摘 要 本文介紹了集工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、GE組態(tài)軟件、PLC（可編程控制器）鍋爐運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動(dòng)控制、故障檢測(cè)等多方面功能，為鍋爐的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供了保證。 　　 關(guān)鍵詞 GE組態(tài)軟件 PLC 自動(dòng)監(jiān)控 　　 Abstract: The paper introduces boiler water processing automatic monitoring and controlling system with the use of the combination of industrial control computer, GE configuration software, PLC The system possesses such operation functions as data concentrative management, automatic control and fault diagnose, with which the system can ensure the continuous, stable and safe operation of the boiler. 　　 Keywords: GE configuration software; PLC; automatic monitoring and controlling 1 前言 　　計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是采用集中監(jiān)測(cè)、集中控制、集中顯示、集中管理、集中保存的系統(tǒng)，融合了較先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，廣泛應(yīng)用在化工、供暖、機(jī)械、供水、水處理等多個(gè)領(lǐng)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(jì)算機(jī)、組態(tài)軟件、PLC（可編程控制器）、于一體的鍋爐自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。 2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施 目前，對(duì)于供熱系統(tǒng)計(jì)算機(jī)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(chǎng)分工協(xié)作的監(jiān)控方法。前一種方法控制權(quán)集中在上位機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)工作站只有測(cè)試儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的功能只是參數(shù)采集和上傳，本身沒有自動(dòng)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(yùn)行，當(dāng)通訊系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，會(huì)造成重大影響。第二種方法是鍋爐運(yùn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)決策功能完全“下放”給現(xiàn)場(chǎng)工作站的一種自控系統(tǒng)，中央控制室即調(diào)度室只負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)工作站運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視以及在必要的情況下修改設(shè)定參數(shù)。如果整個(gè)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(jì)量”用戶對(duì)供熱系統(tǒng)變流量運(yùn)行的要求。 本例遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于小區(qū)內(nèi)鍋爐分散、整個(gè)熱網(wǎng)不聯(lián)網(wǎng)的情況，我們選擇第二種遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。 整個(gè)控制系統(tǒng)由一臺(tái)總工程師站內(nèi)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)、兩臺(tái)工程師站監(jiān)控計(jì)算機(jī)，工程師站即調(diào)度室計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，負(fù)責(zé)接收現(xiàn)場(chǎng)各站點(diǎn)傳來的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)并顯示，以便操作人員查看和生成報(bào)表?？偣こ處熣驹诒匾那闆r下，可由操作人員向現(xiàn)場(chǎng)各站點(diǎn)發(fā)送控制命令或修改參數(shù)。 現(xiàn)場(chǎng)控制單元GE PACSystems RX3i PLC，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(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)示意簡(jiǎn)圖如圖1： [align=center] 圖1控制系統(tǒng)示意圖[/align] 3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件配置 GE組態(tài)軟件Cimplicity Machine Edition6.0是美國(guó)通用公司開發(fā)的是用于快速構(gòu)造和生成計(jì)算機(jī)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(tái)上運(yùn)行,通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集處理,以動(dòng)畫顯示、報(bào)警處理、流程控制和報(bào)表輸出等多種方式向用戶提供解決實(shí)際工程問題的方案,在自動(dòng)化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 　　其創(chuàng)新在于PLC 程序和上位機(jī)程序所用的中間變量有Excel 表的宏程序自動(dòng)生成后，導(dǎo)入軟件Cimplicity Machine Edition中免得每一個(gè)變量手動(dòng)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(jìn)入系統(tǒng)監(jiān)控畫面 [align=center] 圖1 系統(tǒng)登陸界面[/align] （1）、顯示功能：工藝流程、測(cè)量值、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、操作模式、報(bào)警等顯示功能。顯示一號(hào)鍋爐燃燒運(yùn)行過程中的如圖2，形象生動(dòng)描述了鍋爐燃燒過程。 [align=center] 圖2 一號(hào)鍋爐燃燒運(yùn)行過程參數(shù)監(jiān)控[/align] （2）、報(bào)警處理和報(bào)表生成功能：記錄報(bào)警發(fā)生時(shí)間、故障內(nèi)容等信息,并對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行管理，系統(tǒng)輸出打印日?qǐng)?bào)表，并可查詢歷史報(bào)表如圖3。 [align=center] 圖3 系統(tǒng)參數(shù)報(bào)表[/align] （3）、歷史趨勢(shì)功能：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的壓力、流量、溫度、水位、頻率、閥門開度等以實(shí)時(shí)曲線顯示，并具有歷史曲線查詢功能。 （4）、數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)與訪問功能，實(shí)現(xiàn)Access歷史數(shù)據(jù)庫(kù)在每次系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的自動(dòng)創(chuàng)建并記錄，以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。 （5）、系統(tǒng)參數(shù)的修改功能，可對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行修改，并對(duì)壓力、水位設(shè)定值進(jìn)行修改如圖4。 [align=center] 圖4 PID參數(shù)進(jìn)行修改[/align] （6）、管理權(quán)限：實(shí)現(xiàn)不同級(jí)別的系統(tǒng)管理權(quán)限，系統(tǒng)操作員可以選擇操作模式，查看趨勢(shì)曲線及報(bào)表等。 （7）、電機(jī)保護(hù)功能：采用變頻控制后，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，精度高、穩(wěn)定性好，對(duì)過流、欠壓、過壓等變頻器故障均能自行診斷，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 （8）、手/自動(dòng)切換功能：在設(shè)計(jì)電路部分實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)方式，能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)/半自動(dòng)/手動(dòng)操作模式間的無擾切換。 4 現(xiàn)場(chǎng)PLC程序用梯形圖語言編制 這個(gè)程序除了主程序外，還包括初始化、點(diǎn)火、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、故障報(bào)警與故障處理、燃燒優(yōu)化與節(jié)能運(yùn)行、停機(jī)等子程序。程序流程圖如圖5所示。 [align=center] 圖5 下位機(jī)plc流程圖[/align] 　　 5 通訊 　　工控機(jī)與PLC的通訊通過網(wǎng)絡(luò)電纜來完成,它將通訊模塊EM311的通訊口與計(jì)算機(jī)的網(wǎng)口相連,具體設(shè)置是在下位機(jī)的PACSystems RX3i編程環(huán)境編程軟件組態(tài)軟件的設(shè)備窗口中完成的。工控機(jī)與數(shù)顯儀表的通訊采用通用的RS232/RS485轉(zhuǎn)換器，具體設(shè)置在儀表和組態(tài)軟件的設(shè)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(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，利用了工控機(jī)組態(tài)軟件的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和圖形表現(xiàn)能力，PLC抗干擾能力強(qiáng)、適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的特點(diǎn),以及變頻器的調(diào)速性能，融合了較先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)、故障診斷技術(shù)和軟件技術(shù)，具有可靠性高、維護(hù)容易等特點(diǎn)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理、自動(dòng)控制、故障檢測(cè)等多方面功能，為鍋爐的連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供了保證。 參考文獻(xiàn) 1 GE Fanuc Automation Technical Training Center,CIMPLICITY OpenProcess. 2 GE Fanuc Automation Technical Training Center,PLC Maintenance with CIMPLICITY ME Logic Developer.September,2002 3 GE Fanuc Automation Technical Training Center,Open Solution, Jun,2003 4 曾毅等.變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù).山東科技技術(shù)出版社， 2004.2 5 孫洪程，翁唯勤. 過程控制工程設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社，2001.3 作者簡(jiǎn)介：張鳳眾，男，1974年出生，碩士，講師，智能控制系統(tǒng)。 通信地址：沈陽市渾南新區(qū)渾南東路9號(hào)沈陽建筑大學(xué)信息與控制工程學(xué)院 郵編：110168 聯(lián)系電話：024-24693970，13940401690 Email：zfzneu@sina.com