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　　摘要：本文介紹了集工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、GE組態(tài)軟件、PLC（可編程控制器）鍋爐運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動(dòng)控制、故障檢測(cè)等多方面功能，為鍋爐的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供了保證。
　　
　　1、前言
　　
　　計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是采用集中監(jiān)測(cè)、集中控制、集中顯示、集中管理、集中保存的系統(tǒng)，融合了較*的自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，廣泛應(yīng)用在化工、供暖、機(jī)械、供水、水處理等多個(gè)領(lǐng)域，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來越顯著的作用。在滿足鍋爐連續(xù)、安全、穩(wěn)定的前提下，本文介紹了集工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、組態(tài)軟件、PLC（可編程控制器）、于一體的鍋爐自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。
　　
　　2、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施
　　
　　目前，對(duì)于供熱系統(tǒng)計(jì)算機(jī)監(jiān)控方式有兩種不同的思路：一種方式是采用中央集中式監(jiān)控方法；另一種是采用中央與現(xiàn)場(chǎng)分工協(xié)作的監(jiān)控方法。前一種方法控制權(quán)集中在上位機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)工作站只有測(cè)試儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的功能只是參數(shù)采集和上傳，本身沒有自動(dòng)調(diào)控的決策功能。這種方法靈活性差，如發(fā)局部故障容易影響全局的正常運(yùn)行，當(dāng)通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，會(huì)造成重大影響。第二種方法是鍋爐運(yùn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)決策功能*“下放”給現(xiàn)場(chǎng)工作站的一種自控系統(tǒng)，中央控制室即調(diào)度室只負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)工作站運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視以及在必要的情況下修改設(shè)定參數(shù)。如果整個(gè)熱網(wǎng)已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)，還可以調(diào)控總供熱量、總循環(huán)量以及熱量調(diào)度。這種方法比較靈活，故障影響面小，也能滿足“分戶熱計(jì)量”用戶對(duì)供熱系統(tǒng)變流量運(yùn)行的要求。
　　
　　本例遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于小區(qū)內(nèi)鍋爐分散、整個(gè)熱網(wǎng)不聯(lián)網(wǎng)的情況，我們選擇第二種遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。
　　
　　整個(gè)控制系統(tǒng)由一臺(tái)總工程師站內(nèi)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)、兩臺(tái)工程師站監(jiān)控計(jì)算機(jī)，工程師站即調(diào)度室計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)接收現(xiàn)場(chǎng)各站點(diǎn)傳來的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)并顯示，以便操作人員查看和生成報(bào)表?？偣こ處熣驹诒匾那闆r下，可由操作人員向現(xiàn)場(chǎng)各站點(diǎn)發(fā)送控制命令或修改參數(shù)。
　　
　　現(xiàn)場(chǎng)控制單元GEPACSystemsRX3iPLC，并配以IC200MDL布爾變量輸入輸出模塊、IC200ALG模擬數(shù)據(jù)輸出模塊和通訊模塊相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)示意簡(jiǎn)圖如圖1：　　　　
　　3、監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置
　　
　　GE組態(tài)軟件CimplicityMachineEdition6.0是美國通用公司開發(fā)的是用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件。它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺(tái)上運(yùn)行,通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理,以動(dòng)畫顯示、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)際工程問題的方案,在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
　　
　　其創(chuàng)新在于PLC程序和上位機(jī)程序所用的中間變量有Excel表的宏程序自動(dòng)生成后，導(dǎo)入軟件CimplicityMachineEdition中免得每一個(gè)變量手動(dòng)輸入。
　　
　　監(jiān)控系統(tǒng)主要功能從圖1的登陸界面，輸入正確的用戶名和密碼后進(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控畫面　　　　
　?。?）、顯示功能：工藝流程、測(cè)量值、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、操作模式、報(bào)警等顯示功能。顯示一號(hào)鍋爐燃燒運(yùn)行過程中的如圖2，形象生動(dòng)描述了鍋爐燃燒過程。　　　　
　?。?）、報(bào)警處理和報(bào)表生成功能：記錄報(bào)警發(fā)生時(shí)間、故障內(nèi)容等信息,并對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行管理，系統(tǒng)輸出打印日?qǐng)?bào)表，并可查詢歷史報(bào)表如圖3。　　　　
　?。?）、歷史趨勢(shì)功能：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的壓力、流量、溫度、水位、頻率、閥門開度等以實(shí)時(shí)曲線顯示，并具有歷史曲線查詢功能。
　　
　　（4）、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)與訪問功能，實(shí)現(xiàn)Access歷史數(shù)據(jù)庫在每次系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的自動(dòng)創(chuàng)建并記錄，以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
　　
　　（5）、系統(tǒng)參數(shù)的修改功能，可對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行修改，并對(duì)壓力、水位設(shè)定值進(jìn)行修改如圖4。　　　　
　?。?）、管理權(quán)限：實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的系統(tǒng)管理權(quán)限，系統(tǒng)操作員可以選擇操作模式，查看趨勢(shì)曲線及報(bào)表等。
　　
　?。?）、電機(jī)保護(hù)功能：采用變頻控制后，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，精度高、穩(wěn)定性好，對(duì)過流、欠壓、過壓等變頻器故障均能自行診斷，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
　　
　?。?）、手/自動(dòng)切換功能：在設(shè)計(jì)電路部分實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)方式，能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)/半自動(dòng)/手動(dòng)操作模式間的無擾切換。
　　
　　4、現(xiàn)場(chǎng)PLC程序用梯形圖語言編制
　　
　　這個(gè)程序除了主程序外，還包括初始化、點(diǎn)火、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、故障報(bào)警與故障處理、燃燒優(yōu)化與節(jié)能運(yùn)行、停機(jī)等子程序。程序流程圖如圖5所示。　　　　
　　5、通訊
　　
　　工控機(jī)與PLC的通訊通過網(wǎng)絡(luò)電纜來完成,它將通訊模塊EM311的通訊口與計(jì)算機(jī)的網(wǎng)口相連,具體設(shè)置是在下位機(jī)的PACSystemsRX3i編程環(huán)境編程軟件組態(tài)軟件的設(shè)備窗口中完成的。工控機(jī)與數(shù)顯儀表的通訊采用通用的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，具體設(shè)置在儀表和組態(tài)軟件的設(shè)備窗口中完成的。
　　
　　6、結(jié)束語
　　
　　本文以沈陽鑄造園鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)為研究背景，介紹的基于GE組態(tài)軟件和PLC的鍋爐自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，利用了工控機(jī)組態(tài)軟件的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)能力，PLC抗*力強(qiáng)、適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn),以及變頻器的調(diào)速性能，融合了較*的自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，具有可靠性高、維護(hù)容易等特點(diǎn)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動(dòng)控制、故障檢測(cè)等多方面功能，為鍋爐的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供了保證。