隨著(zhù)計算機等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域自動(dòng)化、信息化技術(shù)也隨之迅猛飛進(jìn)，用戶(hù)可通過(guò)采用遠程監控及診斷、雙機熱備等先進(jìn)技術(shù)建立相關(guān)監控系統，以提高生產(chǎn)工藝效率、強化系統安全性。南京研維信息技術(shù)有限公司為您搜集了研華工控機在煉焦行業(yè)的信息化應用案例，供大家參考。本系統采用工控機、變頻器和組態(tài)軟件等組成恒壓煉焦監控及煤氣輸送系統控制方案，實(shí)現了對系統的自動(dòng)監控，達到了該系統的需要，并實(shí)現了良好的節能效果。徐鋼焦化分廠(chǎng)煉焦監控及煤氣輸送系統要求兩個(gè)煉焦爐壓力好在90正負30Pa，并且需要動(dòng)態(tài)保存大量數據，以備分析。因兩個(gè)焦爐集氣管壓力由兩個(gè)氣動(dòng)閥調節開(kāi)度及總管壓力共同作用控制，總管壓力由富士變頻器調速控制,兩個(gè)焦爐集氣管與煤氣總管呈F型,若采用手動(dòng)調節控制壓力和流量，不僅繁瑣，而且誤差較大，并造成能源浪費，系統老化加快�！　　　�
　　1 技術(shù)方案
　　原系統總管壓力采用大循環(huán)系統控制，煤氣重復冷卻，冷卻系統的能力影響了焦爐的產(chǎn)量，現將總管壓力采用富士變頻器調節控制風(fēng)機轉速，不僅提高了產(chǎn)量，而且節約了能源，在工控機與變頻器的連接方面原打算使用變頻器的485接口通過(guò)485－COM轉換模板，這樣可以監控變頻器更多的參數，可是在調試過(guò)程中，組態(tài)畫(huà)面中變頻器的狀態(tài)顯示總是不正常，而變頻器也常出現通訊中斷報警，估計是昆侖通態(tài)MCGS5.1的硬件驅動(dòng)或協(xié)議不兼容所致，為了可靠選用了與氣動(dòng)閥執行機構同樣的模式,使用模擬量I/O板與工控機連接�！　�

　　2 硬件配置
　　系統采用1臺研華4U工控機、2塊AI模板（康拓-IPC5488），1塊AO模板（康拓-IPC5486D），１臺富士變頻器，氣動(dòng)閥2個(gè)，壓力變送器３個(gè)，溫度變送器若干（因只作為監視用，就不作詳細介紹了）。監控軟件采用昆侖通態(tài)MCGS5.1。調節系統如圖１所示，電氣控制原理框圖如圖２所示�！　�
　　3 連接　
　　研華4U工控機有6組PCI擴展槽。兩組通過(guò)康拓-IPC5488與AI轉換模板通訊，每塊AI模板可接入16路4~20MA模擬信號,用于壓力和氣動(dòng)閥閥位，溫度及變頻器頻率反饋連接.一組通過(guò)康拓-IPC5486D與AO轉換模板通訊， 每塊AO模板可接出4路4~20MA模擬信號.用于閥位及變頻器速度給定。我們在MCGS中將其在設備管理窗口完成登記，添加到設備窗口并設置設備構件的基本屬性，后 建立設備通道和實(shí)時(shí)數據庫之間的連接。
　　4 變頻器選擇及應用說(shuō)明
　　因原風(fēng)機流量采用大循環(huán)調節，在加煤及加氨階段大循環(huán)開(kāi)度很小，要滿(mǎn)足風(fēng)機在各中工況下，不同轉速的要求，需選用于電機功率相符的變頻器，目前，市場(chǎng)上變頻器種類(lèi)很多，一般來(lái)說(shuō)，國外產(chǎn)品其元件及性能應較好，因該廠(chǎng)以前使用過(guò)富士變頻器，對其參數比較熟悉，有一定的維護經(jīng)驗，對以后的維護有利，后選擇了日本富士G11－132KW變頻器。為保證系統的可靠性，變頻器采用工頻/變頻兩種工作方式，速度給定同樣使用上位機自動(dòng)控制/現場(chǎng)手動(dòng)控制兩種方式，風(fēng)機主回路及變頻器接線(xiàn)圖如圖3所示
　　
  　5 程序設計 
　　5.1 人機界面 
　　　　組態(tài)軟件采用昆侖通態(tài)公司MCGS5.5，系統共有“主界面”、“報警”、“報表”、“壓力曲線(xiàn)”、“自動(dòng)控制”、“參數設定”7個(gè)界面。我們根據實(shí)際的工藝進(jìn)行了以窗口為單位來(lái)構造用戶(hù)運行系統的圖形界面組態(tài)，并利用該軟件強大的圖庫，制作了精美的工藝模擬窗口．“主界面”用于模擬顯示現場(chǎng)狀態(tài)，“報警”界面用于顯示系統中報警，“報表”界面用于保存、打印報表，“壓力曲線(xiàn)”用于顯示系統實(shí)時(shí)、歷史壓力變化煛白遠控制”用柱狀指示顯示系統實(shí)時(shí)壓力變化，控制參數輸出計算值，“參數設置”用于設置、選擇系統參數�！　�
　　 5.2 MCGS特性介紹
　　MCGS全中文工業(yè)自動(dòng)化控制組態(tài)軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MCGS工控組態(tài)軟件或MCGS）為用戶(hù)建立全新的過(guò)程測控系統提供了一整套解決方案。MCGS工控組態(tài)軟件是一套32位工控組態(tài)軟件，可穩定運行于Windows95/98/NT操作系統，集動(dòng)畫(huà)顯示、流程控制、數據采集、設備控制與輸出、網(wǎng)絡(luò )數據傳輸、雙機熱備、工程報表、數據與曲線(xiàn)等諸多強大功能于一身，并支持國內外眾多數據采集與輸出設備，廣泛應用于石油、電力、化工、鋼鐵、礦山、冶金、機械、紡織、航天、建筑、材料、制冷、交通、通訊、食品、制造與加工業(yè)、水處理、環(huán)保、智能樓宇、實(shí)驗室等多種工程領(lǐng)域。 
　　　　　　　
　　5．3 PID控制及運行策略設計　
　　昆侖通態(tài)提供了PID運算指令及運行策略的組態(tài)。使用時(shí)用運行策略來(lái)完成和實(shí)現對系統運行流程的自由控制，使系統能夠按照設定的順序和條件來(lái)操作實(shí)時(shí)數據庫、控制用戶(hù)窗口的顯示、關(guān)閉和設備構件的工作狀態(tài)，從而做到對對象工作過(guò)程的精確控制。因為現場(chǎng)工藝情況非常復雜，我們策略運行及PID相結合的方法，將壓力設為多個(gè)等級，每個(gè)等級使用不同的Ｐ值，這雖然增加了調試的難度，但是經(jīng)過(guò)我們多次的調試，效果是可喜的，在焦爐加煤和噴氨時(shí)，兩個(gè)集氣管的壓力波動(dòng)范圍大幅減小，即使超出范圍也能在很短的時(shí)間內恢復到正常值．現以1集氣管與1氣動(dòng)閥開(kāi)度控制策略為例，加以演示：
　　IF PV1>=60 AND PV1<120 THEN
　　 OP1自=OP1自0
　　ENDIF
　　 /1壓力在正常范圍內時(shí)/
　　IF PV1>=120 THEN
　　 IF PV1>PV1OLD THEN
　　 OP1自=OP1自0+G10*(PV1-SV1)
　　 ELSE
　　 OP1自=OP1自0+G1*(PV1-SV1+CC)
　　 ENDIF 
　　ENDIF

　　
　　IF PV1<60 THEN
　　 IF PV1　　 OP1自=OP1自0+G10*(PV1-SV1)
　　 ELSE
　　 OP1自=OP1自0+G1*(PV1-SV1-CC)
　　 ENDIF 
　　ENDIF
　　IF OP2自>=85 AND PV1A>=150 AND PV1AOLD>=150 AND PV1<=50 AND PV1OLD<=50 AND OP1自>16 THEN
　　 OP1自=OP1自-G2
　　ENDIF
　　 /開(kāi)度在限情況1/
　　IF OP2自<=15 AND PV1A<=50 AND PV1AOLD<=50 AND PV1>=150 AND PV1OLD>=150 AND OP1自<84 THEN
　　 OP1自=OP1自+G2
　　ENDIF
　　 /開(kāi)度在限情況2/
　　IF OP1自>=85 THEN
　　 OP1自=85
　　ENDIF
　　IF OP1自<=15 THEN 
　　 OP1自=15
　　ENDIF
　　/閥位開(kāi)度限制/　　
　　6 結論 　　
　　本系統采用昆侖通態(tài)配合研華工控,富士變頻器來(lái)實(shí)現煉焦監控及煤氣輸送系統中的變頻調速的監控方案，以研華工控機為核心，通過(guò)昆侖通態(tài)與氣動(dòng)閥、變頻器連接實(shí)現系統的恒壓穩定控制，并在工控機上實(shí)時(shí)模擬顯示系統的狀態(tài)及各種相關(guān)數據。系統運行結果表明，該監控系統控制靈活方便，穩定可靠,節約能源，滿(mǎn)足了實(shí)驗系統的要求。