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探析Openprocess在熱網(wǎng)監控系統中的應用
摘要：分析Openprocess在熱網(wǎng)監控系統中的應用背景和客戶(hù)需求，提出解決方案，并通過(guò)實(shí)驗論證其可行性與有效性。
關(guān)鍵詞：鍋爐監控；無(wú)人值守換熱站；以太網(wǎng)通訊；Openprocess；應用
1 應用背景
哈爾濱市一熱網(wǎng)工程改造項目包括集中供熱熱源廠(chǎng)三臺熱水爐和8個(gè)換熱站，總供熱面積94萬(wàn)平方米。最遠的換熱站距離熱源廠(chǎng)2公里。
2 客戶(hù)需求
數據采集：監控系統能夠采集到包括換熱站和熱源鍋爐房在內的所有運行參數，將之存儲在數據庫中，并能按一定方式查詢(xún)。
實(shí)時(shí)監視：通過(guò)實(shí)時(shí)顯示運行參數和設備狀況來(lái)監視換熱站和熱源鍋爐的運行狀況。
控制功能：熱源鍋爐的燃燒控制、定壓自動(dòng)補水控制、設備安全聯(lián)鎖控制，換熱站二次供水溫度控制、氣候補償控制，自動(dòng)補水控制，換熱站獨立工作和遠程控制。
3 解決方案
監控中心設在熱源鍋爐房，上位機由3臺IBM商用計算機組成（2臺操作員站，1臺工程師站），內裝英文版Win2000操作系統，配備一臺行式網(wǎng)絡(luò )打印機，以打印報警信息和報表�？刂圃O備采用GE公司的DCS系統，其中硬件控制器選用的是PA30和9030系列I/O模塊，軟件采用OpenprocessTM。換熱站的控制器由Versamax系列PLC和觸摸屏組成。各個(gè)換熱站和熱源廠(chǎng)之間通過(guò)光纜連接，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的傳輸數據（包括熱源廠(chǎng)內的上位機和下位機設備）采用以太網(wǎng)通訊協(xié)議。
熱源廠(chǎng)內每臺鍋爐都設有設有后備手操屏，以保證控制系統出現故障時(shí)，運行人員可以進(jìn)行應急操作以及切換到手動(dòng)狀態(tài)繼續運行。
每個(gè)換熱站中設有光電轉換設備和控制箱，結點(diǎn)處設有100M Switch HUB�？刂葡湓O有就地和遠程控制轉換開(kāi)關(guān)，當轉換到遠程控制時(shí)，可以接受監控中心的指令和參數設定，真正做到無(wú)人職守的換熱站。光纜環(huán)型敷設可保證通訊更加可靠。
熱源廠(chǎng)和換熱站的控制器中存有當地地區的供熱曲線(xiàn)，實(shí)現熱源出水溫度和換熱站二次供水溫度的氣候補償控制。換熱站的供熱曲線(xiàn)可以遠程修正。
4 系統組態(tài)
系統的監控軟件采用GE公司的DCS軟件。包括PLC編程軟件ME 2.6和OpenprocessTM 7.10，上位機組態(tài)軟件Cimplicity HMI 6.0。ME 2.6對PLC進(jìn)行硬件設置和梯形圖編程，OpenprocessTM 7.10對PLC進(jìn)行策略圖編程。
4．1 配置PLC硬件
在用OpenprocessTM 7.10進(jìn)行控制算法編程之前，要先在ME中配置PLC，包括CPU和I/O模塊。主要是通訊端口配置，通訊協(xié)議選擇，I/O地址分配，以及PLC的其他工作特性設置。
4．2 在Openprocess中編程
Openprocess的編程環(huán)境（Designer Workbench）界面非常簡(jiǎn)潔，類(lèi)似Windows的資源管理器。整個(gè)界面分三部分：上面是主菜單，下面是左右并列的兩個(gè)窗口，左面的是項目目錄窗口，按樹(shù)形目錄形式顯示一個(gè)項目的結構，右面的內容窗口詳細顯示左面被選項的內容。
Openprocess編程是以回路為基礎的，形式類(lèi)似組態(tài)，操作方法以鼠標拖放為主。
4．2．1 定義標簽
標簽的定義、查找、更改和刪除的操作簡(jiǎn)便靈活。
對于現場(chǎng)的實(shí)際信號，要創(chuàng )建與之對應的標簽名。標簽名的內容很詳細，包括名稱(chēng)、描述、工程值范圍、工程單位、信號類(lèi)型、信號量程、制造商信息、報警信息、級別、死區、高限、低限等。定義好的標簽一起分配I/O地址。系統會(huì )自動(dòng)將標簽分類(lèi)，只顯示與模塊類(lèi)型相同的標簽，便于選擇。
4．2．2 策略圖編程
主要的控制算法的編程是在策略圖完成的。策略圖編輯窗口分以下幾部分：菜單、工具條、圖塊庫和畫(huà)圖區。圖塊庫中包含豐富的功能圖塊，包括基本的數學(xué)、邏輯計算模塊，PLC內存訪(fǎng)問(wèn)模塊，操作面板模塊，時(shí)間功能塊，其他的如PID、順序控制等復雜的功能塊。每個(gè)功能塊都有各自的管腳，接入的數據分模擬量和數字量，通過(guò)連線(xiàn)（分實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)與之對應）連接。
策略圖編程方便、簡(jiǎn)潔、直觀(guān)，具體表現在以下幾個(gè)方面：
（1）編程時(shí)只須將功能塊從圖塊庫中拖放到畫(huà)圖區，設置好其參數，然后用連線(xiàn)連接，數據類(lèi)型自動(dòng)識別。（2）畫(huà)圖區的頁(yè)面大小可根據實(shí)際需要進(jìn)行設置。（3）功能塊在拖放時(shí)自動(dòng)按順序生成編號。（4）所有功能塊在的內存中的地址自動(dòng)分配，也可直接訪(fǎng)問(wèn)指定的PLC內存地址。（5）復
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