組態王在鍋爐吹灰系統中的應用

一、前言

國內工業生產技術的進步和自動化技術的發展，企業對自動化監控系統的需求越來越大，要求越來越高。組態王監控軟件以界面簡單明了、易于操作、數據采集實時性好和高可靠性等特點得到越來越多用戶的青睞。由于組態王還具有工程開發周期短、系統便于升級和維護，以及豐富的圖庫和操作向導等優勢，在工業鍋爐吹灰和數據采集系統中得到廣泛應用，現已成為諸多電廠、化工和冶金行業用戶的指定監控軟件。

二、吹灰系統組成

鍋爐吹灰系統由吹灰硬件設備（包括吹灰器、進汽電動閥、壓力調節閥、輸水閥等組成）、PLC和上位監控系統等組成。其中吹灰器、進汽電動閥門、減壓閥、輸水閥是現場設備，屬于系統的執行機構。PLC主要控制吹灰器、各種閥門的運行。上位監控系統進行實時數據采集和監控。其中吹灰系統的工作流程如圖1所示：

三、系統實施

系統實施包括硬件連接，吹灰程序編寫，監控系統工程制作。硬件的連接包含PLC和現場設備接線，PLC和上位監控的通訊連接。吹灰程序經過多次反復完善，合理分配IO地址，保證吹灰設備按要求順序運行，并具備聯鎖和報警輸出等功能。在本系統中，選用了組態王kingview6.53系列軟件做為工業鍋爐吹灰系統的上位監控軟件，主要進行的工作有設備配置、圖形界面的設計、定義數據變量、建立動畫連接和運行調試等工作。

3.1、設備配置

設備配置就是完成組態王與PLC之間的設置。組態王依靠大量的設備驅動可以支持幾百上千種PLC和儀表驅動，使用戶的硬件選型具有相當大的選擇空間，而且這些驅動都是經過實際工程驗證，完全符合實際應用要求的驅動產品，完全免費提供給用戶使用。本次采用的較為常見的PLC產品，只需簡單配置即可實現組態王和PLC設備的通訊。

3.2、圖形界面的設計

圖形界面用于模擬現場實際設備運行，本系統主要繪制工業鍋爐吹灰系統仿真界面。主界面包括了進汽電動閥、蒸汽壓力調節閥、輸水閥、長短吹灰器、蒸汽溫度顯示、蒸汽壓力顯示、蒸汽流量顯示、自動/手動切換按鈕、手動控制按鈕和急停按鈕等組成。

3.3、定義數據變量

數據可以描述工控對象屬性，組態王定義的各種數據變量讀取現場PLC的實時數據，為界面的動畫連接提供數據源，軟件還提供實時數據和歷史數據兩種方式進行數據的查詢、分析。對于定義了報警限值的數據，一旦發生報警，系統將自動彈出報警窗口，及時提示操作人員詳盡的報警信息及處理辦法。組態軟件還支持和關系型數據庫（如ACCESS、SQL SERVER和ORACLE）實現數據存儲，可以方便進行查詢、插入、刪除等操作，對于用戶定制自己特殊的數據表格提供了很大的方便。數據變量的定義直接影響到整個系統的功能和可靠性。是系統開發十分重要的環節。

3.4、建立動畫連接

動畫連接是畫面的圖形對象和數據詞典的數據變量之間建立的一種關系，當數據詞典里的變量的值發生改變的時候，在畫面上會呈現一定的動畫效果，或者由操作人員對畫面進行操作，進而實現遠程控制。本系統的動畫連接包括吹灰器的動作模擬，閥門開啟和關閉的顏色變化以及按鈕的操作等。將畫面的圖形對象與數據詞典的變量建立連接并進行適當的設置，那么組態畫面可以完成諸如閥門開關閃爍、吹灰器推進和縮回等動畫效果。

3.5、運行調試

運行調試是為了檢查組態畫面與實際吹灰系統的雙向通訊功能，檢驗實際的控制效果。運行調試期間，除了調試系統以滿足工藝要求外，還要對系統測試以保證日后安全可靠地運行。按照流程，需要將系統所有功能都逐一測試，對于關鍵的運行參數進行記錄備案，這也是系統交工必不可少的一部分。
系統通過安全穩定的試運行階段，將進入正式運行。試運行時間依據系統規模和甲方要求不等。正式投入運行的系統具有：

－友好人機界面、動態顯示工作流程；

－安全可靠、容錯性強，系統具備自動的互鎖控制，超限報警和誤操作保護等功能；

－完整的數據記錄，靈活的數據查詢和曲線分析功能；

－合理的用戶權限，防止非法和誤操作；

四、總結

在工業鍋爐吹灰監控系統開發過程中，以KingView 6.53系列產品作為開發平臺，充分利用軟件的資源，合理規劃，明顯縮短項目設計和開發周期，提高了工作效率，從而大大降低了開發成本。使用組態王軟件開發的系統界面直觀友好，對吹灰流程進行自動控制和報警處理，確保系統可以安全穩定運行，在鍋爐吹灰系統里面發揮著不可替代的作用。