組態(tài)王在鍋爐吹灰系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、前言

國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)對自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的需求越來越大，要求越來越高。組態(tài)王監(jiān)控軟件以界面簡單明了、易于操作、數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)性好和高可靠性等特點(diǎn)得到越來越多用戶的青睞。由于組態(tài)王還具有工程開發(fā)周期短、系統(tǒng)便于升級和維護(hù)，以及豐富的圖庫和操作向?qū)У葍?yōu)勢，在工業(yè)鍋爐吹灰和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)已成為諸多電廠、化工和冶金行業(yè)用戶的指定監(jiān)控軟件。

二、吹灰系統(tǒng)組成

鍋爐吹灰系統(tǒng)由吹灰硬件設(shè)備（包括吹灰器、進(jìn)汽電動(dòng)閥、壓力調(diào)節(jié)閥、輸水閥等組成）、PLC和上位監(jiān)控系統(tǒng)等組成。其中吹灰器、進(jìn)汽電動(dòng)閥門、減壓閥、輸水閥是現(xiàn)場設(shè)備，屬于系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。PLC主要控制吹灰器、各種閥門的運(yùn)行。上位監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。其中吹灰系統(tǒng)的工作流程如圖1所示：

三、系統(tǒng)實(shí)施

系統(tǒng)實(shí)施包括硬件連接，吹灰程序編寫，監(jiān)控系統(tǒng)工程制作。硬件的連接包含PLC和現(xiàn)場設(shè)備接線，PLC和上位監(jiān)控的通訊連接。吹灰程序經(jīng)過多次反復(fù)完善，合理分配IO地址，保證吹灰設(shè)備按要求順序運(yùn)行，并具備聯(lián)鎖和報(bào)警輸出等功能。在本系統(tǒng)中，選用了組態(tài)王kingview6.53系列軟件做為工業(yè)鍋爐吹灰系統(tǒng)的上位監(jiān)控軟件，主要進(jìn)行的工作有設(shè)備配置、圖形界面的設(shè)計(jì)、定義數(shù)據(jù)變量、建立動(dòng)畫連接和運(yùn)行調(diào)試等工作。

3.1、設(shè)備配置

設(shè)備配置就是完成組態(tài)王與PLC之間的設(shè)置。組態(tài)王依靠大量的設(shè)備驅(qū)動(dòng)可以支持幾百上千種PLC和儀表驅(qū)動(dòng)，使用戶的硬件選型具有相當(dāng)大的選擇空間，而且這些驅(qū)動(dòng)都是經(jīng)過實(shí)際工程驗(yàn)證，完全符合實(shí)際應(yīng)用要求的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品，完全免費(fèi)提供給用戶使用。本次采用的較為常見的PLC產(chǎn)品，只需簡單配置即可實(shí)現(xiàn)組態(tài)王和PLC設(shè)備的通訊。

3.2、圖形界面的設(shè)計(jì)

圖形界面用于模擬現(xiàn)場實(shí)際設(shè)備運(yùn)行，本系統(tǒng)主要繪制工業(yè)鍋爐吹灰系統(tǒng)仿真界面。主界面包括了進(jìn)汽電動(dòng)閥、蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥、輸水閥、長短吹灰器、蒸汽溫度顯示、蒸汽壓力顯示、蒸汽流量顯示、自動(dòng)/手動(dòng)切換按鈕、手動(dòng)控制按鈕和急停按鈕等組成。

3.3、定義數(shù)據(jù)變量

數(shù)據(jù)可以描述工控對象屬性，組態(tài)王定義的各種數(shù)據(jù)變量讀取現(xiàn)場PLC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為界面的動(dòng)畫連接提供數(shù)據(jù)源，軟件還提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢、分析。對于定義了報(bào)警限值的數(shù)據(jù)，一旦發(fā)生報(bào)警，系統(tǒng)將自動(dòng)彈出報(bào)警窗口，及時(shí)提示操作人員詳盡的報(bào)警信息及處理辦法。組態(tài)軟件還支持和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如ACCESS、SQL SERVER和ORACLE）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲，可以方便進(jìn)行查詢、插入、刪除等操作，對于用戶定制自己特殊的數(shù)據(jù)表格提供了很大的方便。數(shù)據(jù)變量的定義直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的功能和可靠性。是系統(tǒng)開發(fā)十分重要的環(huán)節(jié)。

3.4、建立動(dòng)畫連接

動(dòng)畫連接是畫面的圖形對象和數(shù)據(jù)詞典的數(shù)據(jù)變量之間建立的一種關(guān)系，當(dāng)數(shù)據(jù)詞典里的變量的值發(fā)生改變的時(shí)候，在畫面上會(huì)呈現(xiàn)一定的動(dòng)畫效果，或者由操作人員對畫面進(jìn)行操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。本系統(tǒng)的動(dòng)畫連接包括吹灰器的動(dòng)作模擬，閥門開啟和關(guān)閉的顏色變化以及按鈕的操作等。將畫面的圖形對象與數(shù)據(jù)詞典的變量建立連接并進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，那么組態(tài)畫面可以完成諸如閥門開關(guān)閃爍、吹灰器推進(jìn)和縮回等動(dòng)畫效果。

3.5、運(yùn)行調(diào)試

運(yùn)行調(diào)試是為了檢查組態(tài)畫面與實(shí)際吹灰系統(tǒng)的雙向通訊功能，檢驗(yàn)實(shí)際的控制效果。運(yùn)行調(diào)試期間，除了調(diào)試系統(tǒng)以滿足工藝要求外，還要對系統(tǒng)測試以保證日后安全可靠地運(yùn)行。按照流程，需要將系統(tǒng)所有功能都逐一測試，對于關(guān)鍵的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行記錄備案，這也是系統(tǒng)交工必不可少的一部分。
系統(tǒng)通過安全穩(wěn)定的試運(yùn)行階段，將進(jìn)入正式運(yùn)行。試運(yùn)行時(shí)間依據(jù)系統(tǒng)規(guī)模和甲方要求不等。正式投入運(yùn)行的系統(tǒng)具有：

－友好人機(jī)界面、動(dòng)態(tài)顯示工作流程；
－安全可靠、容錯(cuò)性強(qiáng)，系統(tǒng)具備自動(dòng)的互鎖控制，超限報(bào)警和誤操作保護(hù)等功能；
－完整的數(shù)據(jù)記錄，靈活的數(shù)據(jù)查詢和曲線分析功能；
－合理的用戶權(quán)限，防止非法和誤操作；

四、總結(jié)

在工業(yè)鍋爐吹灰監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)過程中，以KingView 6.53系列產(chǎn)品作為開發(fā)平臺，充分利用軟件的資源，合理規(guī)劃，明顯縮短項(xiàng)目設(shè)計(jì)和開發(fā)周期，提高了工作效率，從而大大降低了開發(fā)成本。使用組態(tài)王軟件開發(fā)的系統(tǒng)界面直觀友好，對吹灰流程進(jìn)行自動(dòng)控制和報(bào)警處理，確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，在鍋爐吹灰系統(tǒng)里面發(fā)揮著不可替代的作用。