基于ES360控制器的远程集中监控技术及优化应用

伍显雯,韩有林

（昆钢动力能源分公司，云南安宁650302）

自动化

基于ES360控制器的远程集中监控技术及优化应用

伍显雯,韩有林

（昆钢动力能源分公司，云南安宁650302）

计算机网络技术的发展为工业控制提供了安全有效的技术基础，基于ES360控制器的远程集中监控技术就是计算机网络技术在生产过程中的实际应用。该网络技术为实现站点无人值守及减员增效提供了可能性，并取得了良好的控制效果与经济效益。

控制器;网络技术;应用

1 引言

昆钢动力能源分公司燃气车间彩板空压站配有4台阿特拉斯GA250W空压机及相应的干燥机等附属设备，站点设有值班人员9人，主要负责4台阿特拉斯空压机设备的运行操作与维护操作。随着企业结构调整、优化人员组合、提高劳动生产率的需要，需对彩板空压站进行改造并应用网络技术实现无人值守。

2 基本概况

彩板空压站配有4台阿特拉斯GA250W空压机，每台空压机后配一台吸付式干燥机（杭州日盛），空压机采用集中供水方式。四台空压机出口压缩空气经过干燥处理后，通过总管进入储气罐，最后送到彩板生产现场。空压机外围设备工艺参数经变送器等一次元件采集转换后送入现场的GE VersaMAX E05 PLC进行现场集中控制。由于企业机构调整，人员优化组合的需要，动力能源分公司对彩板空压站进行了技术改造，将原彩板空压站全部控制功能引入四空压站，从而实现彩板空压站的无人值守。

原基本控制系统如图1。

图1 原空压机现场集中控制

3 解决方案

彩板空压站到四空压站有500 m左右的距离，因此需要上一套监控系统实现对彩板空压站空压机的远程监视和控制。通过在彩板空压站安装一台阿特拉斯ES360控制器，通过CAN总线与4台空压机已配备的MKIV控制器进行通讯，上传空压机相关数据，对整个空压机及管路的优化控制进行管理。然后通过Combox通讯协议桥将CAN总线转换为Modbus通讯协议再与上位系统实现数据交换。彩板空压站空压机的外围系统数据已经进入原有的GE VersaMAX E05 PLC系统，此系统支持以太网通讯。因此选择的上位系统需支持Modbus通讯协议和GE E90通讯协议。

这里选用GE公司的上位监控系统软件iFIX就能实现整个上位系统的监控。为保证数据传输的稳定，两个空压站之间采用光纤通讯，在彩板空压站通过交换机可分出多路TCP/IP通讯接口，1路与PLC通讯，另一路通过串口服务器转换为485通讯接口，通过Modbus协议与Combox进行数据交换，从而实现对空压机的数据监视及控制。

现场控制设备配置如图2。

图2 远程监控示意图

4 硬件系统特点

该远程集中监控系统的核心是ES360控制器，它是一种基于Windows CE操作系统的空压机专用控制器，能够实时在线监控空压机各项运行参数，具有智能化调节空压机运行工况的功能。该控制器采用中文触摸屏，可根据工艺要求设定系统压力和当前空压机运行模式，例如节能优化模式、顺序控制模式、平均磨损模式、群组管理模式等，自动控制各台空压机的启动、停止、加载、卸载等运行状态。能够记录机组排气温度、机组排气压力、喷油温度、油分离器压差、过滤器压差、累计运行时间以及机组加载时间等。具有故障报警功能：可以对空压机故障、电机过载、排气温度高等各种故障情况进行报警并记录。对空压机进行本地控制和远程集中自动控制切换。Combox通讯协议桥将空压机CAN网络信号转换为标准工业协议数据后上传至客户监视系统，适用Modbus.Profibus工业协议的终端设备。

5 软件系统特点

本方案采用的iFIX上位软件是一套提供现场数据采集，过程可视化及过程监控功能的工业自动化软件，它是GE Fanuc DynamicsTM工业自动化软件解决方案家族中的HMI/SCADA软件组件，能够实现过程监控，并在整个企业网络中传递信息。基于组件技术的GE Fanuc Dynamics还包括了高性能的批次控制组件，软逻辑控制组件及基于Internet的功能组件。所有组件能够无缝地集成为一体，并实时、综合地反映复杂的动态生产过程。

6 控制功能的优化设置

一般情况下，空压机控制系统掉电或通讯故障不会影响到空压机的运行，当出现系统掉电或者通讯故障时，所有的空压机将自动转入本地控制，并根据空压机排气压力进行加卸载控制，保证供气的正常进行。当系统恢复正常时，空压机自动回到之前的默认控制状态。根据昆钢彩板生产的实际需要，此次采用3种运行控制模式。

（1）节能优化模式

空压机一般情况下不全部启动运行，考虑到生产主线变负荷时对流量的要求，选择加载、卸载和启动空压机设置，就能实现节能优化运行模式。

（2）强制顺序运行模式排气压力按照预先设定的强制顺序调节，当生产主线需要增加压力时，设置顺序中的第一台空压机按照需求进行加载.当需要减小压力时，设置顺序中的最后一台空压机将优先卸载.。

（3）平均磨损控制模式

每台空压机的运行时间设定将保持在一定的可调范围内。即调压过程以运行时间作为基准。通过设置让空压站的每台空压机的运行时间平均化，达到平均磨损。

7 结束语

昆钢动力能源分公司彩板空压站的远程监控系统由于采用了基于ES360控制器和计算机网络的技术，最终达到了无人值守、提高劳动生产率和机组降耗的目的，这是计算机网络技术在生产实际中的应用范例，为今后对不同的原有控制系统改造积累了成功的经验。

[1]谢希仁编著.计算机网络（第5版）[M].北京:电子工业出版社.2008年1月.

The Remote Concentrated Monitoring Technology Based on ES360 Controller and Optimized Application

Wu Xianwen,Han Youlin
（The Power and Energy Company of Kunming Iron and Steel Co.Ltd.,Kunming,Yunnan 650302,China）

The remote concentrated monitoring technology based on ES360 controller is a practical application of computer network technology in production process.This network technology has made possible of unattended stations,reducing the number of employees and increasing economic performance.Application of the technology has produced good control effect as well as favorable economic benefit.

controller;network technology;application

TP27

B

1006-6764（2015）03-0059-03

2014-12-01

伍显雯（1965-），女，大学专科学历，机械助理工程师，现从事机械技术工作。