摘要：本文以浩宇管道公司為例，介紹了宇電AIFCS組態(tài)軟件及AI儀表組成的智能控制系統(tǒng)在浩宇管道冶金鍛造中的成功應(yīng)用案例。文章從概述、控制要求及要點(diǎn)等方面進(jìn)行描述，通過實(shí)際運(yùn)用，證明宇電公司的AIFCS組態(tài)軟件及AI儀表組成的智能控制系統(tǒng)具有組態(tài)方便、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：AIFCS組態(tài)軟件 AI儀表 控制系統(tǒng)

1、概述

    河南省浩宇管道有限公司專業(yè)生產(chǎn)各種標(biāo)準(zhǔn)及材質(zhì)的高、中、低壓彎頭、三通、異徑管、封頭、法蘭、鍛制管件、熱煨彎管等管道配件，是鍋爐電站行業(yè)、中石化、中石油備品配件配送中心。此次采用宇電AIFCS組態(tài)軟件及AI儀表組成的智能控制系統(tǒng)來(lái)控制彎頭的鍛造工藝。彎頭鍛造過程需要對(duì)系統(tǒng)的溫度與壓力等參數(shù)進(jìn)行控制，采用宇電的系統(tǒng)后取得了滿意的效果，為后續(xù)的改造設(shè)計(jì)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

2、控制要求及要點(diǎn)

 2.1 控制要求

系統(tǒng)由6個(gè)工藝完全一樣的加熱爐組成，每一個(gè)都是工作的。前期投入使用的是兩個(gè)加熱爐。每個(gè)加熱爐需實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫、爐壓、煙溫的自動(dòng)監(jiān)控，爐溫的多段PID自動(dòng)調(diào)節(jié)，爐壓的PID調(diào)節(jié)，引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火的控制及火焰狀態(tài)與故障信號(hào)的監(jiān)測(cè)，此外還需具有配方編輯、數(shù)據(jù)報(bào)表、歷史曲線等功能。

 2.2 控制要點(diǎn)

1）為了系統(tǒng)的安全只有鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后點(diǎn)火按鈕按下才能啟動(dòng)點(diǎn)火。

2）點(diǎn)火成功后如果再次按點(diǎn)火按鈕則為關(guān)閉點(diǎn)火。

3）通訊響應(yīng)要快速，通訊要可靠。

4）由于需要在多種工藝之間切換，系統(tǒng)需具備存儲(chǔ)多組程序功能，以此提高工作效率。

5）火焰故障時(shí)系統(tǒng)能自動(dòng)提示。

3、系統(tǒng)組成及組態(tài)

 3.1系統(tǒng)組成

  3.1.1 上位機(jī)單元

上位機(jī)采用研華的工控機(jī)，并采用宇電AIFCS點(diǎn)組態(tài)軟件，它透過RS485總線的與宇電的智能儀表進(jìn)行通信。

  3.1.2 下位機(jī)單元

    下位機(jī)全部由宇電AI系列儀表組成，包括開關(guān)量輸入輸出模塊，巡檢儀表、以及智能溫度控制器/調(diào)節(jié)器。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是所有儀表可以連接在一條總線上，節(jié)省布線以及維護(hù)的工作量，具體配置如下：

     AI-3011開關(guān)量輸入模塊：10點(diǎn)開關(guān)量信號(hào)輸入模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)點(diǎn)火狀態(tài)、故障信號(hào)等的實(shí)時(shí)采集。

AI-3013開關(guān)量輸出模塊：8點(diǎn)繼電器輸出模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火的控制。

AI-706M：6路測(cè)量顯示報(bào)警儀表，監(jiān)測(cè)每一臺(tái)爐子的煙溫。

AI-519：智能溫度控制器/調(diào)節(jié)器,實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的PID控制，并且具備手動(dòng)功能。

AI-516P:程序型智能溫度控制器/調(diào)節(jié)器，具備30段程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的分段PID控制。 

 3.2 AIFCS組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)

● 點(diǎn)數(shù)，方便組建大型系統(tǒng)。

● 采用JAVAscript為腳本語(yǔ)言，通用性好且功能強(qiáng)大。

● 內(nèi)置AIBUS、MODBUS和OPC等多種通訊協(xié)議，除匹配宇電AI系列人工智能儀表

   及AP系列可編程控制器（PLC）外，還可以支持多種不同的智能工控產(chǎn)品。

● 豐富的實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線記錄及報(bào)表功能。

● 組態(tài)軟件行業(yè)創(chuàng)的3D構(gòu)件及3D動(dòng)畫功能。

 3.3 系統(tǒng)組態(tài)環(huán)境及運(yùn)行環(huán)境

    開發(fā)環(huán)境具有新的Office 2003、Visual Studio 2005、Office 2007等界面風(fēng)格標(biāo)準(zhǔn)使用方式，還具有 Ribbon 等界面控件。采用通用的標(biāo)準(zhǔn)腳本語(yǔ)言 Javascript，Javascript 也是 Web 瀏覽器上流行的腳本語(yǔ)言。簡(jiǎn)單的工程完全可以通過窗口的圖形組態(tài)來(lái)完成，復(fù)雜的工程可以很方便的借助 Javascript 腳本。

圖1：組態(tài)環(huán)境

圖二：運(yùn)行環(huán)境

4、系統(tǒng)功能及特點(diǎn)

宇電AIFCS組態(tài)軟件及AI儀表組成的智能控制系統(tǒng)不僅完善的解決了客戶的需求，還具有以下特點(diǎn)：

    1）宇電儀表內(nèi)置AIBUS通訊協(xié)議，比通用的MODBUS協(xié)議快2-10倍，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的更快速采集。

    2）采用宇電AI智能儀表作為下位機(jī)，智能儀表具備PID控制功能，不僅可以完全于上位機(jī)進(jìn)行控制，而且單個(gè)儀表故障不影響其他儀表，因此相比其他系統(tǒng)具有更高的安全性。

    3）AI-519具備手動(dòng)功能儀表的使用，由于此款儀表具備手動(dòng)調(diào)節(jié)功能，因此在調(diào)試或故障時(shí)可以直接手動(dòng)操作來(lái)控制閥門的開度，從而手動(dòng)調(diào)節(jié)爐內(nèi)壓力。

    4) 組態(tài)軟件的配方功能及AI-516P儀表的使用，AI-516P是程序型PID調(diào)節(jié)器，具備30段程序控制功能，配合組態(tài)軟件的配方功能使得多段程序控溫及程序預(yù)先編排成為可能，大的方便在多種工藝條件之間來(lái)回切換程序。

5、結(jié)束語(yǔ)

    通過用戶現(xiàn)場(chǎng)的的使用情況來(lái)看，系統(tǒng)的可靠性好，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，系統(tǒng)的控制精度高。后續(xù)的爐子會(huì)相繼投入使用。