[align=center]Application of PCAuto in Treatment System of Gas Reclaimer 任紅娟，王風(fēng)軍，喬利，馬海英，唱春占 （唐山鋼鐵集團(tuán)自動(dòng)化公司，唐山，063000）[/align] 摘要：本文結(jié)合力控在煤氣回收處理系統(tǒng)中的應(yīng)用，重點(diǎn)論述了力控PCAuto的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)及其組態(tài)開發(fā)應(yīng)用,證明了力控PCAuto是企業(yè)實(shí)現(xiàn)管控一體化的理想集成運(yùn)行平臺(tái)。 關(guān)鍵詞：力控 煤氣回收 處理系統(tǒng) Abstract:This title discusses the construction and characteristic of PCAuto which is applied in treatment System of Gas Reclaimer.The paper presents a application of PCAuto in three layers on development configuration. It proved that PCAuto is an ideal integratal running platform in enterprise on integration of managemental control. Keywords: PCAuto Gas Reclaimer Treatment System 1 前言： 唐鋼南區(qū)煤氣回收處理系統(tǒng)是公司生產(chǎn)的重要能源供給環(huán)節(jié)，回收煤氣主要來(lái)自煉鐵、煉鋼、煉焦的副產(chǎn)品，回收煤氣經(jīng)過(guò)除塵、壓力調(diào)整、混合處理后，輸送到南區(qū)各生產(chǎn)用戶做燃料。工藝流程主要有5萬(wàn)立方米轉(zhuǎn)爐煤氣柜2座，加壓機(jī)6臺(tái)，電除塵設(shè)備2臺(tái)。煤氣回收處理系統(tǒng)工藝示意如圖1所示。 [align=center] 圖1煤氣回收處理系統(tǒng)工藝圖[/align] 該自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備陳舊落后，設(shè)備事故頻繁，參數(shù)檢測(cè)精度低，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，對(duì)人身存在重大安全隱患。利用先進(jìn)的自動(dòng)化控制方式，是提高企業(yè)生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化管理的有效途徑。本文以力控在唐鋼煤氣回收處理系統(tǒng)改造中的應(yīng)用為例，對(duì)利用組態(tài)軟件進(jìn)行企業(yè)自動(dòng)化改造的方法、效果進(jìn)行了探討。 2 改造方案選擇依據(jù) 原有自動(dòng)化系統(tǒng)故障頻繁，設(shè)備故障呈日益增多趨勢(shì)，嚴(yán)重的影響了正常生產(chǎn)，威脅著人和設(shè)備的安全；生產(chǎn)用煤氣壓力不穩(wěn)定波動(dòng)大,波動(dòng)率在20%左右，燃燒介質(zhì)的不穩(wěn)定給煤氣用戶的穩(wěn)定生產(chǎn)造成困難,甚至造成了用戶單位被迫停產(chǎn)的事故；設(shè)備老化，自動(dòng)化控制系統(tǒng)落后，急需先進(jìn)的PLC控制。 分析系統(tǒng)現(xiàn)狀，決定對(duì)整個(gè)老區(qū)煤氣系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)電、儀控整合、集中控制，參考其它冶金企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)比國(guó)內(nèi)外組態(tài)軟件，國(guó)外WINCC，INTOUCH等軟件雖然在某些方面具有先進(jìn)性，但價(jià)格高，存在對(duì)國(guó)內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備的驅(qū)動(dòng)少等缺點(diǎn)，相比之下，國(guó)內(nèi)組態(tài)軟件具有性價(jià)比高，開發(fā)容易，設(shè)備驅(qū)動(dòng)全的特點(diǎn)，決定使用國(guó)內(nèi)典型組態(tài)軟件力控PCAuto（性價(jià)比高，開發(fā)容易，設(shè)備驅(qū)動(dòng)全）改造煤氣回收處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)達(dá)到控制管理一體化的先進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 3 力控軟件介紹 力控PCAuto是運(yùn)行在Windows98/NT/2000/XP操作系統(tǒng)上的一種組態(tài)軟件，主要由工程管理器、開發(fā)系統(tǒng)（Draw）、界面運(yùn)行系統(tǒng)（View）、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）、I/O驅(qū)動(dòng)程序、通信程序Web服務(wù)器程序等幾部分組成。力控PCAuto組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的軟件平臺(tái)和開發(fā)工具，以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)時(shí)控制、SCADA、通信及網(wǎng)絡(luò)、開放數(shù)據(jù)接口、對(duì)I/O設(shè)備支持為主要內(nèi)容。具有以下特點(diǎn)： （1）HMI圖庫(kù)控件豐富，控制功能強(qiáng)大 力控集成了豐富的圖庫(kù)和控件，便于制作美觀實(shí)用的人機(jī)接口畫面，簡(jiǎn)化了開發(fā)過(guò)程。力控不僅具有支持多種編程語(yǔ)言的腳本功能，而且其控制策略生成器提供了大量的控制組件，可以開發(fā)出適用于各種生產(chǎn)過(guò)程的復(fù)雜的控制算法。 （2）真正意義上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是力控軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心，構(gòu)建分布式應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。力控采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，具有可組態(tài)的活結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 （3）支持多種設(shè)備的I/O驅(qū)動(dòng)程序庫(kù) I/O驅(qū)動(dòng)程序負(fù)責(zé)力控與I/O設(shè)備的通信。力控支持多種PLC、數(shù)據(jù)采集卡，智能儀表，智能模塊的I/O數(shù)據(jù)采集傳送。 （4）通信方式多樣，通訊速度快 力控可以采用TCP/IP通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊，串行通信，撥號(hào)通信等多種通訊方式，通訊方式的多樣性和快速性，使力控在使用當(dāng)前快速發(fā)展的OPC，分布子站等數(shù)據(jù)采集交換方式上表現(xiàn)除了優(yōu)越的特性。 （5）Web服務(wù)器功能 Web服務(wù)器程序可為處在世界各地的遠(yuǎn)程用戶實(shí)現(xiàn)在臺(tái)式機(jī)或便攜機(jī)上用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程。 4 系統(tǒng)改造結(jié)構(gòu)方案 根據(jù)煤氣回收處理系統(tǒng)各環(huán)節(jié)自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，制定了整個(gè)煤氣回收處理系統(tǒng)自動(dòng)化系統(tǒng)的改造方案。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示，方案以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)為主構(gòu)成集成自動(dòng)化系統(tǒng)。具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)改造按現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控自動(dòng)化，遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理自動(dòng)化，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信三個(gè)方面實(shí)施。 [align=center] 圖2煤氣回收處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖[/align] 4.1現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控自動(dòng)化 （1）操作站硬件 對(duì)工控機(jī)進(jìn)行了更換升級(jí)，以滿足WINDOWS系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境要求。采集卡使用研華ISA總線系列PCL-730，PCL-813B，PCL-728分別對(duì)模擬量輸入輸出，開關(guān)量輸入輸出進(jìn)行處理。PCL-728是一款提供2路雙緩沖12位模擬量輸出的半長(zhǎng)卡，各模擬量輸出控制信號(hào)是4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，從PCL-728通過(guò)屏蔽電纜接至相應(yīng)設(shè)備。PCL-730能夠提供隔離數(shù)字量輸入通道和隔離數(shù)字量輸出通道,隔離保護(hù)電壓可達(dá)到2500VDC.所有輸出通道都提供高電壓保護(hù)。PCL-813B是一款12位32路A/D數(shù)據(jù)采集卡，各模擬量參數(shù)通過(guò)相應(yīng)的變送器輸出4～20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，通過(guò)屏蔽電纜接至PCL-813B進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。 （2）操作站軟件 系統(tǒng)安裝WINDOWS 2000操作系統(tǒng)，組態(tài)軟件力控PCAuto控制策略版和研華設(shè)備管理軟件。研華DLL驅(qū)動(dòng)程序提供了一個(gè)基于Windows的配置應(yīng)用程序可以簡(jiǎn)單地配置插入式I/O卡。測(cè)試應(yīng)用程序允許驗(yàn)證硬件的操作，包括：模擬量輸入輸出、開關(guān)量輸入輸出和計(jì)數(shù)器/定時(shí)器功能，在軟件中設(shè)置卡的中斷，地址，信號(hào)類型。力控PCAuto是實(shí)現(xiàn)鍋爐微機(jī)采集控制系統(tǒng)的核心，在數(shù)據(jù)庫(kù)中定義各種類型變量，設(shè)置變量的I/O采集設(shè)備，量程轉(zhuǎn)換，報(bào)警點(diǎn)及報(bào)警級(jí)別，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)間等。在DRAW中組態(tài)工藝流程圖，設(shè)備控制。報(bào)警，實(shí)時(shí)歷史趨勢(shì)等各畫面，在畫面中可以直接設(shè)置顯示變量的連接，開關(guān)按鈕的動(dòng)作。在腳本功能中開發(fā)畫面打開，畫面運(yùn)行，畫面關(guān)閉等各種條件運(yùn)行腳本程序，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)功能?？刂撇呗陨善髦欣密浖詭Э丶M(jìn)行組合，完成鍋爐的復(fù)雜控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。 4.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理自動(dòng)化 遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理主要是使用一臺(tái)研華工控機(jī)做服務(wù)器，以WINDOWS2000 SERVER為操作系統(tǒng)平臺(tái)，力控PCAuto網(wǎng)絡(luò)版對(duì)服務(wù)器進(jìn)行組態(tài)。研華應(yīng)用軟件對(duì)研華模塊進(jìn)行配置。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立整個(gè)煤氣回收處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，得到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)直接參與核算，并利用數(shù)據(jù)庫(kù)把相關(guān)參數(shù)保存起來(lái)，通過(guò)WEB服務(wù)器上傳，實(shí)現(xiàn)集中控制與遠(yuǎn)程管理。 對(duì)常規(guī)儀表控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集使用研華ADAM 4000系列智能模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制。ADAM-4570是RS-232/422/485和以太網(wǎng)接口之間的端口服務(wù)器，具有高速、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。它能夠方便地將RS485通信轉(zhuǎn)換升級(jí)到以太網(wǎng)的環(huán)境下，與雙絞線多支路網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)主機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)現(xiàn)通過(guò)Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及監(jiān)控，它使得ADAM 4000系列模塊可以更遠(yuǎn)距離高速傳輸和接受數(shù)據(jù)。模擬量采集使用ADAM-4017+模塊，ADAM-4017+是一款16位、8通道的模擬量輸入模塊，可編程輸入通道的輸入范圍。開關(guān)量采集控制使用ADAM-4052和 ADAM-4068，ADAM-4052提供8路數(shù)字量輸入：6路完全獨(dú)立隔離的通道和2路共地通道。 4.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信 基于Web的MIS系統(tǒng)是對(duì)傳統(tǒng)MIS系統(tǒng)概念上的擴(kuò)展，傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)的核心是CS（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，而基于Web的MIS系統(tǒng)的核心是BS（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)依賴于專門的操作環(huán)境，而BS結(jié)構(gòu)則不需要專門的操作環(huán)境，在任何地方，只要能上網(wǎng)，就能夠操作MIS系統(tǒng)。由于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)多、布局分散，系統(tǒng)大量使用了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以減少信號(hào)電纜的敷設(shè)。 5 系統(tǒng)功能 （1）畫面監(jiān)控功能 系統(tǒng)具有流程圖、操作畫面，報(bào)警畫面，趨勢(shì)等HMI畫面。溫度、液位、流量和壓力等工藝參數(shù)在畫面上動(dòng)態(tài)顯示。 （2）遠(yuǎn)程監(jiān)控功能 對(duì)整個(gè)煤氣回收系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，柜容，柜壓，CO含量是相互關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成了各生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的集中顯示，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤氣回收系統(tǒng)進(jìn)行整體集中監(jiān)控。在調(diào)度室內(nèi)當(dāng)班調(diào)度可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的掌握整個(gè)工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀，及時(shí)發(fā)出指令協(xié)調(diào)生產(chǎn)，使整個(gè)系統(tǒng)處在較高的安全水平上。 （3）管理功能 服務(wù)器把實(shí)際生產(chǎn)中的有關(guān)參數(shù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出來(lái)，按班組核算制，直接生成年、月、日?qǐng)?bào)表，對(duì)班組一定時(shí)間內(nèi)的經(jīng)濟(jì)效益及各崗位的費(fèi)用支出進(jìn)行分析考核。系統(tǒng)通過(guò)WEB服務(wù)器上傳各種核算報(bào)表到管理人員，用戶可以根據(jù)需要隨時(shí)打印班組核算表。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)直接參與核算，消除了繁瑣的人工計(jì)算過(guò)程和工作強(qiáng)度，提高了管理水平。 6 總結(jié) 本控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成了各生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的集中顯示，實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤氣回收系統(tǒng)的集中監(jiān)控。調(diào)度可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的掌握整個(gè)工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀，及時(shí)發(fā)出指令協(xié)調(diào)生產(chǎn)，使整個(gè)系統(tǒng)處在較高的安全水平上，提高了企業(yè)生產(chǎn)效率。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)試運(yùn)行證明，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，控制穩(wěn)定可靠，操作直觀方便，得到了用戶的一致好評(píng)，具有很好的應(yīng)用前景。 參考文獻(xiàn) [1]力控用戶手冊(cè) 北京三維力控 [2]劉長(zhǎng)明 郭明橋. 局域網(wǎng)組建入門與指導(dǎo).航空工業(yè)出版社,2001.12 作者簡(jiǎn)介 任紅娟　1978年出生，2002年畢業(yè)于河北理工學(xué)院，現(xiàn)為唐鋼助理工程師。 通訊地址：唐鋼自動(dòng)化公司 郵編：063016 電話：0315-2702356 手機(jī)：13231516019