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基于力控组态软件的空压机监控系统

2007.03.14阅读 5892

  1、引言

       在工业自动化程度日益提高的今天,人们对自动化监控系统的人性化互动与系统定义要求越来越高。要求人机对话界面简单明了,宜于操作,实时性好,开发周期短,便于修改、扩充、升级。因此,使得工控组态软件成为开发工业自动化及其系统的一件有力武器。

       组态(configuration)是指通过专用的软件定义系统的过程。工控组态软件(industrial control configuration software)是利用系统软件提供的工具,通过简单形象的组态工作,构成系统所需的软件。国外软件商推出了各种工业控制软件包,如美国Wonderware公司的InTouch,美国Intellution公司的FIX,德国西门子公司的WinCC;国产工控组态软件则以组态王、力控为代表,由于其具有中文界面,性价比较高,售后服务好,因此获得了一定的市场份额。

       广东某铅锌矿运转

工区的空气压缩机组是采矿生产中的关键设备www.cechina.cn,共有六台进口的英格索兰CENTAC空气压缩机CONTROL ENGINEERING China版权所有,它的运行稳定与否直接关系到整个矿区的安全生产和经济效益。因此一个功能完善、操作方便的自动化系统对其整个运行过程进行监控就显得十分重要。在该系统中,采用了三维力控组态软件提供的完善的开发工具,形成了能够保障空气压缩机安全稳定运行的矿区压风机房计算机监控系统。实现了压缩机组振动和温度信号的报警、历史运行数据的查询、工况的自动切换、设备的远程操作和管理以及系统运行情况的动态显示等功能。

  2、监控系统的构成

  2.1 空气压缩机的工作原理

       矿区的六台空气压缩机皆为离心式CONTROL ENGINEERING China版权所有,单台空气压缩机分三级压缩,电机带动叶轮不停旋转,空气经滤网过滤之后进入一级压缩腔,空气由于离心力的作用被甩向一级压缩腔壁经腔壁孔进入二级压缩腔,一级压缩腔中央产生负压控制工程网版权所有,源源不断地吸引空气进入一级压缩腔。空气在一级、二级、三级压缩腔中压缩之后压力不断升高,由三级压缩腔流入储气罐,供矿井风钻设备采矿用。每级压缩腔中都安装有温度、压力、振动信号传感器,以及润滑油温度、压力传感器,对温度、压力、振动进行实时监测。

  2.2 硬件系统

      硬件框图如图1所示。考虑到运行速度和可靠性,主机采用联想奔腾4处理机CONTROL ENGINEERING China版权所有,通讯协议为标准的Modbus协议,现场控制机为英格索兰公司的单片机。由于通讯距离较长,现场数据采用RS485总线送到中控室,经ADAM转换器转换后,由RS232总线进入主机。


图1 监控系统组成图 
图1 监控系统组成图

  2.3 软件系统

       软件平台采用WindowsXP,选用三维科技有限公司的力控组态软件。使用力控,用户可以方便快速地构造不同需求的数据采集与监控系统,力控组态软件的特点为:

     (1) 具有实时开放数据库系统。实时数据库是力控软件系统的数据处理核心,构建分布应用系统系统的基础,负责实时数据处理、历史数据存储、统计数据处理、报警处理、数据服务请求处理等,用户可以很容易地从实时数据库系统获取信息和将实时数据传送到整个公司的信息系统中去,控制系统运行。

     (2) 力控可以与多种I/O设备进行通信。目前支持的I/O设备包括:可编程控制器、智能模块、板卡、智能仪表、变频器等。力控与I/O设备之间通过以下几种方式进行数据交换:串行通讯方式(支持Modem远程通信)、板卡方式、网络结点方式、适配器方式、DDE方式、OPC方式等。

      (3) 提供报警和事件。及时将控制过程和系统的运行情况通知操作人员,力控系统支持“过程报警”“系统报警”和“事件记录”的显示、记录和打印。过程报警是指过程情况的报警;系统报警是有关系统运行错误报警以及I/O设备运行错误或故障报警等;而事件记录则是系统对各种系统状态以及用户操作等信息的记录。报警产生时首先由实时数据库处理和保存,然后可由界面系统显示和确认。

      (4) 提供动画连接。动画连接是指画面中图形对象与变量或表达式的对应关系。建立动画连接后,在界面运行系统中,图形对象将根据变量或表达式的数据变化,改变其颜色、大小等外观。

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