一、熱媒爐控制系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

控制系統(tǒng)采用PLC和上位機方式實現(xiàn)熱媒爐自動控制功能,。PLC與上位機采用OMRON公司Controller LINK方式通信,，構(gòu)成同級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。上位機使用熱媒爐組態(tài)軟件組態(tài)人機界面,，畫面美觀,、交互性強?？刂葡到y(tǒng)采用兩臺上位機可實現(xiàn)雙機熱備,，一臺為主機，一臺為從機,。主,、從機采用TCP/IP協(xié)議構(gòu)成局域網(wǎng)，從機適時從主機獲得數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)刷新,。正常運行狀態(tài)中,，只有主機可下發(fā)操作指令，從機只具有顯示功能,；當(dāng)主機運行中出現(xiàn)故障,，系統(tǒng)會自動將從機切換為主機，代替原有主機實現(xiàn)下發(fā)操作指令,。當(dāng)任意一臺PLC與上位機通信出現(xiàn)故障時,，在上位機報警畫面中會出現(xiàn)響應(yīng)的報警文字提示。當(dāng)故障主機排除故障恢復(fù)正常,，系統(tǒng)會自動將主,、從機切換回原始狀態(tài)。系統(tǒng)運行時,，在界面左上角會有登陸用戶名,、操作權(quán)限、本機狀態(tài)指示,。

在組態(tài)王6.5中極大豐富所支持的畫面圖形對象,，包括實時報表、歷史報表和報警窗等,，逼真再現(xiàn)現(xiàn)場畫面,。IE端還可進行報表打印,、報表數(shù)據(jù)下載等?？煽康陌踩夹g(shù)使數(shù)據(jù)更安全,，對操作Web的用戶進行身份驗證，保證操作的安全性,。用戶還可自己編輯發(fā)布網(wǎng)站首頁信息和圖標(biāo),。數(shù)據(jù)存儲功能對于任何一個工業(yè)系統(tǒng)來說都是至關(guān)重要的，隨著工業(yè)自動化程度的普及和提高,，工業(yè)現(xiàn)場對重要數(shù)據(jù)的存儲和訪問的要求也越來越高,。一般組態(tài)軟件都存在對大批量數(shù)據(jù)的存儲速度慢、數(shù)據(jù)容易丟失,、存儲時間短,、存儲占用空間大、訪問速度慢等不足之處,，對于大規(guī)模的,、高要求的系統(tǒng)來說，解決歷史數(shù)據(jù)的存儲和訪問是一個刻不容緩的問題,。組態(tài)王6.5順應(yīng)這種發(fā)展趨勢,，提供高速歷史數(shù)據(jù)庫，支持ms級高速歷史數(shù)據(jù)的存儲和查詢,。采用最新數(shù)據(jù)壓縮和搜索技術(shù),，數(shù)據(jù)庫壓縮比低于20%，大大節(jié)省了磁盤空間,，查詢速度大大提高,，一個月內(nèi)數(shù)據(jù)按照每小時間隔查詢，在100ms內(nèi)完成,。完整實現(xiàn)歷史庫數(shù)據(jù)的后期插入,、合并，可將特殊設(shè)備中存儲的歷史數(shù)據(jù)片段通過組態(tài)王驅(qū)動程序完整的插入到歷史庫中,；也可將遠程站點上的組態(tài)王歷史數(shù)據(jù)片段合并到歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器上,，真正解決了數(shù)據(jù)丟失的問題,。

二,、組態(tài)王軟件使用說明

1. 熱媒爐點爐操作畫面
點爐分自動點爐和系統(tǒng)測試（手動點爐）兩種。
（1） 自動點爐
按如下步驟執(zhí)行自動點爐過程：
（a）將上位機人機界面切換至"燃燒流程"界面中（如圖1所示）,；

圖1 燃燒流程界面圖

圖2 熱媒系統(tǒng)流程圖
（b）復(fù)位——按控制柜面板復(fù)位鈕A3,；
（c）開車——按控制柜面板開車鈕A1。
自動點爐執(zhí)行過程中,，畫面右側(cè)顯示"自動點爐流程"分畫面,，隨自動點爐執(zhí)行時序,，各個指示燈依次亮滅。自動點爐成功結(jié)束后,，"自動點爐流程"分畫面消失,，方可進行負荷調(diào)節(jié)。在此畫面中,，管理員可進行點爐參數(shù)修改,，使用鼠標(biāo)將光標(biāo)移到點火參數(shù)油閥或風(fēng)閥開度處鍵入正確點火閥門開度后，按"確認"鍵即可,。其他4個變量：油量PV,、風(fēng)量PV、油壓PV,、油壓MV只作為指示變量,。
（2） 系統(tǒng)測試（手動點爐）
只有管理員以上級別者登錄方可進行系統(tǒng)測試（手動點爐）操作。將上位機人機界面切換至"系統(tǒng)測試"畫面,。按"進入系統(tǒng)測試"進入測試狀態(tài),，此時風(fēng)閥、油閥已處于點火開度（不可調(diào)）,。如此時不想進行系統(tǒng)測試,，則可按"退出系統(tǒng)測試"按鍵，退出此狀態(tài),。

（3） 系統(tǒng)停車
停車分主動停車,、故障停車和緊急停車3種：這3種情況在"燃燒系統(tǒng)"畫面和"系統(tǒng)測試"畫面中均有指示。
（a）主動停車
主動停車是人為停止熱媒爐運轉(zhuǎn),。只需按下控制柜前的"停車"按鈕,。PLC自動執(zhí)行后處理程序，包括：關(guān)進油閥,，開回油閥,；風(fēng)閥全開，進行大風(fēng)吹掃,；打開蒸汽吹掃閥,，進行進油閥后的油管線吹掃；同時關(guān)閉蒸汽吹掃閥和霧化蒸汽閥,。
（b）故障停車
故障停車是由于發(fā)生故障,，執(zhí)行熱媒爐聯(lián)鎖停車，同時在觸摸屏上的報警畫面中顯示報警聯(lián)鎖點,。PLC自動執(zhí)行后處理程序,。
（c）緊急停車
由于發(fā)生緊急事故，導(dǎo)致熱媒爐停車，需按下控制柜前的"緊急停車"按鈕,。PLC不但會自動執(zhí)行后處理程序,，還會執(zhí)行停風(fēng)機、油泵,、熱媒泵的操作,。
2. 熱媒爐負荷調(diào)節(jié)畫面
熱媒爐負荷調(diào)節(jié)包括5個調(diào)節(jié)回路：助燃風(fēng)調(diào)節(jié)回路、油量調(diào)節(jié)回路,、煙氣殘氧調(diào)節(jié)回路,、熱媒總管出口溫度調(diào)節(jié)回路。為便于操作,，將這些調(diào)節(jié)回路置于一畫面中"負荷調(diào)節(jié)"（見圖3）,。

圖3 負荷調(diào)節(jié)實施界面
（1） 風(fēng)量、油量調(diào)節(jié)回路
手動調(diào)節(jié)：PLC在上電后,，調(diào)節(jié)回路自動鎖定在手動狀態(tài),。若要從其他控制狀態(tài)切換至手動調(diào)節(jié)，只需用鼠標(biāo)點"手動"鍵,，此時"手動"鍵變成灰色,，而其他控制方式鍵恢復(fù)原狀綠色，表示下次可切換狀態(tài),，在狀態(tài)顯示區(qū)內(nèi)顯示"手動",。手動調(diào)節(jié)時，只需從"MV："的數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)輸入所需要的MV值（當(dāng)鼠標(biāo)點中MV數(shù)據(jù)區(qū)時,，屏幕中會自動跳出數(shù)字鍵盤）,，并按"確認"鍵。

自動調(diào)節(jié)：按下"自動"鍵,，調(diào)節(jié)方式即會從其他控制方式切換至"自動"狀態(tài),，"自動"鍵變灰色，"手動"鍵變綠色,，表示下次可切換的狀態(tài)為"手動",。調(diào)節(jié)回路會根據(jù)設(shè)定值自動調(diào)整閥門開度，以使測量值與設(shè)定值保持一致,。SP值的給定有兩種方式：一種是直接人為給定SP值,，可通過數(shù)字鍵盤在"SP："的數(shù)字輸入?yún)^(qū)域輸入所需SP值，或直接拖動條狀指示欄內(nèi)的SP指示器設(shè)定,，即內(nèi)給定,；另一種是在熱媒總管出口溫度調(diào)節(jié)回路選擇"自動"、"定燒"控制方式時,，風(fēng)量,、油量的SP值由熱媒總管出口溫度回路計算外給定，不需操作人員設(shè)定,。
（2） 熱媒總管出口溫度調(diào)節(jié)回路
在此調(diào)節(jié)回路畫面中,，有兩種控制方式："自動"、"定燒",。
"自動"控制方式：在負荷調(diào)節(jié)畫面熱媒溫度調(diào)節(jié)回路中按"自動"鍵,。油量、風(fēng)量調(diào)節(jié)回路顯示為自動狀態(tài),，氧量默認設(shè)置為修正狀態(tài),。油量、風(fēng)量的SP值由熱媒出口溫度調(diào)節(jié)回路外給定,，顯示"自動（外）"狀態(tài),，不需操作人員設(shè)定，熱媒爐控制系統(tǒng)即投入全自動運行狀態(tài),。此時,，只需操作人員在熱媒溫度調(diào)節(jié)回路的SP數(shù)據(jù)區(qū)輸入所需設(shè)定值即可。
"定燒"控制方式：在負荷調(diào)節(jié)畫面熱媒溫度調(diào)節(jié)回路中按"定燒"鍵,。油量調(diào)節(jié)回路顯示為自動狀態(tài),，風(fēng)量調(diào)節(jié)回路顯示為自動（外）狀態(tài)，氧量默認設(shè)置為修正狀態(tài),。油量的設(shè)定值由操作人員通過數(shù)字鍵盤在"設(shè)定值SP："的數(shù)字輸入?yún)^(qū)域輸入所需SP值,，風(fēng)量設(shè)定值由燃油流量調(diào)節(jié)回路比例計算外給定，不需人為輸入,。
（3） 煙氣殘氧調(diào)節(jié)回路
此回路設(shè)有"修正",、"不修正"兩種狀態(tài)，在熱媒總管出口溫度調(diào)節(jié)回路投入"自動",、"定燒"控制方式后,，此回路自動投入"修正"控制，進行殘氧修正,，按"不修正"按鈕即可將殘氧修正摘除,。
（4） 畫面其他功能
PID參數(shù)修改：管理員以上級別登陸有權(quán)限修改PID參數(shù)。"實時趨勢"：顯示相應(yīng)回路PV,、SP及MV值的實時曲線,。注意：參數(shù)修改后要按相應(yīng)回路的"輸入"鍵將PID參數(shù)寫入回路參數(shù)區(qū)方可起作用。
3. 油壓,、油溫調(diào)節(jié)回路畫面
此兩個調(diào)節(jié)回路置于"負荷調(diào)節(jié)"畫面中,。油壓、油溫兩個調(diào)節(jié)回路均采用單回路控制方式,，只有"手動",、"自動"兩種控制方式，其中，"自動"狀態(tài)即由操作人員在"SP"數(shù)據(jù)區(qū)上輸入設(shè)定值,?？刂品绞郊案鲄?shù)的修改等同上。
4. 其他功能
（1） 熱媒爐參數(shù)設(shè)置畫面（畫面顯示圖略）
從主畫面上選擇"參數(shù)設(shè)置",，可進入系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的畫面,。此畫面為報警參數(shù)設(shè)置，只有管理員級別以上登陸方可修改,。

（2） 報警畫面
在報警畫面中查閱報警記錄,，報警畫面中共有兩幅報警表格：當(dāng)前報警及歷史報警。
（a） 當(dāng)前報警：顯示當(dāng)前報警點,，最新報警點位于表格最上方,。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)報警點時，控制柜報警音響進行報警,，報警和聯(lián)鎖音響聲音不同以便操作人員區(qū)分,。系統(tǒng)報警后，操作人員先按屏幕上消音鍵消音,，然后查找原因排除故障,。
（b） 歷史報警：在此表格中記錄所有出現(xiàn)過的報警點，最新報警點位于表格最上方,；表格中紅顏色字體為出現(xiàn)報警時記錄,。黑顏色為報警點消失時的記錄。

圖4 報警清單
（3） 歷史趨勢畫面
系統(tǒng)所有主要運行參數(shù)在圖5,、圖6中均有顯示,，便于操作人員進行觀察記錄，并可查詢以前各時間各個記錄數(shù)據(jù),。

圖5 歷史趨勢圖

圖6 歷史數(shù)據(jù)報表
（4） 報表畫面
（a）實時報表畫面
在上位機控制系統(tǒng)中,，針對每套熱媒爐系統(tǒng)及外圍系統(tǒng)的各個重要參數(shù)，系統(tǒng)在實時報表中作實時記錄,，操作人員可根據(jù)不同的時間點隨時進行實時報表的打印,，以便掌握任意時刻的系統(tǒng)運行參數(shù)。
（b）日報表
每一小時系統(tǒng)會將控制系統(tǒng)中所有測量值存儲在報表中,，從每個工作日的零時記起,，每日存儲一個文件記錄當(dāng)日24小時運行數(shù)據(jù)。操作人員在準(zhǔn)備查詢相應(yīng)系統(tǒng)的報表文件時,， 首先"刷新列表",，此時列表框調(diào)出系統(tǒng)存儲的記錄文件，文件以相應(yīng)系統(tǒng)的名稱和日期組合,，后綴名為".rtl",，當(dāng)選中所要查詢的某日的報表文件時,，列表框欄出現(xiàn)選中文件，此時點"報表查詢鈕",，所需報表即顯示在畫面的報表控件中,。在日報表畫面中，可對日報表進行刪除,，打印,、打印預(yù)覽,、頁面設(shè)置功能,，實現(xiàn)報表的綜合處理。
注意："刪除報表"功能鍵,，只有管理員權(quán)限級別以上登陸者可刪除運行記錄日報表,。
（5） 其他功能
控制系統(tǒng)登陸在主畫面中，管理員和系統(tǒng)管理員登陸有效時間為30min,，操作員登陸無時間限制,。系統(tǒng)所有聯(lián)鎖點的解鎖開關(guān)及點火參數(shù)設(shè)在"啟停畫面"中。只有在管理員權(quán)限級別以上登陸方可進行解鎖和點火參數(shù)的修改,。系統(tǒng)解鎖后會在畫面的頁眉中有相應(yīng)的中文提示,。

三、結(jié)論
組態(tài)王軟件與上位機的聯(lián)合使用成功地取代了原控制系統(tǒng)中的觸摸屏,，在性價比上呈現(xiàn)了很大優(yōu)勢,。特別是在以后新增的熱媒爐系統(tǒng)中，在原有上位機直接組態(tài)就可,。

在性能上,，組態(tài)王軟件具有權(quán)限功能的設(shè)置。熱媒爐控制系統(tǒng)設(shè)有操作員,、管理員,、系統(tǒng)管理員3個登陸用戶級別。操作員只具有操作權(quán)限,；管理員具有操作,、參數(shù)修改、系統(tǒng)測試,、解鎖等一系列高級權(quán)限,；系統(tǒng)管理員除具有以上功能外還具有修改操作員、管理員登陸,。但是組態(tài)王軟件由于自身限制,，從機畫面中也可修改數(shù)據(jù)，但修改的數(shù)據(jù)是無法下傳到PLC中,，而此時主機畫面中的數(shù)據(jù)還保持原有數(shù)據(jù)不變,，造成主,、從機數(shù)據(jù)不符。因此,，禁止在從機畫面中修改數(shù)據(jù),。當(dāng)主、從機間的局域網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時將出現(xiàn)兩臺上位機同時為主機狀態(tài),。作為組態(tài)王的一個用戶,，在體驗到它的超級功能的同時也體會到了國產(chǎn)軟件的局限性，希望組態(tài)王軟件的開發(fā)更注重系統(tǒng)應(yīng)用的穩(wěn)定性,。