4GE FANUC Proficy iFIX在卷煙廠工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用

　　摘要:介紹了GE FANUC Proficy iFIX組態(tài)軟件在工業(yè)鍋爐中的應(yīng)用實(shí)例。

　　關(guān)鍵詞: IFIX 鍋爐 自動控制 組態(tài)

　　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

　　鍋爐是卷煙廠必不可少的重要動力設(shè)備，但是燃煤鍋爐普遍存在熱效率低于設(shè)計(jì)水平，當(dāng)然原因是多方面的，除鍋爐本體的問題外;自控水平低也是一個主要因素。因此很有必要采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，對鍋爐進(jìn)行優(yōu)化控制。但鍋爐是一個十分復(fù)雜的調(diào)節(jié)對象，許多工藝參數(shù)相互影響，原有的常規(guī)儀表組成的一般調(diào)節(jié)系統(tǒng)已不能滿足要求，而且由于使用儀表多、接線復(fù)雜、可靠性差、投運(yùn)困難。基于上述原因，我們在技改中選用了DCS對兩臺10t/h鍋爐及一臺35t/h鍋爐進(jìn)行優(yōu)化控制，取得了良好效果。DCS我廠使用的是美國Honeywell公司的R150系統(tǒng)、監(jiān)控組態(tài)軟件采用了intellution公司的IFIX軟件。

　　2.系統(tǒng)構(gòu)成

　　2.1 硬件系統(tǒng)

　　鍋爐優(yōu)化控制系統(tǒng)總體構(gòu)成如圖一所示。圖中傳感變送儀表將鍋爐的各項(xiàng)工藝參數(shù)變換成4—20mA.DC信號，送至SE9019控制器，控制器能完成回路控制、邏輯控制、數(shù)據(jù)采集、通訊四大功能，每臺SE9019內(nèi)有兩個并行的CPU，分別處理模擬量和開關(guān)量。IPC-610工控機(jī)作為系統(tǒng)的監(jiān)控站，監(jiān)控站與控制器之間采用MASNET通訊，采用TCP/IP協(xié)議(10MB/S)。

　　2.2軟件系統(tǒng)

　　Honeywell公司R150系統(tǒng)的組態(tài)軟件采用了FIXDMACS，并且定制了適合于此系統(tǒng)的I/O部件及控制模板。FIX軟件集控制技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、圖形技術(shù)、數(shù)據(jù)庫、通訊技術(shù)于一體。其包括動態(tài)顯示、歷史趨勢記錄、報(bào)警、控制策略組件等。并提供一個友好的用戶界面，使用戶在不用編代碼的情況下，即可生成需要的應(yīng)用軟件。兩臺10t/h鍋爐共用一套組態(tài)軟件一臺監(jiān)控站，35t/h鍋爐用一套組態(tài)軟件一臺監(jiān)控站。1999年為了解決Y2K問題將其升級為FIX V5.65/30。系統(tǒng)還使用有中文之星及Excel軟件，以方便操作和統(tǒng)計(jì)。

　　3.系統(tǒng)組態(tài)

　　本系統(tǒng)組態(tài)主要為兩大模塊：控制模塊和監(jiān)控模塊。每個模塊按照自己的參數(shù)工作，并經(jīng)過公用數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸。控制組態(tài)即用軟件提供的連續(xù)控制圖、順序控制圖、梯形邏輯圖、設(shè)定點(diǎn)程序處方編制等功能，以實(shí)現(xiàn)特定的算法和控制流程。監(jiān)控組態(tài)即調(diào)用各種繪圖工具和豐富的圖形庫等各種元素,形成用戶特定的人機(jī)交互界面，以方便操作。

　　3.1控制組態(tài)

　　鍋爐控制內(nèi)容主要為：、水位、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)。汽包水位調(diào)節(jié)不外乎單沖量或多沖量方案。而重點(diǎn)是燃燒自動控制系統(tǒng)，鍋爐燃燒控制系統(tǒng)是一個多參數(shù)、變比值、多閉環(huán)的復(fù)雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其既要滿足用汽負(fù)荷的要求，又要使鍋爐有較高的熱效率;我廠在具體實(shí)施時，通過調(diào)節(jié)燃煤量和送風(fēng)量來維持蒸汽壓力的穩(wěn)定，使風(fēng)煤比合理以保持良好的燃燒狀況，并使送風(fēng)量、引風(fēng)量配合，以維持爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。為了節(jié)能，送、引風(fēng)機(jī)、水泵全部采用變頻調(diào)速器。要實(shí)現(xiàn)上述功能則用連續(xù)控制圖進(jìn)行組態(tài)，即根據(jù)控制方案選擇連續(xù)控制圖中所需的模塊，并按照合理的順序進(jìn)行編號、連接各信號引腳及設(shè)置內(nèi)部參數(shù)，從而形成所需的控制方法。

　　對于電氣操作，如輸渣機(jī)、除渣機(jī)、爐排、送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵、除氧水泵的單機(jī)啟、停或順序啟、停控制，投入或解除聯(lián)鎖運(yùn)行。并使啟、停狀態(tài)模擬紅、綠燈顯示。上述功能的實(shí)現(xiàn)，則用梯形邏輯圖中各種邏輯元件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　　3.2 監(jiān)控組態(tài)

　　監(jiān)控組態(tài)的工作首先是建立實(shí)時數(shù)據(jù)庫，其前提是在完成連續(xù)控制圖、梯形邏輯圖的設(shè)計(jì)后，將相關(guān)的回路點(diǎn)、信號點(diǎn)、寄存器點(diǎn)、報(bào)警點(diǎn)等點(diǎn)名存入實(shí)時數(shù)據(jù)庫。

　　其中最重要的是流程圖畫面設(shè)計(jì)，用DBAW程序提供的繪圖工具和豐富的圖形等元素，來形成特定的人機(jī)界面。每臺鍋爐設(shè)計(jì)有9個操作畫面`，具體是：鍋爐本體流程圖、主汽水流程畫面、送、引風(fēng)流程畫面、電氣操作畫面、轉(zhuǎn)動設(shè)備顯示畫面、綜合趨勢圖畫面、回路整定畫面、除氧流程畫面、報(bào)警總貌畫面、設(shè)定參數(shù)畫面。

　　3.3 報(bào)警組態(tài)

　　按工藝要求定義各報(bào)警點(diǎn)，并設(shè)置報(bào)警點(diǎn)的高低限，越限時會在報(bào)警總貌畫面顯示并發(fā)出聲光信號。

　　3.4 報(bào)表組態(tài)

　　按工藝要求制作的班報(bào)表及月報(bào)表，即利用DDE方式將實(shí)時數(shù)據(jù)庫的資料輸出到EXCEL中生成報(bào)表數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)的鏈接及設(shè)定打印時間，班報(bào)表自動打印，而月報(bào)表是人工操作打印。

　　3.5 歷史趨勢組態(tài)

　　用軟件定義、采集、顯示汽包水位、汽包壓力、蒸汽流量、爐膛負(fù)壓等重要參數(shù)的歷史趨勢數(shù)據(jù)，必要時可打印。

　　運(yùn)行中可在監(jiān)控站上對控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、修改，但為保證系統(tǒng)安全，進(jìn)入設(shè)定參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)查詢、月報(bào)表制作等內(nèi)容時，須輸入密碼后才能進(jìn)入各畫面進(jìn)行操作。

　　4.應(yīng)用效果

　　項(xiàng)目自1995年和1996年先后投入使用至今。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、操作簡便，深受操作人員的歡迎。且做到了汽包水位波動小、供汽壓力穩(wěn)定、改善了燃燒狀況、煤汽比明顯提高，節(jié)能效果明顯。系統(tǒng)未出現(xiàn)過大的故障。我們認(rèn)為FIX軟件組態(tài)靈活方便，是很實(shí)用的監(jiān)控軟件，其穩(wěn)定性令人信服，在本系統(tǒng)中，組態(tài)軟件的許多功能都還沒有用武之地。

　　5.關(guān)于系統(tǒng)升級和改造的討論

　　在計(jì)算機(jī)配置越來越高，軟件版本不斷更新及現(xiàn)場總線產(chǎn)品大量推出的廣告引誘下，尤其是在某些銷售人員的誤導(dǎo)下，近年來對本系統(tǒng)的升級或改造談的較多。現(xiàn)在來看我們這個系統(tǒng)，主機(jī)為486檔次、操作系統(tǒng)為windows3.1、監(jiān)控軟件為FIX 5.65。主機(jī)配置現(xiàn)在來看是顯得落后了，但落后是否就表示不實(shí)用，有問題了呢?如現(xiàn)在廣泛使用的醫(yī)院收費(fèi)系統(tǒng)還在DOS下，許多國際知名廠家的PLC編程軟件還在windows3.1下，你能說它落后、不實(shí)用嗎?否!當(dāng)然這一結(jié)論與某些銷售人員的說法正好相反。因此這是一個很值得研究和探討的問題，就以鍋爐控制系統(tǒng)而言，其自控目標(biāo)、任務(wù)就是那么一些。筆者認(rèn)為衡量標(biāo)準(zhǔn)只有一個，即：安全可靠、滿足生產(chǎn)要求。隨著發(fā)展進(jìn)行必要的硬、軟件升級還是必要的，但不能脫離國情和工廠實(shí)際，因?yàn)闆]有不計(jì)算成本的工廠，況且工廠不是實(shí)驗(yàn)室，而盲目追新，對現(xiàn)用系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的改造是沒有必要的。不如將資金用來針對鍋爐，去研究一些新的工藝、結(jié)構(gòu)和控制策略，來提高鍋爐熱效率。如果鍋爐本體可控性差，再好的硬、軟件用上去也是白搭。