關(guān)鍵詞：ControlLogix煤氣自動調(diào)節(jié)硬件配置軟件功能

    一、引言

    2000年邯鋼從德國克虜伯公司拆回二手設備燃氣輪機，主要消耗能源為混合煤氣。第9煤氣加壓站5#、6#加壓機將焦爐煤氣加壓到0.2Mpa，與高爐煤氣混合后向燃氣輪機提供熱值為3500±50KJ/Nm3的混合高壓煤氣，推動燃氣輪機做功，并向熱風爐輸送一定壓力和流量的冷風。底層控制裝置選用了美國羅克韋爾自動化公司的ControlLogixL5550系列控制平臺，它具有良好的穩(wěn)定性、擴展性、軟硬件的開放性以及友好的人機界面。其它主要測控設備有鞍山UNION公司的熱值儀和西門子公司的變頻器等。

    二、硬件構(gòu)成

    1.系統(tǒng)的拓撲架構(gòu)    

    該系統(tǒng)的拓撲架構(gòu)，該系統(tǒng)的核心部分主要由ControlLogixL5550控制器、工業(yè)PC機和ControlNet冗余數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡構(gòu)成。1756-CNBR為ControlNet冗余通訊模板。1784-KTCX15為安裝在工控機內(nèi)的通訊卡，具有雙通道信號輸入。1786-CP為通訊電纜，1786-TPR為同軸電纜分支器。

    2.ControlLogixL5550控制器的硬件配置

    I/O模板種類繁多，具有可拆卸端子、帶電插拔、分變則報、自診斷、時間標記、模塊

    標識、閃存升級、電子保險、單獨隔離等功能。

    3．數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡的構(gòu)成

    Logix5000系列產(chǎn)品可以采用DH+、ControlNet、DeviceNet、以太網(wǎng)等數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡架構(gòu)。該系統(tǒng)采用了ControlNet冗余通訊網(wǎng)絡，它具有獨特、先進、高效的Producer/Consumer技術(shù)，冗余、開放、高速、實時、對等地傳遞數(shù)據(jù)信息，網(wǎng)絡傳輸速率最高達5Mb/s。ControlNet有著嚴密的通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)傳送邏輯，具有高度的確定性。

    工控PC機內(nèi)安裝通訊卡，與控制器之間通過ControlNet網(wǎng)進行通訊。通過Rslinx網(wǎng)絡通訊軟件可以方便地設定內(nèi)存地址、站地址、中斷號等參數(shù)。加壓站的實時控制網(wǎng)通過1784-KTCX網(wǎng)卡與1756-CNBR/D通訊模板互相連接。1756-CNBR/D冗余模板聯(lián)結(jié)兩條網(wǎng)絡主干線，通訊模板隨時監(jiān)聽并檢驗兩條傳輸通道上的數(shù)據(jù)傳輸。

    三、軟件概述

    1.系統(tǒng)軟件配置

    操作系統(tǒng)為bbbbbbsNT6.0中文版+SP6a，監(jiān)控組態(tài)軟件為RSView326.3中文版，編程軟件為Rslogix5000V11.11，網(wǎng)絡通訊軟件為RSLinxV2.2，利用它所提供的OPC接口進行數(shù)據(jù)采集。 2.應用軟件功能

    2.1RSView326.3提供了建立有效監(jiān)視以及管理系統(tǒng)的全套工具，它是以MFC（微軟

    基礎類庫），COM（組件對象模型）組件技術(shù)的軟件包。它具有繪圖及動畫、安全防護功能、報警功能、記錄功能、趨勢功能、事件檢測功能、與先進的OPC協(xié)議完全兼容、ActiveX、VBAbbbbbb(腳本)語言等豐富的功能，使得軟件設計人員開發(fā)功能完善、控制內(nèi)容靈活的人機界面游刃有余。

    煤氣混合站和加壓站操作站的主要畫面包括：工藝流程圖、實時數(shù)據(jù)表、控制調(diào)節(jié)畫面、實時趨勢、歷史趨勢、報警畫面、數(shù)據(jù)報表以及屏幕打印等。

    2.2RSLogix5000梯形圖軟件編程包，有靈活易用的編輯功能，通用的操作畫面，診斷和糾錯工具。程序數(shù)據(jù)庫中有控制器標簽Controllertag和程序標簽Programtag兩種。與以往的SLC500系列產(chǎn)品相比，所有數(shù)據(jù)采集無須編程，直接讀取模板地址對應的輸入數(shù)值即可。

    2.3RSLinx軟件實現(xiàn)上下位數(shù)據(jù)庫之間的連接，ControlNet網(wǎng)絡連通后，以OPC數(shù)據(jù)交換方式在RSLinx軟件中建立Topic，選定相應的Topic建立上位數(shù)據(jù)庫，RSView32軟件所有人機交互功能即可實現(xiàn)。

    四、主要控制功能

    1.煤氣熱值自動調(diào)節(jié)

    熱值是主要質(zhì)量指標之一。煤氣混合加壓站以高爐煤氣為主，以焦爐煤氣為輔，高爐煤氣熱值約750KJ/Nm3，焦爐煤氣熱值約4000KJ/Nm3。

    煤氣熱值自動控制為串級、交叉限幅調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖4.所示；控制軟件中的該串級調(diào)節(jié)器如圖5.所示。該調(diào)節(jié)系統(tǒng)以熱值調(diào)節(jié)為主環(huán)，焦爐煤氣流量調(diào)節(jié)為副環(huán)，加入了高焦煤氣單交叉限幅。焦爐煤氣流量的設定值不單單取決于熱值調(diào)節(jié)器輸出信號MV(即圖4.中的CV1)，而且受到高爐煤氣流量的瞬時值的限制，即按高、焦理論配比值求出應配焦爐煤氣流量值，乘以1.05和0.95作為MV的上、下限幅值MH1、ML1。

    按照該控制思想，一方面使焦爐煤氣流量調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)量不至于過大，從而使高焦配比值在小范圍內(nèi)波動；另一方面則使主環(huán)調(diào)節(jié)器不至于產(chǎn)生調(diào)節(jié)飽和，加快了滯后較大的主環(huán)的動態(tài)響應，改善了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

    ControlLogix控制器的AO模板輸出4-20mA信號至變頻器，通過變頻器調(diào)節(jié)兩臺加壓機的轉(zhuǎn)速，改變高爐煤氣與焦爐煤氣的配比，從而達到調(diào)節(jié)熱值的目的。

    2.高爐煤氣壓力自動調(diào)節(jié)

    3.焦爐煤氣壓力自動調(diào)節(jié)

    4.回流閥自動調(diào)節(jié)

    上述3個調(diào)節(jié)回路都是單回路PID控制系統(tǒng)。當測量值與設定值有偏差時，該控制器經(jīng)計算輸出一個4-20mA控制信號，控制調(diào)節(jié)閥的開度。

    五、系統(tǒng)調(diào)試

    1.在工控機內(nèi)安裝好通訊網(wǎng)卡，設定好所有參數(shù)。

將與PLC的通訊線接好，通過RSLinx