基于iFIX组态软件的选煤厂集散控制系统的设计

天地（常州）自动化股份有限公司 孙丽君

1.引言

煤炭是我国的主要能源，是国民经济和社会发展不可缺少的物资基础。但我国煤炭的生产和利用过程中对区域性环境造成大气污染、酸雨等问题也十分严重。而选煤则是通过物理、微生物、化学等方法降低原煤中的灰分、硫分和矸石等杂质的含量，是洁净煤技术的源头。

选煤行业经过多年不断努力，在电气自动化、仪表检测、计算机应用等方面取得了较大进步。然而随着集散控制系统的发展，节能减排政策的提出，开发出一套运行可靠、功能丰富、成本低廉的选煤厂集散控制系统是目前行业的发展趋势。

图1 系统组成结构图

图2 系统主界面

本文设计的系统以可编程序控制器为核心，并通过现场总线实现与上位机之间的通信。通过组态软件iFIX将生产系统设备的运行状况进行实时、直观地显示，并可根据选择的控制模式进行上位机集中控制或就地控制。

2.系统功能

数据采集和设备控制：每个现场总线子系统也作为局域网的一个节点，通过网络进行数据的传输，在中控室计算机上按照组态软件的组态，完成现场数据的采集、设备控制。

数据的记录和打印：监控系统将记录、累计所有设备的运行时间并在操作员站上显示。计算机监控系统将通过各个称重传感器的数据自动计算全厂每班运行时间及该年度截止目前的生产时间等。各瞬时值将以图形方式显示并记录在班报表中，班累计值在交班时间可被打印输出。

运行工况的显示：各种工况数据以组态画面、趋势图、流程图及报警画面等形式在操作员站上显示并被操作。流程图用来显示PID回路状态及进行模拟量信号监视；趋势图画面用来显示液位、旋流器压力、称重传感器的累计值等。

报警功能：监控系统支持全面的报警监测及管理工具，当出现异常状况时，可为操作员提供及时、正确的报警提示，被自动记录并在操作员画面上的专用报警栏和报警总貌画面中显示。监控系统提供一套灵活的报表形式用于报表生成。如报警事件报表，根据用户要求可组态特殊报表等。

用户服务功能：监控系统提供从单纯操作功能至可完成组态功能的多种权限的安全级别用于系统用户的身份确认及安全保护。

3.系统组成及原理

系统组成如图1所示。它的核心是监控工程师站，在各站之中，主站的权限是最大的，现场操作终端主要负责现场设备的运行与停止，智能仪表能够检测系统运行时的各种参数，PLC采集智能仪表的数据进行运算与逻辑控制，并将运行状态和仪表指示值通过现场总线上传至上位机。

4.系统人机界面

系统主界面如图2所示，主界面提供了控制系统中各个设备的运行状态显示，设备远程控制按钮，并提供参数设置、故障报警画面、运行趋势图等下层子窗口的运行按钮。

生产监控系统是用工控机做人机界面，通过键盘、鼠标完成控制系统的操纵。对生产系统的各主要参数设置相应的在线检测仪表，配备当今较成熟的生产过程监控软件平台（FIX FOR WINDOWS），采集分析所有的数据，指导控制级实时完成对系统各工艺参数的控制，同时在集控室或调度室动态显示系统的运行状态，形成各种参数的变化趋势及历史曲线，并完成对各参数的预处理上传给生产管理系统网，实时处理现场遇到的各种问题。

5.结语

集散控制系统实现了生产管理自动化，它提高了生产管理水平，降低了劳动强度，改善了工人的工作环境，提高了劳动生产率；选煤厂生产过程的动态图形直接传到调度室，生产数据传到局域网，有利于对生产过程的控制和监视，进一步提高了选煤厂生产自动化水平。

[1]王成师.我国选煤技术现状与未来发展趋势[J].选煤技术,2005,2:15.

[2]马琴.利用iFIX技术实现煤粉制备系统的动态监控[J].莱钢科技,2004,6:64-65.