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4GE FANUC Proficy iFIX在卷烟厂工业锅炉上的应用

   日期:2013-03-23     来源:工控之家网    作者:工控之家    浏览:1179    评论:0    

  摘要:介绍了GE FANUC Proficy iFIX组态软件在工业锅炉中的应用实例。

  关键词: IFIX 锅炉 自动控制 组态

  The Application of Industrial Control Configuration Software IFIX Industrial Furnace

  Abstract: this paper introduces the application examples of industrial control configuration soft ware FIX in industrial furnace

  Keywords: IFIX Automatic Control Configuration

  1.概述

  锅炉是卷烟厂必不可少的重要动力设备,但是燃煤锅炉普遍存在热效率低于设计水平,当然原因是多方面的,除锅炉本体的问题外;自控水平低也是一个主要因素。因此很有必要采用先进的控制系统,对锅炉进行优化控制。但锅炉是一个十分复杂的调节对象,许多工艺参数相互影响,原有的常规仪表组成的一般调节系统已不能满足要求,而且由于使用仪表多、接线复杂、可靠性差、投运困难。基于上述原因,我们在技改中选用了DCS对两台10t/h锅炉及一台35t/h锅炉进行优化控制,取得了良好效果。DCS我厂使用的是美国Honeywell公司的R150系统、监控组态软件采用了intellution公司的IFIX软件。

  2.系统构成

  2.1 硬件系统

  锅炉优化控制系统总体构成如图一所示。图中传感变送仪表将锅炉的各项工艺参数变换成4—20mA.DC信号,送至SE9019控制器,控制器能完成回路控制、逻辑控制、数据采集、通讯四大功能,每台SE9019内有两个并行的CPU,分别处理模拟量和开关量。IPC-610工控机作为系统的监控站,监控站与控制器之间采用MASNET通讯,采用TCP/IP协议(10MB/S)。

  2.2软件系统

  Honeywell公司R150系统的组态软件采用了FIXDMACS,并且定制了适合于此系统的I/O部件及控制模板。FIX软件集控制技术、人机界面技术、图形技术、数据库、通讯技术于一体。其包括动态显示、历史趋势记录、报警、控制策略组件等。并提供一个友好的用户界面,使用户在不用编代码的情况下,即可生成需要的应用软件。两台10t/h锅炉共用一套组态软件一台监控站,35t/h锅炉用一套组态软件一台监控站。1999年为了解决Y2K问题将其升级为FIX V5.65/30。系统还使用有中文之星及Excel软件,以方便操作和统计。

  3.系统组态

  本系统组态主要为两大模块:控制模块和监控模块。每个模块按照自己的参数工作,并经过公用数据库实现模块之间的数据传输。控制组态即用软件提供的连续控制图、顺序控制图、梯形逻辑图、设定点程序处方编制等功能,以实现特定的算法和控制流程。监控组态即调用各种绘图工具和丰富的图形库等各种元素,形成用户特定的人机交互界面,以方便操作。

  3.1控制组态

  锅炉控制内容主要为:、水位、压力调节系统、燃烧控制系统。汽包水位调节不外乎单冲量或多冲量方案。而重点是燃烧自动控制系统,锅炉燃烧控制系统是一个多参数、变比值、多闭环的复杂调节系统,其既要满足用汽负荷的要求,又要使锅炉有较高的热效率;我厂在具体实施时,通过调节燃煤量和送风量来维持蒸汽压力的稳定,使风煤比合理以保持良好的燃烧状况,并使送风量、引风量配合,以维持炉膛负压的稳定。为了节能,送、引风机、水泵全部采用变频调速器。要实现上述功能则用连续控制图进行组态,即根据控制方案选择连续控制图中所需的模块,并按照合理的顺序进行编号、连接各信号引脚及设置内部参数,从而形成所需的控制方法。

  对于电气操作,如输渣机、除渣机、炉排、送风机、引风机、给水泵、除氧水泵的单机启、停或顺序启、停控制,投入或解除联锁运行。并使启、停状态模拟红、绿灯显示。上述功能的实现,则用梯形逻辑图中各种逻辑元件进行设计。

  3.2 监控组态

  监控组态的工作首先是建立实时数据库,其前提是在完成连续控制图、梯形逻辑图的设计后,将相关的回路点、信号点、寄存器点、报警点等点名存入实时数据库。

  其中最重要的是流程图画面设计,用DBAW程序提供的绘图工具和丰富的图形等元素,来形成特定的人机界面。每台锅炉设计有9个操作画面`,具体是:锅炉本体流程图、主汽水流程画面、送、引风流程画面、电气操作画面、转动设备显示画面、综合趋势图画面、回路整定画面、除氧流程画面、报警总貌画面、设定参数画面。

  3.3 报警组态

  按工艺要求定义各报警点,并设置报警点的高低限,越限时会在报警总貌画面显示并发出声光信号。

  3.4 报表组态

  按工艺要求制作的班报表及月报表,即利用DDE方式将实时数据库的资料输出到EXCEL中生成报表数据,并进行相关的链接及设定打印时间,班报表自动打印,而月报表是人工操作打印。

  3.5 历史趋势组态

  用软件定义、采集、显示汽包水位、汽包压力、蒸汽流量、炉膛负压等重要参数的历史趋势数据,必要时可打印。

  运行中可在监控站上对控制器参数进行设定、修改,但为保证系统安全,进入设定参数、历史数据查询、月报表制作等内容时,须输入密码后才能进入各画面进行操作。

  4.应用效果

  项目自1995年和1996年先后投入使用至今。系统运行稳定可靠、操作简便,深受操作人员的欢迎。且做到了汽包水位波动小、供汽压力稳定、改善了燃烧状况、煤汽比明显提高,节能效果明显。系统未出现过大的故障。我们认为FIX软件组态灵活方便,是很实用的监控软件,其稳定性令人信服,在本系统中,组态软件的许多功能都还没有用武之地。

  5.关于系统升级和改造的讨论

  在计算机配置越来越高,软件版本不断更新及现场总线产品大量推出的广告引诱下,尤其是在某些销售人员的误导下,近年来对本系统的升级或改造谈的较多。现在来看我们这个系统,主机为486档次、操作系统为windows3.1、监控软件为FIX 5.65。主机配置现在来看是显得落后了,但落后是否就表示不实用,有问题了呢?如现在广泛使用的医院收费系统还在DOS下,许多国际知名厂家的PLC编程软件还在windows3.1下,你能说它落后、不实用吗?否!当然这一结论与某些销售人员的说法正好相反。因此这是一个很值得研究和探讨的问题,就以锅炉控制系统而言,其自控目标、任务就是那么一些。笔者认为衡量标准只有一个,即:安全可靠、满足生产要求。随着发展进行必要的硬、软件升级还是必要的,但不能脱离国情和工厂实际,因为没有不计算成本的工厂,况且工厂不是实验室,而盲目追新,对现用系统进行大规模的改造是没有必要的。不如将资金用来针对锅炉,去研究一些新的工艺、结构和控制策略,来提高锅炉热效率。如果锅炉本体可控性差,再好的硬、软件用上去也是白搭。

 
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