一筏拢、項目簡介

1. 本項目位于天津市西青區(qū)，華能天津楊柳青熱電廠。此電廠現(xiàn)擁有兩臺套200MW發(fā)電機組及兩臺煤粉鍋爐厚较，是一家大型火力發(fā)電廠。

2. 項目的簡要工藝：在火力發(fā)電行業(yè)中港苗，煤經(jīng)鍋爐燃燒后加熱汽包中的水產生蒸汽蚤岗，推動汽機旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電。鍋爐出口的煙中含有大量粉塵顆粒陌贪，按照環(huán)保要求必須經(jīng)過除塵后才能排入大氣中变硬。本電廠現(xiàn)在采用高壓靜電除塵器，利用靜電吸塵然后通過震打想触、收集手段將灰收集到灰斗中粱宝，再經(jīng)氣力輸灰裝置輸送到灰?guī)熘校┧嘈袠I(yè)等使用怒随。氣力輸灰屬于鍋爐輔機部分造轴，通常使用PLC實現(xiàn)其控制功能。

3. 項目當中使用的西門子自動化產品：一套S5-115U彰你、兩套S5-155U作為控制裝置胀邀，控制了兩臺爐的全部氣力輸灰裝置，包括氣動閥門柿菩、壓力變送器戚嗅、溫度傳感器等過程控制對象。新進行的改造包括WinCC監(jiān)控軟件枢舶， PROFIBUS總線板卡CP5431懦胞、CP5613A2， Siemens的SimaticNet2006。

二躏尉、控制系統(tǒng)構成

1. 整個項目中的硬件配置鼎嫉、系統(tǒng)結構；各組成部分選擇的依據(jù)凶赁。與S5PLC的通訊方式有許多種缕坎，基于Profibus的FDL、FMS等教藻，或者基于Ethernet上都有成熟的通訊方案距帅，我們選用的是基于Profibus的FMS方式。為了實現(xiàn)FMS通訊括堤，3套AS站側選用3塊CP5431卡件分別插到S5-115U/155U的可用擴展插槽上碌秸，建立了AS站側的Profibus接口；3臺上位機監(jiān)測電腦上各安裝了1塊CP5613A2通訊卡沛专，從而為上位機提供了Profibus接口尖蚪。使用專用的Profibus電纜及總線連接器將3套PLC與3臺上位機連接到同一個Profibus網(wǎng)絡上，建立起通訊總線的物理連接烦猾。

2. 選用Profibus網(wǎng)絡與選用Ethernet網(wǎng)絡相比較膏莽，主要優(yōu)點是實現(xiàn)成本較低。在網(wǎng)絡規(guī)模不大卤舆、通訊負荷較輕時Profibus完全能夠勝任体六。

三、控制系統(tǒng)完成的功能

1. 本案例中挥肤，原有控制方式是傳統(tǒng)的操作屏模式挥桑，在操作間設有一5000＊1200的按鈕操作屏，屏上刻畫出了除灰過程的設備及工藝流程圖理秃，并安裝了大量的開關和按鈕达玉，當前工藝過程狀態(tài)通過操作屏上的指示燈進行顯示，設備柴伪、功能組的啟停全部通過開關和按鈕控制蹲居。為了提高控制的自動化程度，降低設備檢修強度睦授，同時為了滿足控制室的搬遷要求两芳，決定進行操作模式的改造升級，在維持原有操作屏操作的基礎上去枷，增設3臺上位機怖辆，使用WinCC實現(xiàn)一套新的控制平臺。選用WinCC是因為其靈活快速的畫面組態(tài)删顶、報警組態(tài)功能竖螃，完善的歷史數(shù)據(jù)歸檔、曲線、報表功能特咆，豐富的圖庫季惩、腳本函數(shù)庫資源。WinCC V6版本使用了SQL Server2000數(shù)據(jù)庫坚弱，開放的接口蜀备，廣泛的使用面更為WinCC增添了新的亮點关摇。WinCC對OPC技術的支持與應用荒叶，使用戶獲得了自由擴展的接口，WinCC即可以作為標準的OPC Client使用何屏，同時又是標準的OPC DA/HDA/A&E Server钻字。作為標準的OPC Client，我們可以用WinCC通過添加OPC Suite來訪問所有支持OPC DA接口的OPC Servers甫危，即可以是象SimaticNet這樣的Siemens自己的產品哈痘，也可以是第三方廠家產品。而作為標準的OPC DA/HDA/A&E Server售荆，我們可以開發(fā)自己的OPC Client應用程序實現(xiàn)對WinCC過程數(shù)據(jù)/歷史數(shù)據(jù)/報警事件數(shù)據(jù)的訪問鼎派，現(xiàn)在較為流行的工廠SIS/MIS系統(tǒng)軟件多數(shù)支持OPC訪問接口，WinCC完全支持他們的訪問俭柒。SimaticNet也是一套標準的OPC Server產品径候，同時它又提供了對Siemens各網(wǎng)絡類型板卡的支持，項目中就是借助CP5613A2板卡 通過SimaticNet中的OPC Server實現(xiàn)與S5系列AS站之間的FMS連接帅维，上位機中FMS連接的建立是在安裝了SimaticNet后生成的PC Station中實現(xiàn)的速袁，借助SimaitcNet的PC Station組態(tài)工具，將建立好的FMS連接下裝到PC Station中溢傅，要注意的是所建的連接一定要與AS站上的CP5431的設置參數(shù)相一致绳匀，CP5431的設置工作是在專用軟件COM5431中完成的。AS站加裝CP5431板卡炸客，對程序作相應更改并調試通過后疾棵，應能建立上位機與S5 PLC之間的數(shù)據(jù)通訊，在此調試過程中痹仙，SimaticNet提供了一個很好的OPC調試工具————OPC Scout是尔，利用OPC Scout我們可以方便直觀的瀏覽、連接蝶溶、測試當前能夠連接上的OPC數(shù)據(jù)源嗜历。當然WinCC也不甘落后，在添加了OPC驅動包后抖所，右擊此OPC驅動包并選擇System Parameter梨州，打開的窗口同樣具有OPC掃描、瀏覽功能，利用其完美的瀏覽選擇功能我們能快速暴匠、方便的建立我們所需要的數(shù)據(jù)標簽鞍恢。此項目中除了采集3套S5 PLC數(shù)據(jù)外，同時又連接了4套OMRON的小型PLC每窖，我們采用的依然是OPC技術溶隅，選購了OMRON的SYSMAC OPC產品，用WinCC與SYSMAC建立OPC通訊菊蹬，從而實現(xiàn)了對OMRON PLC產品的監(jiān)控龄冀，更體現(xiàn)了WinCC對OPC的支持所帶來的益處。經(jīng)以上各技術點的應用掏谎，我們成功實現(xiàn)了對除灰系統(tǒng)的WinCC監(jiān)控改造圆如。

2. 項目中的難點：在項目實施過程中，遇到的最大困難是通訊響應速度問題锄菊。原有控制方式中游颅，設備的狀態(tài)顯示借助指示燈的狀態(tài)來實現(xiàn)，指示燈有兩種閃爍頻率占犹，1Hz和0.5Hz诞昧。為了不改變程序中的邏輯處理部分，我們力圖在WinCC畫面上實現(xiàn)與操作屏上指示燈的同步閃爍理币，這就要求WinCC上的數(shù)據(jù)刷新周期要快于燈的閃爍周期步嘹。為了實現(xiàn)這一目的，在WinCC中的畫面元素的刷新周期要一致刮吧，全部設為500ms周期湖饱；關鍵的設置在于CP5431的發(fā)送周期上，若將SendAll/ReceiveAll的調用安排在OB1中是不合理的杀捻，因為此項目的程序量較大井厌，導致OB1的完全執(zhí)行周期較長且不穩(wěn)定，對于S5-155U/948CPU致讥，我們選擇了較快的定周期中斷OB11仅仆。另外，在組態(tài)CP5431的COM5431中的數(shù)據(jù)排列順序也要作相應考慮垢袱，力求使與顯示有關的所有數(shù)據(jù)能在一個發(fā)送包中傳遞完畢墓拜。經(jīng)過對以上幾點的著重處理，最終獲得了令人滿意的同步顯示效果请契。

3. 附加生產工藝當中的工藝照片咳榜。

四、項目運行

到目前為止爽锥，項目已經(jīng)投入運行近一年了涌韩，系統(tǒng)運行很穩(wěn)定畔柔，用戶反應良好。

五模朋、應用體會

通過這一項目布橄，切身體會了WinCC的OPC接口的方便性與開放性。SimaticNet體系邏輯結構清晰谆府，接口全面使用方便荠涂，其附帶的調試工具非常實用。