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新闻中心 分析仪器数据采集监督扼制体系
发布时间:2012-07-03 浏览次数:121 返回列表
1烧结系统 烧结生产的工艺流程主要包括烧结配料、混合烧结和成品处理等工序,中心工序为烧结。烧结时将各种粉状铁粉、熔剂、燃料按一定的比例进行配料、加水混匀、造球,然后将料布在烧结机台车上,用焦炉煤气点火,空气助燃,进行抽风烧结。在烧结过程中必须掌握各个关键点的工艺参数数据,如点火炉的点火温度和保温温度;高炉煤气和助燃空气的温度、压力和流量;烧结段温度和负压;冷却段温度和负压;除尘器前后烟气温度和负压;抽风机(异步电机运转中风机运用)风量及轴承温度;高压大功率电机本身的多处温度保护等等。 通过这些数据可以控制煤气流量的调节、布料器的速度、料层厚度和抽风阀门的开度等,从而得到合格的烧结成品矿。 2数据采集监测系统硬件结构 为了控制和监测系统烧结工艺参数,进行有效的生产操作和自动调节,保证生产顺利进行并提高产品质量和劳动生产率,开发设计了基于组态王和SWP数据采集器的监控系统用于步进烧结系统,该系统可以实现数据采集与分析显示功能。 2.1系统结构框图 仪表系统设计分为主机仪表部分和抽风机房仪表部分,主机部分采用工业计算机IPC,装有监控软件组态王KINGVIEW来进行参数自动采集和工艺参数监控,并对主要工艺参数历史数据进行排印和记录。现场一次仪表如热电阻、热电偶、压力变送器等输出标准信号,采用成本较低的SWP数据采集器对以上信号进行采集并由画面实时显示,省掉繁多的盘装二次仪表,节约成本。抽风机房仪表部分因为离主控室较远,故单独设一采集器,对风机组的主要工艺参数进行反馈,到主控室进行监控。数据采集系统整体结构。 2.2SWP现场数据采集器 系统配置了4块数据采集器,每块采集器有16路输入通道,每路输入分度号都可万能切换。输入信号接线。采集器备有RS-485通信口。将全部采集器和其他仪表的通信输出线T/R(A)、T/R(b)并联,接入通信转换模块ADAM4520,即将RS-485转为RS-232接入工控机COM1口。每块采集器都要定义一个通信地址,通常都是通过采集器内的地址拨码开关来设定,当地址为80H时,代表采集器1,当地址为81H时,代表采集器2,其余2块类推。通信波特率出厂固定为57600bps. 口和外部设备交换数据,包括采集数据和发送数据/指令。每一个驱动都是一个COM对象,这种方式使驱动和组态王构成一个完整的系统,既保证了运行系统的高效率,也使系统有很强的扩展性。 3系统设计 3.1组态王和数据采集器的通信配置 组态王的设备管理结构列出已配置的与组态王通信的各种I/O设备名,每一个逻辑设备对应一个相应的驱动程序,以此与实际设备相对应。根据驱动设备的配置向导来对昌辉数据采集器进行相应的参数配置。 首先在组态王的工程浏览器中点击设备\COM1,在右面窗口中双击新建,出现设备配置向导,设置智能仪表\昌辉\昌辉全系列仪表\COM,点击下一步,逻辑设备命名为数据采集器1,选择COM1口,配置设备地址为128(80H),继续单击下一步默认其他参数直至完成,则在工程浏览器设备节点处显示已添加的串口设备。另外3台采集器的配置一样,只是对应地址需要更改。采集器的配置情况。 3.2定义I/O变量 数据库是组态王最核心的部分。在组态王运行时,工业现场的数据和情况要以动画的形式反映出来,同时工程人员在计算机前发布的指令也要迅速送达生产现场,所有这一切都是要以实时数据库为中介环节,数据库是联系上位机和下位机的桥梁。数据库中存放的是工程项目定义的I/O变量以及内部变量,变量的集合称为“数据词典”。I/O变量是指可与外部数据采集程序进行数据交换的变量,这种数据交换是双向的、动态的。以本系统的“煤气压力”为例说明如何建立定义一个可读的I/O变量:在工程浏览器的左侧选择“数据词典”,在右侧双击“新建”,弹出“变量属性”对话框(如图4所示),在此对话框中,变量名定义为煤气压力,变量类型为I/O实数,连接设备选择数据采集器1,寄存器定为RD2,寄存器的数据类型定为SHORT,读写属性为只读。数据采集器所接受的信号为全切换输入。 组态王把每一台与之通信的设备看作是外部设备,为实现组态王和外部设备的通信,组态王内置了大量设备的驱动作为组态王和外部设备的通信接口,在开发过程中只需根据工程浏览器提供的“设备配置向导”一步步完成连接过程,即可实现组态王和相应外部设备驱动的连接。在运行期间,组态王就可通过驱动接分度号为B、S、K、E、T、J、L、CU50、PT100、PT100.1时,采集数=实际数×10;当分度号为其它时,下限采集数=0,上限采集数=16384(因煤气压力的输入信号为4~20mA,所以在此处的最小原始值设为0,最大原始值设为16384)。并设定工程实际压力显示最小值为0,最大值为20.其余变量同样建立。 3.3监控画面设计 在上位监控计算机中,通过组态王的工程浏览器完成了外部设备定义、数据库的构造等工作后,再利用组态王的图形工具和图库管理器,来制作开发本系统工程工艺流程所需要的各种画面。并进一步在组态王的画面开发系统中建立动画连接,也就是必须将画面中的图素与数据库中的变量相对应。工业现场的数据,比如温度、压力等,当它们发生变化时,通过设备驱动,将引起实时数据库中相关联变量的变化,如果画面上有一个图素,如指针,规定了它的偏转角度与这个变量相关,就会看到指针随工业现场数据的变化而同步偏转。 本系统中,上位组态王包含了主系统画面、开机权限画面、系统网络图、工艺参数表、实时数据曲线图、数据实时报表、历史数据报表、报警等8个主画面窗口。 其中主系统画面,展示了步进烧结机整个工艺流程的组成,可以非常清楚地了解到点火炉的温度、风箱各点的压力和温度、煤气空气流量、煤气空气阀门开度、电机温度等实时工艺参数信息。 3.4数据报表的设计 数据报表是反应生产过程中的数据、状态等,并对数据进行记录的一种重要形式。它是生产过程必不可少的一个部分,既能反应系统实时的生产情况,也能对长期的生产过程进行统计、分析,使管理人员能够实 4结语 采用昌辉模块通信协议,实现了组态王6.51与数据采集器的串行通信。尤其在采集、显示参数较多的情况下,此方法具有数据传输可靠稳定、构造成本低等优点。该工程中使用了组态王软件的大部分功能,实际运行效果良好。该监控系统具有一定的实用性和通用性,可以推广到工业生产过程的其他监控系统中。 |