1 引言
工控組態(tài)軟件是利用系統(tǒng)軟件提供的工具,通過簡單形象的組態(tài)工作,即可實現(xiàn)所需的軟件功能。組態(tài)軟件正在代替各種計算機語言的軟件開發(fā),其優(yōu)點有:①提高了系統(tǒng)成功率和可靠性,這些組態(tài)軟件大都由專業(yè)軟件公司開發(fā),經(jīng)過正規(guī)、嚴格的測試,結合了大量用戶的現(xiàn)場使用經(jīng)驗形成的;②縮短了項目開發(fā)周期,避免了許多重復性開發(fā)工作,突出了系統(tǒng)集成思想;③減少了開發(fā)費用。因此,組態(tài)軟件深受科技人員的重視和青睞,在國內(nèi)計算機控制系統(tǒng)軟件行業(yè)占主導地位。
2 KingView工控組態(tài)軟件的功能分析
KingView工控組態(tài)軟件是北京亞控公司生產(chǎn)的標準PC平臺上的一種組態(tài)軟件,它是運行于Microsoft Windows98/2000/XP下的人機接口軟件包。
(1) 組態(tài)軟件完善,功能多樣
使用KingView,用戶可以方便的構造適應自己需要的“數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”,在任何需要的時候把生產(chǎn)現(xiàn)場的信息實時的傳送到控制室,保證信息在全場范圍內(nèi)的暢通,KingView6.02軟件提供工業(yè)標準控制功能庫,組態(tài)模式靈活,能滿足用戶所需的要求。KingView6.02能對信息的歷史記錄進行存儲、顯示、計算、分析、打印、,界面操作靈活方便,具有雙重安全體系,數(shù)據(jù)處理安全可靠。
(2) 豐富的畫面顯示組態(tài)功能
KingView6.02組態(tài)軟件提供給用戶豐富方便的常用編輯工具和作圖工具,提供大量的工業(yè)設備圖符、儀表圖符,還提供趨勢圖、歷史曲線圖,提供十分友好的圖形化用戶界面,包括一套Windows風格的窗口、彈出菜單、按鈕、消息區(qū)等。畫面豐富多彩,為設備的正常運行、操作人員的集中監(jiān)控提供了極大的方便。
(3) 強大的通信功能和良好的開放性
KingView6.02組態(tài)軟件全面支持OPC標準(組態(tài)王KingView6.02即可以作為OPC服務器,也可以作為OPC客戶端),開發(fā)人員可以從任何一個OPC服務器直接獲取動態(tài)數(shù)據(jù),并集成到組態(tài)王中;同時組態(tài)王KingView6.02作為OPC服務器,可向其他符合OPC規(guī)范的廠商的控制系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。OPC節(jié)省了不同廠商的控制系統(tǒng)相連的工作量和費用。
(4) 豐富多樣的功能性
組態(tài)王KingView6.02可用于電力、制冷、化工、機械制造、交通管理等多種工程領域。無論應用場合如何,都可以使用組態(tài)王構造有效的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在工程應用中可完成:①使用清晰準確的畫面描述工業(yè)控制現(xiàn)場;②設計復雜的工藝動畫顯示現(xiàn)場的操作狀態(tài)和數(shù)據(jù);③顯示生產(chǎn)過程的文字信息和圖形信息;④監(jiān)控和記錄所有報警信息;⑤使用多樣而靈活的方式查詢歷史數(shù)據(jù)。
3 KingView6.02在云南景洪電站制冷控制系統(tǒng)中的應用
(1) 系統(tǒng)簡介
云南景洪水電站屬于亞熱帶地區(qū),氣溫炎熱,為滿足混凝土施工溫控要求,采用制冷能力350萬大卡的制冷系統(tǒng)一套,系統(tǒng)分為三大部分:一次骨料風冷系統(tǒng)、二次拌和風冷系統(tǒng)、制冰系統(tǒng)。以前制冷系統(tǒng)采用分散式手動控制,由于制冷設備多、結構復雜(在此系統(tǒng)中設備控制量達115種)因而系統(tǒng)操作煩瑣且增加了工作量并對各個設備的運行情況不能及時的反映出來,為適應工程施工要求采用了計算機+PLC控制和監(jiān)控。系統(tǒng)采用了集中和分散相結合的控制方式,實現(xiàn)制冷系統(tǒng)自動控制和現(xiàn)地控制,同時完成制冷生產(chǎn)工藝動態(tài)模擬顯示。
(2) 系統(tǒng)控制要求
采用工業(yè)計算機和PLC、智能溫控表相結合完成整套制冷系統(tǒng)的控制、監(jiān)控、參數(shù)設置、自動除霜控制。
① 實現(xiàn)對氨壓機、氨泵動力冰庫及附屬設備的全過程控制。
② 整個過程處于Windous2000系統(tǒng)下工作,管理完全漢化。
③ 溫度參數(shù)設定值隨機可調(diào)。
④ 各設備運行情況及水、氨液流動狀態(tài)均可動態(tài)模擬顯示。
⑤ I/O狀態(tài)實時顯示。
⑥ 開關量在線檢測。
⑦ 溫度報表顯示及報警,系統(tǒng)主要設備運行時間統(tǒng)計。
(3) 控制方案及控制流程工藝
在此電站制冷控制系統(tǒng)中由于設備多加之系統(tǒng)運行、停機、溫控制冷設備系統(tǒng)除霜都是自動完成,為滿足控制要求采用日本KOYO公司的PLC(SU-6B)根據(jù)工藝流程進行程序控制、狀態(tài)采集,PLC和計算機通過RS232C口上、下位通訊,驅動方式采用KOYO公司通用CCM協(xié)議,2臺智能溫控巡檢儀實現(xiàn)對16路溫控信號檢測并通過RS485轉換器和計算機通訊,將16路溫控信號傳送到計算機進行運算、顯示,而計算機作為管理、監(jiān)控、參數(shù)設定。在制冷系統(tǒng)中需PLC控制和檢測的輸入點156、輸出點150。PLC配置如表1所示。
表1 KOYO SU-6B配置一覽表
圖1 控制流程圖
(4) 流程監(jiān)控介紹
系統(tǒng)監(jiān)控顯示畫面開發(fā)了9幅畫面,對整個制冷系統(tǒng)的工藝流程、工作狀態(tài)進行系統(tǒng)總貌和子系統(tǒng)的監(jiān)控。包括:骨料一次風冷系統(tǒng)氨系統(tǒng)流程圖畫面;二次風冷、制冰、制冷水系統(tǒng)氨系統(tǒng)流程圖畫面;一次風冷系統(tǒng)水系統(tǒng)流程圖畫面;二次風冷系統(tǒng)水系統(tǒng)流程圖畫面;系統(tǒng)狀態(tài)表圖畫面;溫度流程圖畫面;一次風冷系統(tǒng)自循環(huán)水手動除霜流程圖畫面;二次風冷系統(tǒng)自循環(huán)水手動除霜流程圖畫面;制冷系統(tǒng)報表、運行時間統(tǒng)計畫面。圖2是骨料一次風冷系統(tǒng)氨系統(tǒng)流程圖畫面。
(5) 技術參數(shù)
① I/O模塊:采用16路轉換光電隔離;
② CPU模塊:具備程序編程,通訊波特率38400bps;
③ 工業(yè)計算機采用RS232串口連接;
④ 智能溫控表:PID調(diào)節(jié)報警輸送RS485總線通訊;
⑤ 溫度傳感器:CU50,溫度范圍-50℃~100℃。
(6) 系統(tǒng)采集和通訊
圖2 流程圖畫面
計算機與現(xiàn)場的I/O設備直接進行通訊。I/O設備的輸入提供制冷廠的各種信息,如氨機、氨泵、動力冰庫及附屬設備當前的運行情況,是否出現(xiàn)故障等等。I/O口的輸出通常用于對現(xiàn)場控制,如氨機、氨泵等的啟動,各類電動回路閥和指示燈等,有些I/O設備如PLC其本身的程序完成對現(xiàn)場的控制,程序根據(jù)輸入決定各輸出的值。輸入輸出的數(shù)值存放在I/O設備的寄存器中,寄存器通過其他地址進行引用。大多數(shù)I/O設備提供與其他設備或計算機進行通訊的通訊端口或數(shù)據(jù)通道,計算機通過這些通訊通道讀寫I/O設備的寄存器,采集到的數(shù)據(jù)可用于進一步的監(jiān)控。
(7) 系統(tǒng)性能
實時性:系統(tǒng)運行的各種狀態(tài)參數(shù)的變化情況在計算機上及時顯示;