EC应用软件教程文档格式.docx
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历史数据库：
它收集实时系统的实时数据和各种报警信息，利用ODBC接口存放在商用关系数据库中，并对存入的数据进行各种统计，提供历史数据库的查询。
查询方式有测点检索，历史趋势以及各种一览表。
利用电子表格，它可以按照用户的报表格式显示、打印报表。
历史数据库中的历史数据可备份到光盘、磁带或其它介质，并能恢复到历史库供查询统计。
远程浏览服务：
随着Internet技术的日益成熟，实时监控系统的部分功能得以在Internet上实现，这是为了适应信息时代的需要而新增加的功能，通过远程浏览服务，可以在远方实时浏览系统监控画面和查询历史报表、一览表，使在家里值班成为可能，这也是EC2000的一大特色。
与以往的监控系统相比，由于采用了WindowsNT操作系统平台，EC2000一方面充分利用了NT平台的优越性能，另一方面又充分利用了Windows平台下丰富繁多、功能强大的开发工具和应用软件，系统的功能齐全、技术先进，运行安全可靠、维护量小，并且可以方便的根据实际需要进行扩展，具有很大的发展潜力；
由于采用了面向对象这一计算机领域较前沿的技术，EC2000应用贴近于工程应用的客观对象，为使用者提供了集成环境下的简便快速生成工具以构造控制系统及完成现场调试和维护；
由于采用了全中文界面和丰富多彩的图形窗口界面，EC2000提供了更加易于理解和操作的运行环境，具有更加友善的人机界面和运行人员接口，操作起来更加简单、方便、可靠，既充分发挥了多窗口的特点，又满足了运行人员的习惯。
第二章EC2000监控系统配置
2．1硬件功能分配
EC2000系统功能采用基于网络的全分布可配置设计，它的数据库和控制分布在各个专用功能节点上，在一节点机上配置的功能只影响本节点而独立于其它节点，而且各个节点可以并行的运算和工作，从而具有较好的独立和并发性能。
这种配置也被NARIACCess监控系统所采用，并在实际运行使用中经受住了各种考验，被证明是非常有效的。
一般情况下，宿主节点分为以下几种：
1）LCU工作站（常称为LCUCPU）
主要用作实现当地单元控制设备（LCU）的数据采集、控制、信息的处理、调节功能，一般还提供现地操作的人机接口。
它是分布式系统中各单元信息的集散中心，当网络出现故障或者上位机因各种原因瘫痪时可以独立、稳定的运行以保证现场设备正常工作。
2）操作员工作站
为全厂集中监视和控制功能的人机接口。
实现实时图形显示、报警和事件的发布；
各种报表显示；
系统自诊断信息的显示；
操作员操作权限的登录及其管理；
应用控制操作，系统配置操作等各种操作处理。
操作员工作站的显示器和功能键盘一般放在中央控制室的控制台上，而机器主机放在计算机房，在需要时还可以完成专家系统的功能。
3）厂级工作站
主要用来执行系统的高级软件功能，包括AGC/AVC、报表统计数据处理、历史数据库、报表打印等，当操作员工作站瘫痪时也可以直接发令控制LCU的运转并监视现场运行过程以保证安全生产。
4）工程师工作站
原则上兼有操作员工作站的全部功能，另外可有培训仿真的功能。
5）Web服务器/通讯管理机
用于提供远程访问服务，可以进行远程实时画面显示（只监视，不控制）。
还可以用于处理与远方系统的通讯以及与MIS系统和其它系统的连接。
这些节点由符合IEEE802.3规约的以太网连接，网卡可以是WindowsNT支持的令牌以太网卡或者非令牌以太网卡，也可以是其它厂家生产的、带有支持NT网络驱动程序的网卡，传输介质可在同轴电缆、双绞线、光纤中任选。
EC2000的网络系统支持与基于UNIX的NARIACCess2.0系统的通信，具有良好的兼容性；
为增加系统的可靠性，EC2000还支持双网系统配置，即正常情况信息按照负载情况分配在两个网上传输，在一个网的信道出现故障时由另一网完成传输任务。
EC2000的双网系统配置也是其一大特色，因为它是国内基于WindowsNT实现双网的第一套应用系统，在进入国内市场的基于WindowsNT的外国产品也未发现使用双网。
对于具有数据库的节点（如LCU工作站、厂级工作站），支持冗余节点。
典型情况下为两个，平时一个为主，另一个为热备用，两个冗余节点同时接收外界信息，但是为了避免因引起混乱而发生危险，只有主节点才能发出控制信息。
LCU工作在冗余配置时常见方法有两种：
一是每台LCU由两台LCU工作站作为冗余节点，另一种方法是与相邻LCU工作站组成冗余节点。
需要指出的是，由于EC2000所具有的的全分布特性，网络上的这些节点可以非常方便的根据实际的需要进行任意搭配组合以适应各种不同的情况，而且增加或减少任一节点不会影响到其它节点的运行，这对系统今后的扩展和在现场的稳定运行是非常有利的。
为保证监控系统各台设备和装置的时钟的一致性以及监控系统与远方调度时钟的一致性，还要选用卫星全球定位系统（GPS）作为同步时钟。
另外EC2000还支持本公司及第三方生产的各种专用功能装置。
下图为一个典型的EC2000计算机监控系统结构图：
图2.1EC2000监控系统结构图
在这个系统中，采用了两台高性能工作站作为厂级计算机（两者之间接一个SJ-32双机切换装置），两台带双显的高性能工作站作为操作员工作站，一台工程师工作站，一台Web服务器/通信管理机，一台网络打印机；
采用双光纤以太网；
LCU采用我们自控公司自己研制的新一代SJ-600智能模件LCU；
每台机组LCU和开关站LCU均配置一台SJ-12C型微机同期装置，机组LCU上还配有一台SJ-22测速装置；
监控系统的同步时钟采用SZ-2型GPS卫星时钟系统。
2．2软件功能分配
EC2000软件主要包括以下几个部分：
2．2．1系统组态工具
2．2．1．1IO测点组态
采用填表、对话框、菜单方式提供组态工具，以MDI（Multi-DocumentInterface）作用户界面，以树形结构实现监控系统中输入采集量和输出控制量的各种参数定义，实现数据库的创建、修改、删除、查询（浏览）、保存、加载、返读、打印、在线调试及在线参数修改等。
数据存放以二进制码方式，文件存放为DOS格式，且数据库文件具有可传递性，生成的文件以24字节为版本控制信息，信息内容为生成软件的版本信息及文件生成的时间。
生成的IO数据库供各种装置和上位机同时使用，做到一次定义，多次使用。
2．2．1．2对象组态
采用面向对象的思想，提供对象组态工具，简化数据库生成。
它提供方便的人机界面，将现场设备和生产过程的运行工况、条件等封装为一个现场对象类，做到一次定义，多次使用。
现场对象类实例化时，生成一个现场对象，对象中的属性与实时数据库I/O测点进行连接，反映了现场设备运行工况及参数。
在对象中可以定义脚本以实现二次计算、报警及事故处理等功能，组态时可为脚本指定启动脚本（驱动源）。
对象库的组态提供按设备、关键字等多种对象属性连结方式。
当对象类实例化后，类中封装的对象属性与对象脚本不能完全反映设备和过程时，可在对象中单独加入属性与对象脚本。
2．2．1．3交互作图
用于完成反映电厂运行工况的画面的生成。
画面生成支持按对象连接，使得画面可以按照对象进行复制，并且画面可独立于实时IO库进行前景连接检查。
画面支持3DMax、AutoCAD、PhotoShop等第三方图形格式，支持动画连接、对象操作菜单连接，还引进了ActiveX控件，丰富了图形功能。
前面所述的作为EC2000的特色之一的人机界面就是主要靠交互作图来实现的。
2．2．1．4顺控流程组态
在水电厂控制和操作时，大量使用的控制操作方式为顺序控制方式。
目前国内设计院或用户提供的顺序控制流程和设备操作闭锁条件都是用流程图的形式来表示，对顺序控制来说，它是一种最为自然的语言，只要用流程图组态出一个控制的全过程，那么相应的控制程序已完成。
流程图组态是在以往的顺控流程组态工具的基础上发展起来的，它按照IEC-1131-3标准设计，以流程图这一图形化方式组态、显示和操作，并在组态时检查语法，整个过程直观、自然、易于接受；
支持顺控流程调试图形化显示，并支持单步、断点、连续等执行方式；
它支持流程执行回放功能，便于事后分析；
执行的流程支持按照大步显示，即使再复杂的流程也可以一目了然的在画面上显示；
对流程可以进行加锁和解锁；
支持流程执行异常陷阱处理，凡此种种独特的功能目前在国内都是绝无仅有的，是EC2000区别于其它系统的一大特色。
2．2．1．5历史数据库组态
随着计算机技术的发展和实时监控系统在电厂、电站的广泛应用，按“无人值班”（少人值守）目标设计或改造的电站、电厂计算机监控系统对系统提出历史数据存储功能要求，由历史数据库提供现场运行、维护、管理人员分析、处理事故、故障的历史运行数据及相关统计数据。
为满足上述要求，我们在WindowsNT操作系统平台上，开发了使用MicrosoftSQLServer7.0为数据库平台的历史数据库管理系统。
历史数据库系统是在实时监控系统中增加一个网络节点（也可以和厂级工作站共用一个节点），该网络节点与实时监控系统通过网络进行连接，如图2.2。
它使用商用关系数据库SQLServer或其它具有ODBC接口的数据库（Oracle、Sybase）创建历史数据库表项，通过交互界面自动从实时系统中接收实时数据与事件，进行历史数据存储和相关统计等，并提供选择测点是否作为抄表点、趋势记录点。
历史数据库服务器可配置为主/从机方式，也可配置为单机服务器方式。
如果为主/从服务器方式，主/从服务器之间自动实现数据的一致性由应用程序自动实现主/从服务器切换，也可通过RAID磁盘阵列保持双机数据一致。
图2.2历史数据工作站与实时监控系统连接图
2．2．1．6报表生成
通过Office套件中的电子表格Excel，编辑生成各种运行日志、月报、年报及其它统计报表，报表中的数据从数据库自动填入，报表的格式为表格，也可以用饼图、棒图等图形直观表示各种统计数据。
2．2．1．7系统配置
通过交互界面配置计算机监控系统的硬件及软件功能。
包括单双网选择、节点配置，用户配置（设置超级管理人员、维护人员、运行人员），重要进程配置（报警、对象驱动、画面显示等）、操作控制方式选择（包括一次登录，一次双重登录、多次单重登录、多次双重登录）等。
2．2．1．8电话语音报警组态（ONCALL）
通过电话语音卡等通讯工具实时地将全厂（站）重要事故和故障的动作信息在第一时间内通知相关值班人员和值班领导，真正做到有了事故、故障早发现早排除。
提供基本的模拟量和事故信息查询，可以远在千里之外，通过电话拨打厂内相应的查询号码，了解厂（站）的重要参数和事故、故障信息。
它提供了语音格式转换功能，可以自动地将EC2000监控系统中的报警语音转换为可以供ONCALL使用的文件格式。
2．2．1．9AGC/AVC组态
通过超级用户登录对全厂的系统频率、母线电压、有功、计算方法进行设定，也可对单台机组的水头要求、功率要求、开停机时间要求以及水头对有功的限制等参数进行设置，以满足自动发电控制和自动电压控制的要求。
2．2．1．10历史数据库备份与恢复
根据需要可以备份当年和往年的历史数据，也可以恢复往年和当年的备份数据进行查询。
2．2．2系统运行任务
2．2．2．1网络通讯与主从冗余
提供客户/服务器功能，使得网络上的任意两个节点或某一个节点内的两个进程或线程能够进行通信；
为了信文的可靠发送和接收，提供“挂号信”服务；
网络通信为使用网络发送接收功能的应用程序提供标准的调用接口；
通过心跳联系方式（即定时联系方式），监视本节点重要进程或线程的运行状况、接点通道状况及系统资源，在必要时，重新激活有关功能任务，在节点以主从方式运行时，自动进行主从切换；
时钟服务器通过广播对时信文，保证全监控节点时钟同步。
2．2．2．2前景数据库
EC2000的数据库分为两种：
一种为通常所指的I/O实时数据库，通过数据采集将数据写入实时数据库，由数据处理对实时I/O数据进行处理；
另一种为实时显示数据库，包括画面及其他任务所需的数据。
上述两种数据库互相独立，可存在于不同节点上，第一种数据库在具有数据采集及处理功能的NT节点或CCU上，第二种数据库在有显示统计等要求前景的NT节点上。
前景数据库包括IO前景数据库和对象前景数据库。
本任务通过时间接受变化数据和定时召唤两种方式管理前景数据库。
2．2．2．3对象数据库
此任务执行由对象组态脚本编译形成的汇编代码，自动生成二次计算量、综合量，并向网络上其它节点广播，更新其对象前景库。
它采用事件驱动方式，即当事件发生后立即调用与该事件处理有关的处理方法，实现综合智能报警、事故处理（启动紧急流程、推画面、处理指导、语音），接受人机界面的命令，实现按对象进行测点投退、置检修状态、报警屏蔽。
此任务还完成模拟量实测对象的数据记录和设定曲线的网上数据同步。
此外，还提供接口，供高级应用程序（如AGC/AVC）实现外围辅助状态的计算。
2．2．2．4画面显示
通过图形方式绘制主接线图，运行监视图的图形画面，通过前景库函数调用取得前景动态数据进行定时刷新；
对于可操作的前景可通过鼠标操作，弹出操作画板进行各种控制操作；
通过设数窗口可以进行有功、无功调节。
画面的其它特点在前面介绍交互作图时已经说过了，这里不再重复。
2．2．2．5报警界面
现场发生的所有事件均在此报警界面反映。
事件分类有：
事故一览表、故障一览表、状变一览表、越限一览表、操作一览表、调度一览表、保护事件一览表、保护自诊断一览表、AGC/AVC一览表、专家系统一览表、自诊断一览表。
报警信息就地存放，可以减少网络信文，并且如果局部发生故障不会造成整体报警信息的丢失；
采用多媒体技术提供专家指导；
报警信息可以按对象、设备、类别、时段查询，并可以逐条或全部确认；
可以按对象设备进行测点投退，置检修状态，报警屏蔽；
对于报警的重要事件可以以光字牌形式进行查看，当有事件时相应光字点亮，做到一目了然。
2．2．2．6顺控流程执行及显示
当操作员执行控制操作或调度进行控制时，将通知流程任务执行由顺控组态时编译的汇编代码。
在操作界面上，当顺控流程启动后，自动显示执行过程，并支持将流程执行过程打印输出。
至于其它的功能和特点在前面介绍流程组态时已经说过，这里就不再重复了。
2．2．2．7IO驱动
通过串行口或控制网接口，按照各种设备的通讯规约，读取采集装置采集的数据，进行工程系数转换、产生变位事件报警、越限事件报警；
将顺控执行发来的控制令转发到控制设备。
2．2．2．8IO数据库
此任务加载由IO组态生成的IO数据库，负责向网上其它节点发送信文，更新相应的IO前景数据库；
接收人机界面对数据库操纵的命令，更新实时数据库。
2．2．2．9数据浏览
通过IO测点索引表、对象索引表和对象浏览器可以查看现场设备测点的详细内容，并可直观的进行测点投、退，人工设值，限值修改等数据操纵。
2．2．2．10应用管理
所有的应用程序可以通过此工具条激活，各任务对应一个权限，只有在一定权限下才可以激活；
在工具条上可以进行系统登录，根据用户名、口令校核登录人员的合法性，并赋予相应的权限；
在此界面下可以由一个键调出紧急控制操作画面；
事故、故障、越限、自诊断灯，在相应事件发生时，对应灯闪动；
简报信息窗口可以显示最新的20条报警信息；
重要监视量显示区，可以显示最多6个常用量（例如全厂实发有功、系统频率等）。
2．2．2．11历史数据库
此任务负责进行小时抄表、各种统计量计算、报警事件保存、趋势曲线值保存等，通过人机界面可以进行历史曲线查询、模拟量统计查询，SOE查询，开关动作记录、一览表记录查询、事故追忆和回放，这些查询可以按照对象或者时段进行；
支持对历史库的备份和恢复。
2．2．2．12报表显示打印
此任务根据指定的日期从历史数据库中取出数据，按照定义好的报表格式显示打印；
它除了能以标准格式输出报表外，还可以将报表以图形方式输出。
报表显示打印与历史数据库两者之间的关系为客户/服务器模式，即两者可以运行于不同的网络节点，并采用ODBC接口相联系。
2．2．2．13操作票显示打印
它支持在线全屏编辑操作票内容，并按指定格式打印。
操作票也可以离线以文本方式输入，操作票显示打印的格式可以进行修改。
2．2．2．14外部通讯
监控系统是一个系统工程，它包括许多与外部系统的通讯，这些通讯都有相应的通讯程序，主要的通讯对象有GPS装置、双机切换装置、返回屏、水情测报系统、大坝监测系统、微机调速器装置、微机励磁装置、微机保护装置、调度系统、MIS等，EC2000将这些通讯程序都集成到系统中，可方便的与它们通信。
2．2．2．15远程诊断
系统运行过程中出现的故障和失效，很大比例上是由软件的失效引起的，既可能是由于软件中存在错误，也可能是配置上的不恰当，这些错误多半可以通过WindowsNT提供RAS（RemoteAccessServer）服务来及时加以解决。
利用此工具，通过MODEM与电话线，可以实现对远程监控系统的维护，做到及时服务。
此外，还可以利用该工具发布系统软件的更新版本，提高用户系统的运行和使用水平。
2．2．2．16高级应用程序AGC/AVC
水电厂自动发电控制（AGC）是指按预定条件和要求，以迅速、经济的方式自动控制水电有功功率来满足系统的需要的技术。
它是在水轮发电机组自动控制的基础上，实现全电厂自动化的一种方式。
根据水库上游来水量或电力系统的要求，考虑电厂及机组的运行限制条件，在保证电厂安全运行的前提下，以经济运行为原则，确定电厂机组运行台数、运行机组的组合和机组间的负荷分配。
在完成这些功能时，避免由于电力系统负荷短时波动而导致机组的频繁起、停。
水电厂自动电压控制（AVC）是指按预定条件和要求自动控制水电厂母线电压或全电厂无功功率的技术。
在保证机组安全运行的条件下，为系统提供可充分利用的无功功率，减少电厂的功率损耗。
采用AGC/AVC可以满足电力系统对安全发电的要求和机组安全运行的要求，同时根据实际需要满足运行人员的一些特殊要求，并且对全厂有功、系统频率、母线电压的变化及一些非常情况作出迅速反映，直接执行或者提示，使机组运行在优化工况，并对机组启停做出合理安排。
图2.3为EC2000软件各部与功能框图及相关特性。
图2.3EC2000软件与功能框图
第三章EC2000监控系统的工程实现
在了解了EC2000的系统配置以后，就可以应用EC2000来实现具体的工程了。
显而易见的是，仅仅依靠前面的介绍所获得的信息和认识是不足以完成一个工程的，它只是简要概括的介绍了整个系统的功能模块和组成结构，而我们下面所要做的也仅仅是从整体上介绍实现工程的一般阶段和步骤以及一些注意事项，只起到参考和指导作用，不能代替技术资料，所以要想完成一个工程，还必须仔细阅读《EC2000用户手册》以获得相关的细节。
计算机监控系统从合同签定到系统安装投运是一个较大的系统工程，一般情况下要经过三个阶段：
合同阶段、生产加工阶段、现场投运阶段，如图3.1所示。
一般来说，从合同签署至现场安装投运为工程实施阶段，我们下面的介绍就主要侧重于此。
图3.1计算机监控系统生产流程
3．1工程准备
当一个合同签定以后，就可以根据合同的规定进行系统的整体规划配置和设备的选购。
在开过设计联络会之后，就可以根据会议纪要以及客户方提供的技术资料进行系统的成套设计，其中包括工程统计表、结构委托书、模件参数表和配线表等。
3．2工程实施
在订购的设备到位并获得详细的技术资料后，就可以开始动手做了。
首先要做的是对照资料检查设备（机柜）的物理连接（包括接线等）是否正确，设备接电后工作是否正常，对于计算机设备，还要仔细检查它的配置和性能是否符合工程定货的要求等等。
3．2．1计算机的安装
包括系统软件和应用程序的安装以及网络的安装：
1）操作系统的安装
操作系统为WindowsNTServer，安装的方式有两种，即光盘引导安装和软盘引导安装，这两种方式的差别在于前者需要在安装前修改CMOS设置以使CDROM的引导优先级高于HDD，然后在第二次启动前又要恢复CMOS的设置，后者则不需要做这些事情。
在安装WindowsNTServer过程中需要注意的是其“许可协议方式”应该选择为“每服务器有XX（一般情况下为10）个同时连接”，其“服务器类型”应该选择为“独立的服务器”，这两个地方在安装过程中较容易选错。
其余的细节请参考《EC2000用户手册》之第十册。
2）操作系统补丁
在操作系统安装完之后，应当先对其打补丁（NTServicePack），补丁是Microsoft公司针对NT漏洞和不足所采取的补救措施，我们现在所使用的补丁程序是NTServicePack6。
在打完补丁后才能安装设备驱动程序和应用程序，否则这些程序将不能被正确的安装或执行。
但是这中间有两个例外，一个是网卡驱动程序，它在安装操作系统时就会被安装；
另一个就是声卡的驱动程序。
同其它的设备驱动相反，声卡驱动必须在打补
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