[align=center]Application of PCAuto in Treatment System of Gas Reclaimer 任紅娟，王風軍，喬利，馬海英，唱春占 （唐山鋼鐵集團自動化公司，唐山，063000）[/align] 摘要：本文結合力控在煤氣回收處理系統(tǒng)中的應用，重點論述了力控PCAuto的結構和特點及其組態(tài)開發(fā)應用,證明了力控PCAuto是企業(yè)實現(xiàn)管控一體化的理想集成運行平臺。 關鍵詞：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)是公司生產的重要能源供給環(huán)節(jié)，回收煤氣主要來自煉鐵、煉鋼、煉焦的副產品，回收煤氣經過除塵、壓力調整、混合處理后，輸送到南區(qū)各生產用戶做燃料。工藝流程主要有5萬立方米轉爐煤氣柜2座，加壓機6臺，電除塵設備2臺。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] 該自動化系統(tǒng)設備陳舊落后，設備事故頻繁，參數(shù)檢測精度低，嚴重影響正常生產，對人身存在重大安全隱患。利用先進的自動化控制方式，是提高企業(yè)生產效率，實現(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)改造中的應用為例，對利用組態(tài)軟件進行企業(yè)自動化改造的方法、效果進行了探討。 2 改造方案選擇依據(jù) 原有自動化系統(tǒng)故障頻繁，設備故障呈日益增多趨勢，嚴重的影響了正常生產，威脅著人和設備的安全；生產用煤氣壓力不穩(wěn)定波動大,波動率在20%左右，燃燒介質的不穩(wěn)定給煤氣用戶的穩(wěn)定生產造成困難,甚至造成了用戶單位被迫停產的事故；設備老化，自動化控制系統(tǒng)落后，急需先進的PLC控制。 分析系統(tǒng)現(xiàn)狀，決定對整個老區(qū)煤氣系統(tǒng)自動化進行改造，實現(xiàn)電、儀控整合、集中控制，參考其它冶金企業(yè)的經驗，對比國內外組態(tài)軟件，國外WINCC，INTOUCH等軟件雖然在某些方面具有先進性，但價格高，存在對國內自動化設備的驅動少等缺點，相比之下，國內組態(tài)軟件具有性價比高，開發(fā)容易，設備驅動全的特點，決定使用國內典型組態(tài)軟件力控PCAuto（性價比高，開發(fā)容易，設備驅動全）改造煤氣回收處理系統(tǒng)，使系統(tǒng)達到控制管理一體化的先進自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 3 力控軟件介紹 力控PCAuto是運行在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）、界面運行系統(tǒng)（View）、實時數(shù)據(jù)庫（DB）、I/O驅動程序、通信程序Web服務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)采集的軟件平臺和開發(fā)工具，以實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通信及網絡、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設備支持為主要內容。具有以下特點： （1）HMI圖庫控件豐富，控制功能強大 力控集成了豐富的圖庫和控件，便于制作美觀實用的人機接口畫面，簡化了開發(fā)過程。力控不僅具有支持多種編程語言的腳本功能，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)出適用于各種生產過程的復雜的控制算法。 （2）真正意義上的實時數(shù)據(jù)庫 實時數(shù)據(jù)庫是力控軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心，構建分布式應用系統(tǒng)的基礎。力控采用獨特的結構實時數(shù)據(jù)庫，具有可組態(tài)的活結構特點。 （3）支持多種設備的I/O驅動程序庫 I/O驅動程序負責力控與I/O設備的通信。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)議的網絡通訊，串行通信，撥號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服務器功能 Web服務器程序可為處在世界各地的遠程用戶實現(xiàn)在臺式機或便攜機上用標準瀏覽器實時監(jiān)控現(xiàn)場生產過程。 4 系統(tǒng)改造結構方案 根據(jù)煤氣回收處理系統(tǒng)各環(huán)節(jié)自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，制定了整個煤氣回收處理系統(tǒng)自動化系統(tǒng)的改造方案。系統(tǒng)的整體結構圖如圖2所示，方案以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺及網絡為主構成集成自動化系統(tǒng)。具有適應性強、開放性好、易于擴展、經濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。系統(tǒng)改造按現(xiàn)場監(jiān)控自動化，遠程監(jiān)控與管理自動化，系統(tǒng)網絡通信三個方面實施。 [align=center] 圖2煤氣回收處理系統(tǒng)結構圖[/align] 4.1現(xiàn)場監(jiān)控自動化 （1）操作站硬件 對工控機進行了更換升級，以滿足WINDOWS系統(tǒng)運行的硬件環(huán)境要求。采集卡使用研華ISA總線系列PCL-730，PCL-813B，PCL-728分別對模擬量輸入輸出，開關量輸入輸出進行處理。PCL-728是一款提供2路雙緩沖12位模擬量輸出的半長卡，各模擬量輸出控制信號是4～20mA的標準信號，從PCL-728通過屏蔽電纜接至相應設備。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,隔離保護電壓可達到2500VDC.所有輸出通道都提供高電壓保護。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)通過相應的變送器輸出4～20mA的標準信號，通過屏蔽電纜接至PCL-813B進行A/D轉換。 （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備管理軟件。研華DLL驅動程序提供了一個基于Windows的配置應用程序可以簡單地配置插入式I/O卡。測試應用程序允許驗證硬件的操作，包括：模擬量輸入輸出、開關量輸入輸出和計數(shù)器/定時器功能，在軟件中設置卡的中斷，地址，信號類型。力控PCAuto是實現(xiàn)鍋爐微機采集控制系統(tǒng)的核心，在數(shù)據(jù)庫中定義各種類型變量，設置變量的I/O采集設備，量程轉換，報警點及報警級別，數(shù)據(jù)存儲時間等。在DRAW中組態(tài)工藝流程圖，設備控制。報警，實時歷史趨勢等各畫面，在畫面中可以直接設置顯示變量的連接，開關按鈕的動作。在腳本功能中開發(fā)畫面打開，畫面運行，畫面關閉等各種條件運行腳本程序，實現(xiàn)復雜的系統(tǒng)功能?？刂撇呗陨善髦欣密浖詭Э丶M行組合，完成鍋爐的復雜控制，實現(xiàn)自動調節(jié)功能。 4.2 遠程監(jiān)控與管理自動化 遠程監(jiān)控與管理主要是使用一臺研華工控機做服務器，以WINDOWS2000 SERVER為操作系統(tǒng)平臺，力控PCAuto網絡版對服務器進行組態(tài)。研華應用軟件對研華模塊進行配置。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立整個煤氣回收處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，得到的生產數(shù)據(jù)直接參與核算，并利用數(shù)據(jù)庫把相關參數(shù)保存起來，通過WEB服務器上傳，實現(xiàn)集中控制與遠程管理。 對常規(guī)儀表控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集使用研華ADAM 4000系列智能模塊進行數(shù)據(jù)采集和控制。ADAM-4570是RS-232/422/485和以太網接口之間的端口服務器，具有高速、經濟的特點。它能夠方便地將RS485通信轉換升級到以太網的環(huán)境下，與雙絞線多支路網絡上的網絡主機進行通信。實現(xiàn)通過Internet進行遠程控制及監(jiān)控，它使得ADAM 4000系列模塊可以更遠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路完全獨立隔離的通道和2路共地通道。 4.3 系統(tǒng)網絡通信 基于Web的MIS系統(tǒng)是對傳統(tǒng)MIS系統(tǒng)概念上的擴展，傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)的核心是CS（客戶端/服務器）結構，而基于Web的MIS系統(tǒng)的核心是BS（瀏覽器/服務器）結構。傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)依賴于專門的操作環(huán)境，而BS結構則不需要專門的操作環(huán)境，在任何地方，只要能上網，就能夠操作MIS系統(tǒng)。由于現(xiàn)場監(jiān)控點多、布局分散，系統(tǒng)大量使用了網絡技術以減少信號電纜的敷設。 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，報警畫面，趨勢等HMI畫面。溫度、液位、流量和壓力等工藝參數(shù)在畫面上動態(tài)顯示。 （2）遠程監(jiān)控功能 對整個煤氣回收系統(tǒng)來說，柜容，柜壓，CO含量是相互關聯(lián)的生產環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)通過網絡完成了各生產環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的集中顯示，實現(xiàn)對煤氣回收系統(tǒng)進行整體集中監(jiān)控。在調度室內當班調度可以實時準確的掌握整個工藝的生產現(xiàn)狀，及時發(fā)出指令協(xié)調生產，使整個系統(tǒng)處在較高的安全水平上。 （3）管理功能 服務器把實際生產中的有關參數(shù)從數(shù)據(jù)庫中提取出來，按班組核算制，直接生成年、月、日報表，對班組一定時間內的經濟效益及各崗位的費用支出進行分析考核。系統(tǒng)通過WEB服務器上傳各種核算報表到管理人員，用戶可以根據(jù)需要隨時打印班組核算表。利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到的生產數(shù)據(jù)直接參與核算，消除了繁瑣的人工計算過程和工作強度，提高了管理水平。 6 總結 本控制系統(tǒng)通過網絡完成了各生產環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的集中顯示，實現(xiàn)了對煤氣回收系統(tǒng)的集中監(jiān)控。調度可以實時準確的掌握整個工藝的生產現(xiàn)狀，及時發(fā)出指令協(xié)調生產，使整個系統(tǒng)處在較高的安全水平上，提高了企業(yè)生產效率。該系統(tǒng)經過調試運行證明，系統(tǒng)自動化程度高，控制穩(wěn)定可靠，操作直觀方便，得到了用戶的一致好評，具有很好的應用前景。 參考文獻 [1]力控用戶手冊 北京三維力控 [2]劉長明 郭明橋. 局域網組建入門與指導.航空工業(yè)出版社,2001.12 作者簡介 任紅娟　1978年出生，2002年畢業(yè)于河北理工學院，現(xiàn)為唐鋼助理工程師。 通訊地址：唐鋼自動化公司 郵編：063016 電話：0315-2702356 手機：13231516019