一、概述
過去國(guó)內(nèi)火電廠300MW機(jī)組以上的主控系統(tǒng)都普遍采用了DCS技術(shù)，但外圍輔助系統(tǒng)，包括除灰系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)、化水系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)等采用的是獨(dú)立、分散的常規(guī)控制系統(tǒng)，由于各輔助系統(tǒng)工藝有其不同的特性，所以采用的控制系統(tǒng)配置不同、技術(shù)水平、監(jiān)控方式各異，這就勢(shì)必對(duì)每個(gè)輔助系統(tǒng)都需配備相當(dāng)?shù)倪\(yùn)行人員，使勞動(dòng)生產(chǎn)率不能進(jìn)一步提高。因此，在電廠的輔助系統(tǒng)中采用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，用先進(jìn)、成熟、可靠的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)。
益陽電廠一期工程2×300MW機(jī)組的外圍輔助系統(tǒng)采用上位機(jī)+PLC網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方式，自動(dòng)化水平有較大的提高；使輔助系統(tǒng)的監(jiān)控水平逐步趕上主控系統(tǒng)的監(jiān)控水平。輔助系統(tǒng)控制系統(tǒng)全部采用上位機(jī)、可編程控制器（Modicon TSX Quantum系列）、網(wǎng)絡(luò)（MB+）控制方式，結(jié)合工藝系統(tǒng)和地理位置的情況組成三個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，監(jiān)控軟件采用Interllution 公司的iFIX2.6版本（運(yùn)行版和開發(fā)版），PLC組態(tài)軟件Concept v2.2。
二、 IFIX應(yīng)用軟件包的主要特性：
上位機(jī)的監(jiān)控軟件采用Interllution 公司的iFIX2.6版本，它是基于多任務(wù)，多平臺(tái)，實(shí)時(shí)性好，開放性好的集成軟件包。Intellution軟件中中了大量強(qiáng)大的圖形化工具允許用戶能夠快速直觀地建立面向過程的實(shí)時(shí)窗口，F(xiàn)IX不僅包含圖形工具，使用戶能夠快速簡(jiǎn)單地開啟系統(tǒng)，而且Intellution軟件提供了工業(yè)界最為強(qiáng)大的功能，包括實(shí)時(shí)過程的監(jiān)視和監(jiān)督控制，報(bào)警和報(bào)警管理，歷史趨勢(shì)，統(tǒng)計(jì)過程控制，基于用戶的安全系統(tǒng)，方便的系統(tǒng)擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)等。它集成了COM/DCOM、OPC、VBA、ActiveX等最先進(jìn)的現(xiàn)代軟件技術(shù)，使所有的應(yīng)用組件都有可以無縫集成到一個(gè)系統(tǒng)中，并且數(shù)據(jù)可以很方便地在網(wǎng)絡(luò)上共享。Intellution WorkSpace 包括兩個(gè)全集成的環(huán)境，組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境，它提供了開發(fā)和顯示的畫面，調(diào)度（scheduler）報(bào)表和VBA語言程序，并與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互工作，組態(tài)不僅提供了所有圖形，文本，數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)圖形工具，通過這些工具生成容易操作和理解的畫面，在運(yùn)行和組態(tài)環(huán)境之間可快速完成測(cè)試對(duì)畫面的修改，同時(shí)保持實(shí)時(shí)報(bào)警和數(shù)據(jù)采集。
三、 工藝系統(tǒng)的控制主要功能及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)配置：
1、輔助系統(tǒng)的控制系統(tǒng)范圍：
A、化學(xué)水處理網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)包括：化學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理、化學(xué)廢水處理、灰水回收處理系統(tǒng)、凈水站系統(tǒng)、汽水取樣、爐水加藥系統(tǒng)、生活污水處理系統(tǒng)。
B、除灰渣網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：包括除灰、除渣系統(tǒng)、電除塵系統(tǒng)。
C、輸煤網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)：包括輸煤系統(tǒng)程控、燃油泵房系統(tǒng)、含油污水處理系統(tǒng)、含煤廢水處理系統(tǒng)。
2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及主要設(shè)備的配置：
每個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置二臺(tái)工控機(jī)，并且互為備用，配置為PⅢ500以上，內(nèi)存256M以上、6G以上硬盤、以太網(wǎng)卡、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤+鼠標(biāo)AM-SA85-032通訊網(wǎng)卡等，顯示器采用21英寸直角平面1280×1024彩色CRT。操作系統(tǒng)為Windows NT4.0SP5，監(jiān)控軟件iFIX2.6版本（運(yùn)行版和開發(fā)版）；打印機(jī)為HP5000激光打印機(jī)
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以MODICON公司的MODBUS PLUS網(wǎng)作為主干網(wǎng)，通訊介質(zhì)使用雙絞線屏蔽冗余專用電纜，各分站直接掛接在MB+網(wǎng)；環(huán)路通訊速度為1MB/S。
3、輔機(jī)工藝流程的控制主要實(shí)現(xiàn)的功能：
a、 在三個(gè)系統(tǒng)的上位機(jī)上運(yùn)行人員可進(jìn)行系統(tǒng)控制的自動(dòng)、半自動(dòng)、步操、單操基本監(jiān)視和操作。
b、 CRT畫面顯示工藝流程及測(cè)量參數(shù)及控制方式的選擇，參數(shù)越限報(bào)警、系統(tǒng)故障診斷、報(bào)警、順序運(yùn)行、參數(shù)的成組顯示，當(dāng)參數(shù)越限報(bào)警，控制對(duì)象故障或狀態(tài)變化以及控制系統(tǒng)故障報(bào)警時(shí)，以紅色閃爍顯示報(bào)警所在位置，同時(shí)音箱中發(fā)出報(bào)警聲，持續(xù)半分鐘，直到操作人員確認(rèn)。
c、在手動(dòng)方式下操作員啟停電機(jī)、開關(guān)閥門及其他設(shè)備時(shí)，提供了操作指導(dǎo)畫面。
d、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備故障，影響程控前進(jìn)時(shí)，在運(yùn)行人員干預(yù)下進(jìn)行跳步操作，設(shè)備處于就地操作方式時(shí)，PLC自動(dòng)閉鎖對(duì)該設(shè)備的操作。
e、水煤灰三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的上位機(jī)中均有完整的系統(tǒng)組態(tài)，數(shù)據(jù)庫管理，程控邏輯編程和系統(tǒng)調(diào)試功能，運(yùn)行人員能直接調(diào)出各種所需的漢化畫面。
f、CRT屏幕上顯示任一畫面(包括實(shí)時(shí)參數(shù))的響應(yīng)時(shí)間小于2秒， CRT 畫面刷新每秒一次。在系統(tǒng)總畫面中通過按鈕可調(diào)用各子系統(tǒng)的一覽畫面，在各子系統(tǒng)一覽畫面再可進(jìn)入工藝過程操作畫面。而在操作畫面中設(shè)有回到系統(tǒng)總畫面的按鈕，方便運(yùn)行操作。
G、歷史趨勢(shì)圖顯示；用FIX的歷史數(shù)據(jù)顯示功能，可查看各系統(tǒng)的實(shí)時(shí)值、歷史數(shù)據(jù)值、統(tǒng)計(jì)值，可對(duì)曲線進(jìn)行放大、縮小、打印等。
H、報(bào)表制作及打印功能：可根據(jù)用戶的要求自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表以及其他表格，同時(shí)選擇畫面上的打印按鈕打印畫面及報(bào)表。報(bào)表保存時(shí)間根需要確定。
I、設(shè)置了基于用戶的安全系統(tǒng)和系統(tǒng)安全性應(yīng)用程序，安全系統(tǒng)可保護(hù)FIX文件、重要的程序、操作顯示畫面和配方、數(shù)據(jù)庫模塊。系統(tǒng)安全性應(yīng)用程序包括安全配置和登錄兩種程序。操作人員登錄程序，輸入姓名和密碼。在登錄后，操作人員才能訪問權(quán)限允許范圍內(nèi)的操作。
四、系統(tǒng)軟件的應(yīng)用及開發(fā)：
WINDOWS NT 是微軟公司推出的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，具有穩(wěn)高效、不容易崩潰等良好特性，適合監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)要求穩(wěn)定等要求。IFIX監(jiān)控平臺(tái)是美國(guó)INTELLUTION公司的旗航產(chǎn)品，它采用了開放式的結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用了微軟的一系統(tǒng)列工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，例如COM/DCOM、ACTIVEX控件等，在很短的時(shí)間內(nèi)就可以開發(fā)出非常直觀，十分有利于監(jiān)控系統(tǒng)的集成開發(fā)。OFFICE是微軟推出的集成辦公軟件，具有強(qiáng)大的報(bào)表匯總處理功能，水煤灰網(wǎng)輔助監(jiān)控系統(tǒng)就采取了VBA+EXCEL來實(shí)現(xiàn)報(bào)表的功能。為了確保IFIX的正常運(yùn)行，在安裝WINDOWS NT后必須安裝SERVER PACK5以上的版本的補(bǔ)丁文件。
1、數(shù)據(jù)庫及設(shè)備驅(qū)動(dòng)的配置： FIX軟件提供與PLC等硬件設(shè)備的接口，可將數(shù)據(jù)從寄存器中讀出。 Modicon設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序采用MMP-Modicon modbus Plus v6.03c；在SCU配置窗口設(shè)置用MMP-MODBUS PLUS V6.03C，并在CONFIGURE I/O DRIVERS 列表中選擇安裝。FIX數(shù)據(jù)庫可從驅(qū)動(dòng)程序映射表中檢索數(shù)據(jù)，處理過程數(shù)據(jù)(包括指令)等。
2、應(yīng)用程序的配置： FIX最重要的功能是為用戶提供了可視化的窗口進(jìn)行過程信息處理。FIX在用戶屏幕上提供的圖形化過程信息，包括原始數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)、報(bào)警、變量字符串、點(diǎn)信息、趨勢(shì)報(bào)警或變量狀態(tài)。圖形應(yīng)用程序的核心是從數(shù)據(jù)庫訪問信息。為了直接顯示數(shù)據(jù)，圖形應(yīng)用程序提供了多樣性的鏈接方式，鏈接可以有多種格式及配置的靈活選擇，對(duì)系統(tǒng)或過程數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。操作人員使用鏈接也能向數(shù)據(jù)庫寫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)源來自FIX數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)傳輸可以是雙向的。針對(duì)操作員設(shè)定只有運(yùn)行的權(quán)限。
監(jiān)控系統(tǒng)必須要啟動(dòng)四個(gè)應(yīng)用程序：% C:\DYNAMICS\WSACTASK.EXE；C:\DYNAMICS\WORKSPACE.EXE；%C:\ DYNAMICS\HTC.EXE；%C:\ DYNAMICS\IOCNTRL.EXE/a；否則系統(tǒng)的某些功能無法實(shí)現(xiàn)。
3、報(bào)警的配置：本系統(tǒng)默認(rèn)可容納的最多報(bào)警數(shù)為200條。
4、FIX軟件中的二次開發(fā)應(yīng)用：
4．1 PLC狀態(tài)的診斷：由于在PLC中提供了模件地址，存放了PLC的狀態(tài)值，該值有16位，其中每一位對(duì)應(yīng)PLC的模塊位號(hào)，當(dāng)該模塊正常時(shí)為1，不正常時(shí)為0。在上位機(jī)中有一個(gè)AI的TAG 對(duì)應(yīng)PLC的這個(gè)地址，通過讀取其值并轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)來判斷相應(yīng)模塊正常與否。
動(dòng)態(tài)效果的設(shè)置：當(dāng)與各站相對(duì)應(yīng)的OLC狀態(tài)的TAG值為65535時(shí)，表示各模塊均正常，代表此站的PLC圖標(biāo)處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)值為0～65534時(shí)，則該站中至少有一個(gè)模塊出現(xiàn)了故障，則相對(duì)應(yīng)的PLC圖標(biāo)開如閃紅色，此時(shí)點(diǎn)擊該圖標(biāo)能彈出一圖片，其上有16個(gè)指示燈，分別用來表征相對(duì)應(yīng)的模塊當(dāng)前的狀態(tài)，若該燈閃紅色，則該模件有故障。
4．2聲音報(bào)警的實(shí)現(xiàn)：
A、 IFIX系統(tǒng)本身系統(tǒng)的聲音報(bào)警設(shè)置，在系統(tǒng)組態(tài)環(huán)境中選擇ENABLE HOTN啟動(dòng)報(bào)警功能，當(dāng)有報(bào)警產(chǎn)生時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警聲音。
B、 語音提示報(bào)警的設(shè)計(jì)：因?yàn)镮FIX沒有播放聲音的函數(shù)，必須引用WINAPI函數(shù)，播放3D.WAV文件。
C、 兩種類型的報(bào)警實(shí)現(xiàn)，
1、 用基于事件的調(diào)度來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)沒有確認(rèn)報(bào)警數(shù)增加時(shí)則設(shè)置進(jìn)行長(zhǎng)聲音報(bào)警。
2、 語音報(bào)警：對(duì)于極其重要的點(diǎn)采用語音提示，采用逐點(diǎn)檢測(cè)的方式，用基于事件的調(diào)度來實(shí)現(xiàn)，若當(dāng)該點(diǎn)報(bào)警狀態(tài)變?yōu)镠IHI、LOLO或COMM這三種類型時(shí)，則播放相對(duì)應(yīng)的語音文件進(jìn)行提示。
4．3建立報(bào)表及打印功能：
A、報(bào)表自動(dòng)抄表功能：根據(jù)電廠提供的報(bào)表首先用EXCEL建立樣板文件，按各報(bào)表和具體情況，用基于時(shí)間的調(diào)度程序來實(shí)現(xiàn)報(bào)表的自動(dòng)抄表功能。
B、 表匯總功能；在任一畫面上按報(bào)表匯總按鈕或快捷鍵F6便可打開一幅圖，在此可設(shè)置想查看數(shù)據(jù)的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間，在按下確認(rèn)時(shí)間選擇按鈕之后，便可在下拉列表框中選擇想要查看的數(shù)據(jù)點(diǎn)。最后按報(bào)表按鈕顯示要看的數(shù)據(jù)，其為EXCEL表格。
4．4趨勢(shì)圖：系統(tǒng)中共有兩種形式的趨勢(shì)圖：
總趨勢(shì)圖：可以在一下拉列表柜中選擇本系統(tǒng)中想要查看的點(diǎn)，同時(shí)進(jìn)行和歷史趨勢(shì)的查看，并能對(duì)實(shí)時(shí)趨勢(shì)的時(shí)間間隔，歷史趨勢(shì)的起止時(shí)間和時(shí)間間隔分別進(jìn)行調(diào)整，在同一圖表中可能同時(shí)查看多個(gè)點(diǎn)的趨勢(shì)曲線，能方便地進(jìn)行增點(diǎn)與減點(diǎn)的操作。
實(shí)時(shí)彈出趨勢(shì)圖：在圖片的初始化時(shí)，我們將作為參數(shù)帶入的節(jié)點(diǎn)設(shè)置為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，以便顯示其趨勢(shì)曲線，在監(jiān)控流程畫面上點(diǎn)擊相應(yīng)設(shè)備時(shí)彈出的當(dāng)前點(diǎn)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖。
4．5報(bào)警一覽表：在報(bào)警一覽表中可進(jìn)行確認(rèn)單個(gè)報(bào)警、刪除單個(gè)報(bào)警，確認(rèn)所有報(bào)警、刪除所有報(bào)警的功能，當(dāng)從某一畫面打開報(bào)警一覽表時(shí)，只顯示與本畫面有關(guān)的報(bào)警，實(shí)現(xiàn)方式：在配置模式下，雙擊報(bào)警一覽表中的報(bào)警匯總控件，在FILTER表單中設(shè)置過濾條件，即需查看的相應(yīng)報(bào)警區(qū)，為了實(shí)現(xiàn)顯示報(bào)警的監(jiān)控流程圖畫面的功能，在添加數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)<
