組態(tài)軟件在離心通風(fēng)機(jī)防喘振控制系統(tǒng)中應(yīng)用
2011-06-26 19:23:11來源:互聯(lián)網(wǎng)

離心式通風(fēng)機(jī)是硅酸鹽工業(yè)中廣泛使用的通風(fēng)機(jī)械,如窯爐系統(tǒng)、粉磨系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等的通風(fēng)。通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行與否直接關(guān)系到機(jī)電部門的工作效率。目前通風(fēng)機(jī)的操作和監(jiān)測主要由操作人員根據(jù)機(jī)旁儀表手動進(jìn)行,這種操作方式過于依賴工作人員的操作水平,同時(shí)對于工作環(huán)境十分惡劣的場合,不適合人工現(xiàn)場操作。為提高通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的自動化程度,提高其工作可靠性,改善操作人員的工作環(huán)境,本文基于組態(tài)軟件設(shè)計(jì)了通風(fēng)機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。本文選擇圖靈開物Turing Control7.3組態(tài)軟件所開發(fā)的離心通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),組態(tài)形象生動,可視化特點(diǎn)突出,功能完善,人機(jī)界面友好。
1 通風(fēng)機(jī)及喘振現(xiàn)象
本文的研究對象為5-29-11005離心通風(fēng)機(jī),通風(fēng)機(jī)流量為4 138 m3/h,主軸轉(zhuǎn)速為2 800 r/m。
離心通風(fēng)機(jī)特性曲線如圖1所示,它顯示了離心通風(fēng)機(jī)壓縮比與進(jìn)口容積流量間的關(guān)系,當(dāng)轉(zhuǎn)速n一定時(shí),曲線上點(diǎn)C有最大壓縮比,對應(yīng)流量為Qp,該點(diǎn)稱為喘振點(diǎn)。


如果工作點(diǎn)為B點(diǎn),要求通風(fēng)機(jī)流量繼續(xù)下降,則壓縮機(jī)吸入流量Q2 系統(tǒng)監(jiān)控要求
離心通風(fēng)機(jī)防喘振控制系統(tǒng)主要采集離心通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的進(jìn)出口壓力、進(jìn)氣溫度、流量、振動、噪聲等參數(shù)。其監(jiān)控主要包括:影響通風(fēng)機(jī)喘振現(xiàn)象n個(gè)狀態(tài)參量的實(shí)時(shí)監(jiān)測,系統(tǒng)設(shè)置、診斷、曲線分析和數(shù)據(jù)管理等功能。
控制內(nèi)容包括:離心通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制,當(dāng)系統(tǒng)接近喘振狀態(tài)時(shí),系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及通風(fēng)機(jī)氣體回流閥閾值大小,進(jìn)一步控制通風(fēng)機(jī)進(jìn)氣量,以此避免通風(fēng)機(jī)喘振的發(fā)生。
3 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)
圖靈組態(tài)基于網(wǎng)絡(luò)的概念,以客戶—服務(wù)器模式,運(yùn)行在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上。圖靈組態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為一種柔性結(jié)構(gòu),可將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器,可以引用遠(yuǎn)程站點(diǎn)的變量到本地使用。服務(wù)器的分配可以是基于項(xiàng)目中物理設(shè)備結(jié)構(gòu)或不同的功能,用戶可以根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)立專門的I/O服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器和登錄服務(wù)器等?;趫D靈組態(tài)的通風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用如圖2所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
在圖2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,PLC與現(xiàn)場的傳感器、變送器和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)相連,完成對通風(fēng)機(jī)相關(guān)參數(shù)的檢測和現(xiàn)場的控制。IO采集站只負(fù)責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)服務(wù)器集報(bào)警服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器和登錄服務(wù)器的功能于一身,負(fù)責(zé)報(bào)警信息的驗(yàn)證和記錄,歷史數(shù)據(jù)的記錄和用戶登錄的驗(yàn)證。主控機(jī)用以瀏覽IO采集站上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),查看IO站點(diǎn)的報(bào)警信息,查詢IO站點(diǎn)的歷史記錄,可以實(shí)現(xiàn)對IO站點(diǎn)連接設(shè)備的控制。在此,主控機(jī)其實(shí)還充當(dāng)Web服務(wù)器,因?yàn)閳D靈組態(tài)Web版運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)嵌Web服務(wù)器系統(tǒng)處理遠(yuǎn)程IE端的訪問請求,無需額外的Web服務(wù)器。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過網(wǎng)絡(luò)能夠在任何地方對通風(fēng)機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。


要實(shí)現(xiàn)圖靈組態(tài)的網(wǎng)絡(luò)功能,除了具備網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)施外,還必須對圖靈組態(tài)各站點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置。首先必須將所有進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)設(shè)置成聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行模式,取一個(gè)唯一的節(jié)點(diǎn)名,并且將它們的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置成一致。然后指定服務(wù)器和客戶,一個(gè)站點(diǎn)被定義為服務(wù)器的同時(shí),也可以被指定為其他服務(wù)器的客戶。網(wǎng)絡(luò)配置的最終目的是可以實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)共享。
4 圖靈組態(tài)軟件與PLC的通信連接
圖靈組態(tài)軟件內(nèi)嵌各種PLC驅(qū)動程序,用戶只需按照設(shè)備配置向?qū)нx擇PLC的類型,軟件將自動完成相應(yīng)驅(qū)動程序的啟動,建立與PLC之間的通信。如圖3所示,圖靈組態(tài)對外部設(shè)備的管理是通過對邏輯設(shè)備名的管理實(shí)現(xiàn)的,在數(shù)據(jù)詞典中建立若干I/O變量,使之與PLC的數(shù)據(jù)寄存器之間建立通道,通過這些I/O變量便可以讀或?qū)慞LC的數(shù)據(jù)寄存器。