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50噸鍋爐計(jì)算機(jī)控制方案

更新時(shí)間：2014.10.22 瀏覽次數(shù)：

一、計(jì)算機(jī)自控系統(tǒng)方案介紹

、系統(tǒng)概述

本系統(tǒng)為是一套比較完善的雙機(jī)熱備鍋爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

，以提高鍋爐控制系統(tǒng)的安全性能和控制水平。

、系統(tǒng)功能介紹

a. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)分為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路和RS485數(shù)據(jù)鏈路兩大部分

。I/O采集控制模塊和流量積算儀由RS485S數(shù)據(jù)鏈路通過(guò)一臺(tái)串口設(shè)備服務(wù)器進(jìn)如上位以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路并通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至各臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)。兩套計(jì)控系統(tǒng)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)和串口設(shè)備服務(wù)器共同構(gòu)成一個(gè)100M的以太網(wǎng)路數(shù)據(jù)鏈路

。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：

實(shí)現(xiàn)了信號(hào)采集、控制輸出通計(jì)算機(jī)監(jiān)控的分網(wǎng)結(jié)構(gòu)

，確保了上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)互為熱備功能的******實(shí)現(xiàn)

，大大提高了系統(tǒng)的安全性能。

便于系統(tǒng)的擴(kuò)展并提供了通工廠管理層聯(lián)接的接口

，方便了系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級(jí)

。

數(shù)據(jù)信號(hào)的采集和控制輸出：

系統(tǒng)采用了 RM 4000系列遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集與控制模塊，通過(guò)RS485串口數(shù)據(jù)通訊模式與串口設(shè)備服務(wù)器相連

，并通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)送至各臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)

。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工藝情況，由于兩套鍋爐系統(tǒng)總共需要大約四十多塊 RM400系列采集控制模塊和流量積算儀表

，且系統(tǒng)除了完成一般的數(shù)據(jù)采集任務(wù)還需實(shí)現(xiàn)鍋爐實(shí)時(shí)控制輸出

。所以根據(jù)我公司工程經(jīng)驗(yàn)，并鑒于RM采控模塊和流量積算儀本身需分網(wǎng)聯(lián)接

，我們將這些模塊和儀表分成四部分

，分別為＃1鍋爐熱工信號(hào)、＃2鍋爐熱工信號(hào)

、＃1

、2鍋爐調(diào)節(jié)信號(hào)和＃1、2鍋爐流量積算信號(hào)

，以確?div id="d48novz" class="flower left">

？焖俚男盘?hào)采集和控制輸出速度。

上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)：

兩臺(tái)上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)和串口設(shè)備服務(wù)器共同構(gòu)成了一個(gè)100M的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路

。這兩臺(tái)上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定快速地采集到由串口設(shè)備服務(wù)器發(fā)來(lái)的兩套鍋爐熱控信號(hào)并相互之間交換數(shù)據(jù)

。通時(shí)每臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)分別是所轄鍋爐的主控制機(jī)，同時(shí)也是另一臺(tái)鍋爐的從控制機(jī)

。

b. 雙機(jī)冗余熱備

在單主機(jī)系統(tǒng)中

，當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)檢修或故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)都將停止運(yùn)行，這將給生產(chǎn)造成損失和麻煩

。為了克服這種局限

，我們利用鹽化廠將新建的和已有的兩套鍋爐計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩機(jī)的相互冗余熱備，構(gòu)造一種比較可靠的控制系統(tǒng)

。

雙機(jī)冗余構(gòu)造思想：

主機(jī)和從機(jī)通過(guò)HUB集線器實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接

，正常情況下主機(jī)處于工作狀態(tài),從機(jī)處于監(jiān)視狀態(tài)，一旦從機(jī)發(fā)現(xiàn)主機(jī)異常

，從機(jī)將會(huì)在很短的時(shí)間之內(nèi)代替主機(jī)

，******實(shí)現(xiàn)主機(jī)的控制功能，當(dāng)主機(jī)修復(fù), 重新啟動(dòng)后

，從機(jī)檢測(cè)到了主機(jī)的恢復(fù)

，會(huì)自動(dòng)將主機(jī)丟失的數(shù)據(jù)拷貝給主機(jī)，同時(shí)從機(jī)將重新處于監(jiān)視狀態(tài)

。這樣即使是發(fā)生了事故,系統(tǒng)也能保存一個(gè)相對(duì)完整的數(shù)據(jù)庫(kù)

、報(bào)警信息和歷史數(shù)據(jù)等。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的冗余實(shí)現(xiàn)：

正常工作時(shí),主機(jī)和從機(jī)分別由以太網(wǎng)絡(luò)

，通過(guò)串口設(shè)備服務(wù)器采集的各模塊和流量計(jì)算儀的數(shù)據(jù)信號(hào)

。兩臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)有相同的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)但從機(jī)不參與控制。從機(jī)與主機(jī)之間的監(jiān)聽(tīng)采取請(qǐng)求與應(yīng)答的方式

，從機(jī)以一定的時(shí)間間隔向主機(jī)發(fā)出請(qǐng)求

，主機(jī)應(yīng)答表示工作正常，主機(jī)如果沒(méi)有作出應(yīng)答

，從機(jī)將切斷主機(jī)的控制數(shù)據(jù)傳輸

，改由從機(jī)完成。通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的熱備

。

雙機(jī)冗余時(shí)主機(jī)從機(jī)分別保存歷史數(shù)據(jù)

，當(dāng)主機(jī)失效時(shí)，從機(jī)代替主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集

，同時(shí)繼續(xù)保存從下位機(jī)上傳的數(shù)據(jù)

。當(dāng)主機(jī)重新恢復(fù)，從機(jī)監(jiān)測(cè)到主機(jī)的存在

，首先從機(jī)停止下位機(jī)采集數(shù)據(jù)

，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流從主機(jī)獲取數(shù)據(jù)；然后從機(jī)通過(guò)比較主機(jī)與從機(jī)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)

，向主機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)拷貝其丟失的數(shù)據(jù)

，從而實(shí)現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)庫(kù)之間的熱備。結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖二

。

c. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能

、實(shí)現(xiàn)整個(gè)鍋爐系統(tǒng)信號(hào)采集

；

2、采用xj****的計(jì)算機(jī)控制理論

，實(shí)現(xiàn)鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)化控制

；

3、自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警事件

；

、手自動(dòng)雙向無(wú)擾動(dòng)切換；

、在線修改控制參數(shù)

；

6、全漢化人性的操作員畫(huà)面

；

、系統(tǒng)聲光報(bào)警；

、雙機(jī)冗余熱備

；

3、實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)

(1) 水位控制誤差 < ±10mm

；

(2) 汽包壓力誤差遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)采集和控制模塊：

采用了RM4000系列模塊，特點(diǎn)如下：

◇內(nèi)置微處理器

，進(jìn)行信號(hào)的處理和轉(zhuǎn)換

；

◇提供各種AIO/DIO的選擇類型；

◇具備RS485通信功能

，布線方便

，傳輸距離遠(yuǎn)，信號(hào)穩(wěn)定

。

◇ 寬溫工作（0－70℃）

，具有導(dǎo)軌、面板

、堆疊多種安裝方式選擇

，方便現(xiàn)場(chǎng)就地安裝。

控制策略生成器

控制策略生成器是面向控制的新一代軟件邏輯自動(dòng)化控制軟件

，采用符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的圖形化編程方式

，提供包括：變量、數(shù)學(xué)運(yùn)算

、邏輯功能

、程序控制、常規(guī)功能

、控制回路

、數(shù)字點(diǎn)處理等在內(nèi)的十幾類基本運(yùn)算塊

，內(nèi)置常規(guī)PID、比值控制

、開(kāi)關(guān)控制

、斜坡控制等豐富的控制算法。同時(shí)提供開(kāi)放的算法接口

，可以嵌入用戶自己的控制程序

。控制策略生成器與力控?的其它程序組件可以無(wú)縫連接

。

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