1系统硬件配置
炉窑车间现有燃气炉11台,电加热炉3台与烘3台,控制方式采用仪表控制和PLC控制相结合的方式。温度和压力采用仪表控制,设备阀控以及设备供电采用PLC控制。通过温度、压力传感器(变送器)将所有的炉温、炉压信号转换成模拟信号,然后将模拟信号送至控制仪表,转换成数字信号后接入RS485集线器,采用RS485的通信方式传输给上位工控机。
2软件系统设计
通过组态王提供的各种通用I/O接口设备驱动程序,将现场控制系统及数据采集系统和上位计算机监测系统连接起来。为提高系统的安全性,设置报警提示信息及声光报警;通过生动形象的动态图形组态画面,实现车间炉窑运行状态的可视化监控;通过组态软件丰富、强大的报表功能,对值班操作人员的操作情况、窑炉的运行情况实现自动化管理;通过组态王与SQLServer建立链接,实现数据库管理。
2.1软件总体设计
炉窑监控分为远程监控管理层和中控室监控层。远程监控管理层可远程查看整条生产线的运行情况,包括了现场的炉温、炉压的实时数据和设备工作状态,并可打印参数报表和各项参数曲线,对整个生产过程进行监督、管理和决策。中控室监控层设在窑炉车间中控室,完成对整个窑炉车间进行监测和控制,可以实现手动、自动、现场操作控制,设计有各段炉温调整、管道压力调整、炉压调整、实时趋势、历史趋势及系统报警等操作监控画面。
2.2监控界面设计
主监控界面由17个炉窑状态模块、报警信息栏、重要参数模块组成,操作人员可对整个生产车间的运行状况实时监测。通过在主监控进入各个炉窑监控界面可进行物料的编辑与下载并通过智能仪表控制相应炉窑的温度,可监控和记录炉窑运行状态和报警信息及参数报表。
2.3报警系统与数据库的建立
炉窑监控管理系统的报警功能由实时报警和历史报警查询组成。实时报警通过组态王内置报警事件可以实现界面操作过程中实时弹出报警窗口,提醒操作员及时排除现场故障。系统的报警信息可以通ODBC记录到开放式数据库中,如Access、SQLServer等。选用SQLServer存储报警记录及车间运行参数。报警查询通过组态王控件KVADODBGridClass来实现。组态王SQL访问管理器包括表格模板和记录体,用来建立数据库列和组态王变量之间的联系。SQLServer数据库中共建立17个表格,其中将每个表格的时间和日期两列设置为主键,在组态软件中建好记录体并与数据库中表格一一对应,利用与SQLserver链接配置成功后可通过监控软件将采集的炉窑的实时数据对应写入SQLServer数据库的表中,最终实现生产数据管理。
3结语
通过本系统有效地反馈现场生产状况,实现了炉温的稳定控制,给企业计划、生产任务的分配和下达、实时的能耗分析、物料消耗分析、在制品跟踪提供重要的历史数据基础。经现场使用半年,能够保证车间异常的实时处理和车间生产的平稳,确保生产作业安全可靠、经济有效地运行。
作者:严良文 陈善超 叶帅 余雪 李韶鹏 韩涛