摘要:介绍了GE FANUC Proficy iFIX组态软件在工业锅炉中的应用实例。
关键词: IFIX 锅炉 自动控制 组态
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
锅炉是卷烟厂必不可少的重要动力设备，但是燃煤锅炉普遍存在热效率低于设计水平，当然原因是多方面的，除锅炉本体的问题外;自控水平低也是一个主要因素。因此很有必要采用先进的控制系统，对锅炉进行优化控制。但锅炉是一个十分复杂的调节对象，许多工艺参数相互影响，原有的常规仪表组成的一般调节系统已不能满足要求，而且由于使用仪表多、接线复杂、可靠性差、投运困难。基于上述原因，我们在技改中选用了DCS对两台10t/h锅炉及一台35t/h锅炉进行优化控制，取得了良好效果。DCS我厂使用的是美国Honeywell公司的R150系统、监控组态软件采用了intellution公司的IFIX软件。
2.系统构成
2.1 硬件系统
锅炉优化控制系统总体构成如图一所示。图中传感变送仪表将锅炉的各项工艺参数变换成4—20mA.DC信号，送至SE9019控制器，控制器能完成回路控制、逻辑控制、数据采集、通讯四大功能，每台SE9019内有两个并行的CPU，分别处理模拟量和开关量。IPC-610工控机作为系统的监控站，监控站与控制器之间采用MASNET通讯，采用TCP/IP协议(10MB/S)。
2.2软件系统
Honeywell公司R150系统的组态软件采用了FIXDMACS，并且定制了适合于此系统的I/O部件及控制模板。FIX软件集控制技术、人机界面技术、图形技术、数据库、通讯技术于一体。其包括动态显示、历史趋势记录、报警、控制策略组件等。并提供一个友好的用户界面，使用户在不用编代码的情况下，即可生成需要的应用软件。两台10t/h锅炉共用一套组态软件一台监控站，35t/h锅炉用一套组态软件一台监控站。1999年为了解决Y2K问题将其升级为FIX V5.65/30。系统还使用有中文之星及Excel软件，以方便操作和统计。
3.系统组态
本系统组态主要为两大模块：控制模块和监控模块。每个模块按照自己的参数工作，并经过公用数据库实现模块之间的数据传输。控制组态即用软件提供的连续控制图、顺序控制图、梯形逻辑图、设定点程序处方编制等功能，以实现特定的算法和控制流程。监控组态即调用各种绘图工具和丰富的图形库等各种元素,形成用户特定的人机交互界面，以方便操作。
3.1控制组态
锅炉控制内容主要为：、水位、压力调节系统、燃烧控制系统。汽包水位调节不外乎单冲量或多冲量方案。而重点是燃烧自动控制系统，锅炉燃烧控制系统是一个多参数、变比值、多闭环的复杂调节系统，其既要满足用汽负荷的要求，又要使锅炉有较高的热效率;我厂在具体实施时，通过调节燃煤量和送风量来维持蒸汽压力的稳定，使风煤比合理以保持良好的燃烧状况，并使送风量、引风量配合，以维持炉膛负压的稳定。为了节能，送、引风机、水泵全部采用变频调速器。要实现上述功能则用连续控制图进行组态，即根据控制方案选择连续控制图中所需的模块，并按照合理的顺序进行编号、连接各信号引脚及设置内部参数，从而形成所需的控制方法。
对于电气操作，如输渣机、除渣机、炉排、送风机、引风机、给水泵、除氧水泵的单机启、停或顺序启、停控制，投入或解除联锁运行。并使启、停状态模拟红、绿灯显示。上述功能的实现，则用梯形逻辑图中各种逻辑元件进行设计。
3.2 监控组态
监控组态的工作首先是建立实时数据库，其前提是在完成连续控制图、梯形逻辑图的设计后，将相关的回路点、信号点、寄存器点、报警点等点名存入实时数据库。
其中最重要的是流程图画面设计，用DBAW程序提供的绘图工具和丰富的图形等元素，来形成特定的人机界面。每台锅炉设计有9个操作画面`，具体是：锅炉本体流程图、主汽水流程画面、送、引风流程画面、电气操作画面、转动设备显示画面、综合趋势图画面、回路整定画面、除氧流程画面、报警总貌画面、设定参数画面。
3.3 报警组态
按工艺要求定义各报警点，并设置报警点的高低限，越限时会在报警总貌画面显示并发出声光信号。
3.4 报表组态
按工艺要求制作的班报表及月报表，即利用DDE方式将实时数据库的资料输出到EXCEL中生成报表数据，并进行相关的链接及设定打印时间，班报表自动打印，而月报表是人工操作打印。
3.5 历史趋势组态
用软件定义、采集、显示汽包水位、汽包压力、蒸汽流量、炉膛负压等重要参数的历史趋势数据，必要时可打印。
运行中可在监控站上对控制器参数进行设定、修改，但为保证系统安全，进入设定参数、历史数据查询、月报表制作等内容时，须输入密码后才能进入各画面进行操作。
4.应用效果
项目自1995年和1996年先后投入使用至今。系统运行稳定可靠、操作简便，深受操作人员的欢迎。且做到了汽包水位波动小、供汽压力稳定、改善了燃烧状况、煤汽比明显提高，节能效果明显。系统未出现过大的故障。我们认为FIX软件组态灵活方便，是很实用的监控软件，其稳定性令人信服，在本系统中，组态软件的许多功能都还没有用武之地。
5.关于系统升级和改造的讨论
在计算机配置越来越高，软件版本不断更新及现场总线产品大量推出的广告引诱下，尤其是在某些销售人员的误导下，近年来对本系统的升级或改造谈的较多。现在来看我们这个系统，主机为486档次、操作系统为windows3.1、监控软件为FIX 5.65。主机配置现在来看是显得落后了，但落后是否就表示不实用，有问题了呢?如现在广泛使用的医院收费系统还在DOS下，许多国际知名厂家的PLC编程软件还在windows3.1下，你能说它落后、不实用吗?否!当然这一结论与某些销售人员的说法正好相反。因此这是一个很值得研究和探讨的问题，就以锅炉控制系统而言，其自控目标、任务就是那么一些。笔者认为衡量标准只有一个，即：安全可靠、满足生产要求。随着发展进行必要的硬、软件升级还是必要的，但不能脱离国情和工厂实际，因为没有不计算成本的工厂，况且工厂不是实验室，而盲目追新，对现用系统进行大规模的改造是没有必要的。不如将资金用来针对锅炉，去研究一些新的工艺、结构和控制策略，来提高锅炉热效率。如果锅炉本体可控性差，再好的硬、软件用上去也是白搭。