据接入的支持。另外，还提供包括仿真变量（Memory 驱动）和二次计算变量两部分内容的组态功能以及系统数据跨域访问的功能。域变量组态包括两大类数据点：“非仿真位号”和“仿真位号”。

2.4.1 非仿真位号：内存位号不会自动变化，支持各种数据类型，可对其进行读写操作。在域变量组态中添加相关位号时，I/O 地址必须为空。

2.4.2 仿真位号：仿真位号按照各自的变化规律自动变化。在域变量组态中配置仿真位号时。如：设置一个正弦变量，且相位为0，则该位号的I/O地址可以设置为A。

3 结语

市场上的DCS软件很多种，组态的方法、编程语言也有很多，本文仅就其一种进行探讨，如有偏颇之处还请各位指出、纠正。

参考文献：

[1]FF组态软件使用手册   浙大中控

[2]ECS-700    浙大中控