基于MCGS組態(tài)軟件的煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的研究

張麗麗

（平頂山天安煤業(yè)股份有限公司八礦，河南 平頂山 467012）

0 引言

隨著我國(guó)信息化技術(shù)的發(fā)展以及安全生產(chǎn)要求的提高，我國(guó)大多數(shù)煤礦企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中都采用了各種各樣的監(jiān)控系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在煤礦的安全生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。本文分析了基于MCGS 的煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，并給出了一種實(shí)現(xiàn)方案。

1 系統(tǒng)功能簡(jiǎn)介

MCGS(Monitor and Control Generated Systern，通用監(jiān)控系統(tǒng))是一套用于快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件，它能在基于Microsoft 的各種32 位Windows 平臺(tái)上運(yùn)行，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理，以動(dòng)畫(huà)顯示、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問(wèn)題的方案。MCGS 具有操作簡(jiǎn)便、可視性好、可維護(hù)性強(qiáng)、高性能和高可靠性等特點(diǎn)，在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

平煤集團(tuán)八礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)井下生產(chǎn)工作面的主要設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要包括：采煤機(jī)的當(dāng)班開(kāi)停時(shí)長(zhǎng)和當(dāng)日開(kāi)停時(shí)長(zhǎng)及相應(yīng)的開(kāi)機(jī)率、順槽皮帶的當(dāng)班、當(dāng)日開(kāi)停時(shí)長(zhǎng)、工作面瓦斯?jié)舛纫约吧a(chǎn)工作面/工作區(qū)域的人數(shù)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)實(shí)施監(jiān)控，形成統(tǒng)一的監(jiān)控軟件平臺(tái)在調(diào)度室進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)以WEB 的方式發(fā)布到辦公網(wǎng)和集團(tuán)公司，利用防火墻實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全隔離。實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工況的有效監(jiān)管，為煤礦安全生產(chǎn)、調(diào)度和決策指揮提供直觀、可靠的觀察手段。

2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工況、人員信息監(jiān)控，需要分別從原有若干分離的系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)。系統(tǒng)主要由：KJ 數(shù)據(jù)接口（KJ 系統(tǒng)含煤機(jī)、皮帶開(kāi)停數(shù)據(jù)）、OPC 數(shù)據(jù)接口和人員定位接口組成。功能接口圖如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)接口圖

3 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

3.1 硬件環(huán)境

MCGS 服務(wù)器需求：支持多線程的服務(wù)器優(yōu)先。如HP，聯(lián)想等；工控機(jī)要求硬滿足：CPU：不少于兩核，單核1.9GHz 以上；內(nèi)存：不小于8G；顯示器：不小于19 寸；顯卡：必須支持1280*960 分辨率；顯存：2G或以上；硬盤：1T 以上；

3.2 軟件要求

操作系統(tǒng)：XP 完整版（或純凈版+XP 系統(tǒng)補(bǔ)?。?；數(shù)據(jù)庫(kù)：安裝SQL2005（升級(jí)備用）；接口軟件：KJ 驅(qū)動(dòng)接口、人員定位接口、WebService驅(qū)動(dòng)；FTP 上傳軟件：負(fù)責(zé)將生產(chǎn)的工況信息文件上傳到FTP 服務(wù)器；核心軟件：MCGS（無(wú)限點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)版V6.2）及軟件狗；外圍軟件：OPC 驅(qū)動(dòng)包，OPC 客戶端包、VB6.0；授權(quán)軟件：注冊(cè)碼申請(qǐng)（PM 注冊(cè)申請(qǐng).exe）。

3.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案

3.3.1 MCGS 的安裝

MCGS 組態(tài)軟件的安裝盤只有一張光盤，在安裝程序窗口中選擇“安裝MCGS 組態(tài)軟件通用版”，啟動(dòng)安裝程序，安裝程序存放在指定安裝目錄。完成通用版安裝后，在安裝程序窗口中選擇“安裝MCGS 組態(tài)軟件WWW 版”，啟動(dòng)安裝程序開(kāi)始安裝。

3.3.2 MCGS 的配置

安裝MCGS 相關(guān)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，本系統(tǒng)主要用到KJ2000 驅(qū)動(dòng)，RYDW_GK_WS 驅(qū)動(dòng)和OPC 設(shè)備驅(qū)動(dòng)，并根據(jù)需要對(duì)各驅(qū)動(dòng)進(jìn)行屬性設(shè)置，以滿足生產(chǎn)需求。

（1）圖形界面設(shè)計(jì)

MCGS 提供了豐富的繪圖控件，可完成各種圖形(如儀表盤、柜，實(shí)時(shí)曲線，歷史曲線，報(bào)表，各種參數(shù)分布圖等)的設(shè)計(jì)，用戶可以設(shè)計(jì)自己的圖形界面。

本系統(tǒng)上位機(jī)的主要界面設(shè)計(jì)為：生產(chǎn)系統(tǒng)主界面、實(shí)時(shí)曲線窗口和歷史曲線窗口、瓦斯監(jiān)測(cè)窗口、皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)測(cè)串口。各界面之間可以互相切換。

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

MCGS 數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能強(qiáng)大，可通過(guò)各種內(nèi)部函數(shù)、運(yùn)算符、腳本程序?qū)?shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)存盤數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、排序等操作，可以和SQL Server、Oracle、Access 等數(shù)據(jù)庫(kù)相連。

（3）功能模塊開(kāi)發(fā)

MCGS 已經(jīng)承擔(dān)了許多功能模塊的開(kāi)發(fā)(如歷史曲線等)，只需輕松組態(tài)，無(wú)須煩瑣編程。剩下的主要是數(shù)據(jù)處理模塊的開(kāi)發(fā)，程序開(kāi)發(fā)人員需要對(duì)不同類型的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理，使用VB 或C 語(yǔ)言編制成DLL，供MCGS 調(diào)用。

本監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)先進(jìn)的控制理論，采用先進(jìn)、方便、實(shí)用的工控組態(tài)軟件MCGS，很好地完成了監(jiān)控系統(tǒng)工程，有效地提高了監(jiān)控系統(tǒng)的效率和安全性，該系統(tǒng)在我礦運(yùn)行兩年來(lái)，性能穩(wěn)定，同時(shí)具有以下特點(diǎn)：

（1）用戶界面友好便利，MCGS 的動(dòng)畫(huà)、曲線及各種圖形使數(shù)據(jù)顯示直觀形象；

（2）產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)上傳終端，使礦局端輕松享受數(shù)據(jù)共享；

（3）系統(tǒng)生成迅速，可擴(kuò)展性增強(qiáng)。

［1］馬國(guó)華.監(jiān)控組態(tài)軟件及其應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2001.

［2］易江義，周彩霞.工控組態(tài)軟件的發(fā)展與開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)[J].洛陽(yáng)工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2003，13(1).

［3］徐春燕，華鋼，劉曉東，胡義華.基于MCGS 組態(tài)軟件的煤礦監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J].工礦自動(dòng)化，2005，10(5).