【正文】 出系統(tǒng)的組態(tài)界面；最后，對系統(tǒng)進(jìn)行全面的調(diào) 試。電廠仿真系統(tǒng)原本是作為實(shí)驗(yàn)的輔助工具而應(yīng)用的，而后又用于訓(xùn)練目的，現(xiàn)在仿真系統(tǒng)的應(yīng)用包括：系統(tǒng)概念研究、系統(tǒng)的可行性研究、系統(tǒng)的分析與 設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)測試與評估、系統(tǒng)操作人員的培訓(xùn)、系統(tǒng)預(yù)測、系統(tǒng)的使用與維護(hù)等各個(gè)方面。因此 ,FSSS 系統(tǒng) 也就出現(xiàn)了。 在鍋爐運(yùn)行中，尤其是在新裝機(jī)組投運(yùn)初期，由于煤質(zhì)變化、燃燒調(diào)整、火焰檢測器調(diào)試等方面存在的問題，往往頻繁發(fā)生鍋爐滅火，難以維持鍋爐的穩(wěn) 定燃燒。因此要把加強(qiáng)對 FSSS 系統(tǒng)的管理作為保證鍋爐安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要措施。 1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC 公司）研制出了第一臺(tái)可編程控制器PDP14，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，并取得了滿意的效果，可編程控制器自此誕生。到現(xiàn)在世界各國的一些著名的電氣工廠幾乎都在生產(chǎn)可編程控制器裝置?，F(xiàn)在的可編程控制器都采用了微處理器（ CPU）、只讀存儲(chǔ)器（ ROM）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）或是單片機(jī)作為其核心。 可編程控制器的定義和特點(diǎn) 可編程控制器（ Programmable Controller）縮寫為 PC，為了和計(jì)算機(jī)相區(qū)別，把可編程控制器縮寫為 PLC?？删幊炭刂破饔捎诰哂幸韵绿攸c(diǎn)而深受工廠技術(shù)人員和工人的歡迎。目前各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的 PLC，其平均無故障時(shí)間都大大超過了 IEC 規(guī)定的 10萬小時(shí)。 （ 3）編程方便，易于使用。 PLC 中含有大量的相當(dāng)于中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等的“軟元件”。 PLC 有完善的自診斷、履歷情報(bào)存儲(chǔ)及監(jiān)視功能。除基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等功能外 ，配合特殊功能模塊還可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、 PID 運(yùn)算、過程控制、數(shù)字控制等功能，為方便工廠管理又可與上位機(jī)通信，通過遠(yuǎn)程模塊還可以控制遠(yuǎn)方設(shè)備。 不同型號(hào) PLC 的 CPU 芯片是不同的， CPU 芯片的性能關(guān)系到 PLC 處理控制信號(hào)的 能力與速度， CPU 位數(shù)越高，系統(tǒng)處理的信息量越大，運(yùn)算速度也越快。系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度決定了 PLC 的性能。 輸入 /輸出 接口 是 PLC 與外界連接的接口。 小型 整體 式可編程控制器內(nèi)部有一個(gè)開關(guān)式穩(wěn)壓電源。 CPU 從第一條指令開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結(jié)束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。一般在掃描周期的開始或結(jié)束將所有輸入信號(hào)（輸 第 ７ 頁 入元件的通 /斷狀態(tài)）采集并存放 到輸入映像寄存器（ PII）中。 PLC 對外部的輸出控制也有集中輸出和立即輸出兩種方式。機(jī)器上電后對 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行一次初始化工作，包括硬件初始化， I/O 模塊配置檢查，停電保持范圍設(shè)定及其他初始化處理等。當(dāng) CPU 處于 STOP 方式時(shí) ，轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。當(dāng)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤時(shí)， CPU 被強(qiáng)制為 STOP 方式，所有的掃描停止。若用于高速系統(tǒng)要縮短掃描周期時(shí)，可從軟硬件上考慮。大中小型 PLC 的劃分并無嚴(yán)格的界限 ,各廠家也存在不同的看法 , PLC 的輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)可按需要靈活配置。箱體式結(jié)構(gòu)的 PLC體積小，成本低，安裝方便，微型 PLC 采用這種結(jié)構(gòu)比較多。目前，中、大型 PLC 和一些小型 PLC 多采用這種結(jié)構(gòu)形式。 PLC應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控制、生產(chǎn)自動(dòng)線控制，例如：注塑機(jī)、印刷 機(jī)械、訂書機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等等。操作員手動(dòng)方式把軸移動(dòng)到某個(gè)目標(biāo)位置，模塊就得知了位置和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，之后可用編輯程序來改變速度和加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，使運(yùn)動(dòng)平滑。 PID 算法一旦適應(yīng)了工藝，就不管工藝混亂而保持設(shè)定值。通過窗口軟件，用戶可以獨(dú)自編程，由 PLC 送至 CNC設(shè)備使用。 I/O 模塊按功能各自生產(chǎn)現(xiàn)場分散控 制，然后采用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)構(gòu)成集中管理信息的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過程中， PC（包括工控機(jī)）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。隨著它的快速發(fā)展，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)控制、 SCADA、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對 I/O 設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會(huì)不斷被賦予新的內(nèi)容。然而，在這種情況下，驅(qū)動(dòng)程序只能由組態(tài)軟件開發(fā)商提供，或者由用戶按照某種組態(tài)軟件的接口規(guī)范 編寫，這為用戶提出了過高的要求。在實(shí)際應(yīng)用中，作為服務(wù)器的數(shù)據(jù)采集程序往往由硬件設(shè)備制造商隨硬件提供，可以發(fā)揮硬件的全部效能，而作為客戶的組 態(tài)軟件可以通過 OPC 與各廠家的驅(qū)動(dòng)程序無縫連接，故從根本上解決了以前采用專用格式驅(qū)動(dòng)程序總是滯后于硬件更新的問題。 (2)腳本的功能 腳本語言是擴(kuò)充組態(tài)系統(tǒng)功能的重要手段。應(yīng)該指明的是，多數(shù)采用這種方式的國內(nèi)組態(tài)軟件，對腳本的支持并不完善，許多組態(tài)軟件只提供 IF? THEN? ELSE 的 第 １２ 頁 語句結(jié)構(gòu)，不提供循環(huán)控制語句，為書寫腳本程序帶來了一定的困難。 (3)組態(tài)環(huán)境的可擴(kuò)展性 可擴(kuò)展性為用戶提供了在不改變原有系統(tǒng)的情況下，向系統(tǒng)內(nèi)增加新功能的能力，這種增加的功能可能來自于組態(tài)軟件開發(fā)商、第三方軟件提供商或用戶自身?，F(xiàn)有的組態(tài)軟件對大部分這些方面需求還只能以報(bào)表的形式提供，或者通過 ODBC 將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到外部數(shù)據(jù)庫，以供其他的業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用，在絕大多數(shù)情況下，仍然需要進(jìn)行再開發(fā)才能實(shí)現(xiàn)。組態(tài)軟件能否從原有的局域網(wǎng)運(yùn)行方式跨越到支持Inter，是擺在所有組態(tài)軟件開發(fā)商面前的一個(gè)重要課題。但在 90年代中期之前，組態(tài)軟件在我國的應(yīng)用并不普及。對項(xiàng)目來說是費(fèi)時(shí)費(fèi)力、得不償失的，同時(shí)， MIS（管理信息系統(tǒng)， Management Information System）和 CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)， Computer Integrated Manufacturing System）的大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的各個(gè)環(huán)節(jié)。在80 年代末、 90 年代初，基于 的 InTouch 軟件曾讓我們耳目一新，并且 InTouch 提供了豐富的圖庫。原有的 Script 語言改為 VBA（ Visual Basic For Application），并且在內(nèi)部集成了微軟的 VBA 開發(fā)環(huán)境。 IFiX的 OPC 組件和驅(qū)動(dòng)程序同樣需要單獨(dú)購買。 (4)WinCC： Siemens 的 WinCC 也是一套完備的組態(tài)開發(fā)環(huán)境， Siemens 提供類Ｃ語言的腳本，包括一個(gè)調(diào)試環(huán)境。組態(tài)王提供了資源管理器式的操作主界面，并且提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持。提供面向?qū)ο蟮哪_本語言編譯器，支持 ActiveX 組件和插件的即插即用，并支持通過 ODBC 連接外部數(shù)據(jù)庫。大約在 93年左右，力控就已形成了第一個(gè)版本，只是那時(shí)還是一個(gè)基于 DOS 和 VMS 的版本。在 1999 至 2021 年期間，力控得到了長足的發(fā)展，最新推出的 版在功能的豐富特性、易用性、開放性和 I/O 驅(qū)動(dòng)數(shù)量，都得到了很大的提高。 軟 PLC產(chǎn)品是基于 PC 機(jī)開放結(jié)構(gòu)的控制裝置，它具有硬 PLC 在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點(diǎn)，利用軟件技術(shù)可將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè) PC轉(zhuǎn)換成全功能的 PLC 過程控制器。國內(nèi)推出軟 PLC 產(chǎn)品的組態(tài)軟件還不見有，國內(nèi)組態(tài)軟件要想全面超過國外的競爭對手，就必須搞創(chuàng) 新，推出類似功能的產(chǎn)品。目前，國內(nèi)許多大企業(yè)紛紛投資，在裝置自動(dòng)化系統(tǒng)中實(shí)施先進(jìn)控制。 鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng)（ FSSS）的簡介 無論是燃煤、燃?xì)?、燃油鍋爐，在它運(yùn)行過程中，總可能因?yàn)榉N種原因或者造成燃料堆積 、或者燃料的突然中斷，隨即燃料又大量涌進(jìn)，從而造成爐膛內(nèi)部爆燃， 這種 爆燃可能造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞和人員傷亡，嚴(yán)重危及電廠的安全運(yùn)行。 FSSS 就是 鍋爐 爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) ， 是大型火力發(fā)電機(jī)組鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)， FSSS 即鍋爐爐膛 安全監(jiān)控系統(tǒng)（ FSS）和燃燒器控制系統(tǒng)（ BCS）。 吹掃 部分 鍋爐點(diǎn)火前和停爐后必須對爐膛進(jìn)行連續(xù)吹掃。 根據(jù)這些條件以及系統(tǒng)的具體要求就能繪制主燃料跳閘部分的邏輯圖 (見附錄 [1]) 吹掃部分的控制邏輯 鍋爐點(diǎn)火前和停爐后必須對爐膛進(jìn)行連續(xù)吹掃。在吹掃計(jì)時(shí)時(shí)期內(nèi)，若吹掃條件中任一條件不滿足，則認(rèn)為吹掃失敗，再次吹掃時(shí)需重新計(jì)時(shí)。 把三部分的邏輯圖根據(jù)他們之間的聯(lián)系連接到一起得到系統(tǒng)的總邏輯圖（見附錄 [1]） FSSS 系統(tǒng)的硬件配置 根據(jù)上面得到的系統(tǒng)邏輯圖把系統(tǒng)要控制的點(diǎn)計(jì)算出來有四十五個(gè)點(diǎn)，其中有三十八個(gè)輸入、七個(gè)輸出。每個(gè) EM221 有八個(gè)輸入，沒 有輸出。 主燃料跳閘部分的程序設(shè)計(jì) 主燃料跳閘是 FSSS 系統(tǒng)的主要組成部分，起到了相當(dāng)重要的作用。 在第三章我們已經(jīng)從主燃料跳閘的條件得出了該部分的邏輯圖如圖 所示。amp。amp。amp。SRSRSRSRSRSRSRSRSRSRSRSRSRSRSRL D 2 8L D 2 7L D 2 6L D 2 5L D 2 4L D 2 3L D 2 2L D 2 1L D 2 0L D 1 9L D 1 8L D 1 7L D 1 5L D 1 6F S S S 1L D 1F S S S 2手 動(dòng) 復(fù) 位手 動(dòng) 停 爐床 溫 9 9 0 ℃床 溫 6 5 0 ℃風(fēng) 道 點(diǎn) 火 器 A 有 火D C S 電 源 喪 失爐 膛 壓 力 高爐 膛 壓 力 低汽 包 水 位 高 I I I 值汽 包 水 位 低 I I I 值引 風(fēng) 機(jī) A 跳 閘引 風(fēng) 機(jī) B 跳 閘一 次 風(fēng) 機(jī) 跳 閘二 次 風(fēng) 機(jī) 跳 閘總 風(fēng) 量 2 5 %風(fēng) 道 點(diǎn) 火 器 A 點(diǎn) 火 超時(shí)amp。 圖 引風(fēng)機(jī)全跳閘導(dǎo)致 FSSS 跳閘程序 第 ２５ 頁 其中 、 分別對應(yīng) I/O 表中的 、 （表示引風(fēng)機(jī) A、引風(fēng)機(jī)B是否跳閘），此程序說明引風(fēng)機(jī) A、 B都跳閘才導(dǎo)致 MFT。 我們根據(jù)圖 和表 在 PLC 中一步一步編寫主燃料跳閘部分的程序。此程序說明按下吹掃按鈕，如果吹掃沒有進(jìn)行或吹掃沒有進(jìn)行完畢，則吹掃中斷。 我們根據(jù)上面得到 的吹掃部分的邏輯圖和系統(tǒng)的 I/O 表在 PLC 中一步一步編寫吹掃部分的程序。次程序說明在點(diǎn)火開始 15 秒內(nèi)如果風(fēng)道點(diǎn)火器 A無火，則風(fēng)道點(diǎn)火器 A點(diǎn)火超時(shí)。 第 ２８ 頁 5 FSSS 系統(tǒng)的組態(tài)界面 建立系統(tǒng)的組態(tài)王工程 要建立新的組態(tài)王工程，請首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑”）。彈出“新建工程向?qū)еυ捒颉痹诠こ搪窂轿谋究蛑休斎胍粋€(gè)有效的工程路徑，或單擊“瀏覽?”按鈕，在彈出的路徑選擇對話框中選擇一個(gè)有效的路徑。 創(chuàng)建系統(tǒng)的組態(tài)畫面 本系統(tǒng)總共用了 4 個(gè)組態(tài)畫面分別是：我的設(shè)計(jì)、吹掃過程、點(diǎn)火過程和報(bào)警過程的畫面。 圖 “我的設(shè)計(jì)”畫面 第 ３０ 頁 圖 “吹掃過程”的畫面 圖 “點(diǎn)火過程”的畫面 第 ３１ 頁 圖 “報(bào)警過程”的畫面 定義系統(tǒng)的 I/O 設(shè)備 選擇工程 瀏覽器 左側(cè)“設(shè)備 \COM1”，雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?，選擇西門子 S7200 系列 PPI，如圖 所示。一直點(diǎn)“下一步”就完成了設(shè)備的定義。這樣就完成了數(shù)據(jù)庫的建立。如圖 、 所示： 圖 按鈕狀態(tài)的設(shè)置 第 ３４ 頁 圖 按鈕顏色的設(shè)置 開關(guān)的動(dòng)畫連接 直接使用組態(tài)王內(nèi)部圖庫的開關(guān)，把對應(yīng)的變量放入開關(guān)即可，這里不多