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　　摘要：本文介紹了集工業(yè)控制計算機、GE組態(tài)軟件、PLC（可編程控制器）鍋爐運行自動監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動控制、故障檢測等多方面功能，為鍋爐的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運行提供了保證。
　　
　　1、前言
　　
　　計算機監(jiān)控系統(tǒng)是采用集中監(jiān)測、集中控制、集中顯示、集中管理、集中保存的系統(tǒng)，融合了較*的自動化技術、計算機技術、通訊技術、故障診斷技術和軟件技術，廣泛應用在化工、供暖、機械、供水、水處理等多個領域，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)控制計算機、組態(tài)軟件、PLC（可編程控制器）、于一體的鍋爐自動監(jiān)控系統(tǒng)。
　　
　　2、控制系統(tǒng)設計實施
　　
　　目前，對于供熱系統(tǒng)計算機監(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)場分工協(xié)作的監(jiān)控方法。前一種方法控制權集中在上位機，現(xiàn)場工作站只有測試儀表與執(zhí)行機構，它的功能只是參數(shù)采集和上傳，本身沒有自動調(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行，當通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，會造成重大影響。第二種方法是鍋爐運行自動調(diào)節(jié)決策功能*“下放”給現(xiàn)場工作站的一種自控系統(tǒng)，中央控制室即調(diào)度室只負責對各個工作站運行參數(shù)進行監(jiān)視以及在必要的情況下修改設定參數(shù)。如果整個熱網(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“分戶熱計量”用戶對供熱系統(tǒng)變流量運行的要求。
　　
　　本例遠程監(jiān)控系統(tǒng)應用于小區(qū)內(nèi)鍋爐分散、整個熱網(wǎng)不聯(lián)網(wǎng)的情況，我們選擇第二種遠程監(jiān)控方式。
　　
　　整個控制系統(tǒng)由一臺總工程師站內(nèi)的監(jiān)控計算機、兩臺工程師站監(jiān)控計算機，工程師站即調(diào)度室計算機監(jiān)控系統(tǒng)，負責接收現(xiàn)場各站點傳來的數(shù)據(jù)，存儲并顯示，以便操作人員查看和生成報表?？偣こ處熣驹诒匾那闆r下，可由操作人員向現(xiàn)場各站點發(fā)送控制命令或修改參數(shù)。
　　
　　現(xiàn)場控制單元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執(zhí)行機構組成鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)示意簡圖如圖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)的是用于快速構造和生成計算機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件。它能夠在基于Microsoft的各種32位Windows平臺上運行,通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集處理,以動畫顯示、報警處理、流程控制和報表輸出等多種方式向用戶提供解決實際工程問題的方案,在自動化領域有著廣泛的應用。
　　
　　其創(chuàng)新在于PLC程序和上位機程序所用的中間變量有Excel表的宏程序自動生成后，導入軟件CimplicityMachineEdition中免得每一個變量手動輸入。
　　
　　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入系統(tǒng)監(jiān)控畫面　　　　
　　（1）、顯示功能：工藝流程、測量值、設備運行狀態(tài)、操作模式、報警等顯示功能。顯示一號鍋爐燃燒運行過程中的如圖2，形象生動描述了鍋爐燃燒過程。　　　　
　?。?）、報警處理和報表生成功能：記錄報警發(fā)生時間、故障內(nèi)容等信息,并對報警信息進行管理，系統(tǒng)輸出打印日報表，并可查詢歷史報表如圖3。　　　　
　?。?）、歷史趨勢功能：對現(xiàn)場的壓力、流量、溫度、水位、頻率、閥門開度等以實時曲線顯示，并具有歷史曲線查詢功能。
　　
　?。?）、數(shù)據(jù)庫存儲與訪問功能，實現(xiàn)Access歷史數(shù)據(jù)庫在每次系統(tǒng)運行時的自動創(chuàng)建并記錄，以及現(xiàn)場數(shù)據(jù)的存儲。
　　
　?。?）、系統(tǒng)參數(shù)的修改功能，可對PID參數(shù)進行修改，并對壓力、水位設定值進行修改如圖4。　　　　
　?。?）、管理權限：實現(xiàn)不同級別的系統(tǒng)管理權限，系統(tǒng)操作員可以選擇操作模式，查看趨勢曲線及報表等。
　　
　?。?）、電機保護功能：采用變頻控制后，運行可靠，維護方便，精度高、穩(wěn)定性好，對過流、欠壓、過壓等變頻器故障均能自行診斷，并發(fā)出報警信號。
　　
　?。?）、手/自動切換功能：在設計電路部分實現(xiàn)手動、半自動、全自動方式，能實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的自動/半自動/手動操作模式間的無擾切換。
　　
　　4、現(xiàn)場PLC程序用梯形圖語言編制
　　
　　這個程序除了主程序外，還包括初始化、點火、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、故障報警與故障處理、燃燒優(yōu)化與節(jié)能運行、停機等子程序。程序流程圖如圖5所示。　　　　
　　5、通訊
　　
　　工控機與PLC的通訊通過網(wǎng)絡電纜來完成,它將通訊模塊EM311的通訊口與計算機的網(wǎng)口相連,具體設置是在下位機的PACSystemsRX3i編程環(huán)境編程軟件組態(tài)軟件的設備窗口中完成的。工控機與數(shù)顯儀表的通訊采用通用的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，具體設置在儀表和組態(tài)軟件的設備窗口中完成的。
　　
　　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的鍋爐自動監(jiān)控系統(tǒng)，利用了工控機組態(tài)軟件的強大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)能力，PLC抗*力強、適用于工業(yè)現(xiàn)場的特點,以及變頻器的調(diào)速性能，融合了較*的自動化技術、計算機技術、通訊技術、故障診斷技術和軟件技術，具有可靠性高、維護容易等特點。此系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動控制、故障檢測等多方面功能，為鍋爐的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運行提供了保證。