摘要：阐述了controller link网络系统在梅山钢铁公司能源有限公司锅炉安全监控系统的实际应用，论述了controller link网络的结构及特点，利用组态王软件，完成了锅炉的自动点火和锅炉保护。
关键词：controller link；组态软件；锅炉点火
梅山钢铁公司能源有限公司是以发电和供热为主要产品的热电厂，目前的总装机容量为176MW。其中#1锅炉为杭州锅炉厂有限公司生产的燃煤掺烧高炉煤气锅炉，锅炉的蒸发量为220t/h，四角喷燃，点火介质为焦炉煤气，焦炉煤气点燃后，温度达到要求投入高炉煤气伴烧，最后投入煤粉及高炉煤气混烧维持负荷。炉侧高炉煤气系统、焦炉煤气系统控制的阀门较多,以四角中的一个角为例,控制对象包括焦炉煤气放散阀、焦炉煤气支阀(放散阀前)、焦炉煤气支阀(放散阀后)、高炉煤气放散阀、高炉煤气支阀(放散阀前)、高炉煤气支阀(放散阀后)、点火枪推进器、高能点火器,为防止高炉煤气燃烧时萃火,在高炉煤气的喷嘴中间加入焦炉煤气稳燃,增加了两个焦炉气支阀,这样每个角的控制对象多达10个,控制信号加反馈信号达四十个,同时参与锅炉安全保护的外部设备信号也较多，有炉膛火焰灭火、炉膛正压高、炉膛负压低、燃料中断、高炉煤气压力高、高炉煤气压力低、焦炉煤气压力高、焦炉煤气压力低、汽包水位高、汽包水位低、一氧化碳浓度高等诸多保护,外围信号需要铺设的电缆多。基于以上的因素，#1锅炉安全监控系统设计采用OMRON公司controller link网络，结合组态王软件，经过几年的运行，取得了较好的效果。
一、controller link网络的特点
（一）接线容易、维护方便
Controller Link是OMRON公司为大容量数据建立高效的数据链接而设计的,它只用屏蔽双绞线电缆配线,减少了电缆的铺设。网络系统可以在Controller Link单元上通过端子连接,系统接线方便。在Controller Link单元上设置终端电阻,通过开关就可以配置网络的终端电阻。
（二）数据链接灵活有效
Controller Link能够建立灵活有效的数据链接,数据链接可以自动人工设置，自由改变数据区域大小。允许建立一个节点只接收另一节点发送数据,提高链接的效率,允许大量数据一次发送和接收而不必分解数据。
（三）系统可靠性高、抗干扰能力强
Controller Link的通讯方式N令牌总线,这种通讯方式避免了网络中的单个节点故障而影响整个系统，最大传输距离可达1 km,满足了工业现场远距离传输的要求。适应工业现场恶劣环境的要求[1]。
二、梅钢能源公司锅炉安全监控系统配置
（一）硬件配置
梅钢能源公司锅炉安全监控系统配置如图1所示，在锅炉的四角分别放置就地机柜1个，机柜内配置OMRON C200He型的电源和CPU模块，及Controller Link网络通讯模块CLK21，通过双绞线电缆与主控室PLC的CLK21模块连接，主控室内的PLC的CPU通过RS422接口与中央控制室内的工控机连接，工控机不作为Controller Link网络的一个节点，把主控室内的可编程控制器和网络末端#4角可编程控制器Controller Link单元上的终端电阻分别设成ON。工控机是连接4角与主控PLC的上位机，,通过RS422接口采集Controller Link网络的数据,同时对4角的现场各设备进行控制。
（二）数据链接
Controller Link数据链接使公共数据在网络上的PLC之间共享而不需要工控机内的通讯程序,当数据被写入本地节点的发送区域时,数据会自动传到远程节点的接收区域中。其中主控制室内的PLC设置成启动节点，并对所有的节点发送区与接收区进行相同的分配，每个节点可以设置两个数据链接区,第1链接区和第2链接区。梅钢能源公司数据链接采用编程器自动设置[2]。
三、上位机系统设计
（一）组态王
组态软件是数据采集与过程控制的专用软件，处在控制系统监控级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，能够快速构建工业控制系统监控功能，组态软件支持各种主流工控设备和标准通信协议，提供分布式数据管理和网络功能，组态软件利用Windows强大的图形编辑功能，以动画方式显示监控设备的运行状态，直观地构成监控画面和实现控制功能，并可以生成报表、历史数据库等。
锅炉安全监控系统采用组态王6.5作为监控软件开发平台。组态王6.5软件由工程浏览器（TouchExplorer）、工程管理器（ProjManager）和画面运行系统（TouchVew）三部分组成。在工程浏览器中可以查看工程的各个组成部分，完成数据库的构造、定义外部设备等工作；工程管理器内嵌画面管理系统，用于新工程的创建和已有工程的管理。画面的开发和运行由工程浏览器调用画面制作系统TOUCHMAK和工程运行系统TOUCHVEW来完成的。 （下转171页）
（上接167页）TOUCHMAK是应用工程的开发环境。在这个环境中完成画面设计、动画连接等工作。TOUCHMAK具有先进完善的图形生成功能；数据库提供多种数据类型，合理地提取控制对象的特性；对变量报警、趋势曲线、过程记录、安全防范等重要功能都有简洁的操作方法。
TOUCHVEW是组态王6.5软件的实时运行环境，在应用工程的开发环境中建立的图形画面在TOUCHVEW中运行。TOUCHVEW从控制设备中采集数据，并存在于实时数据库中。把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时可以完成变量报警、操作记录、趋势曲线等监视功能，并按实际需求记录在历史数据库中。
（二）锅炉安全监控系统实现的主要功能
(l)锅炉运行显示功能：将火焰燃烧状态以棒形图形式显示、主燃料跳闸首出记忆，影响锅炉安全运行的各种报警，以及根据锅炉的运行情况，锅炉保护系统的分批投入等。
(2)锅炉点火功能，包括各设备运行状态指示、操作模式、报警等直观地显示在画面上，并有画面调用等功能。人机界面如图2所示。
(3)主燃料跳闸后的炉膛吹扫功能：包括吹扫条件显示，吹扫剩余时间显示，吹扫失败，吹扫完成等指示及报警。
(4)事件记录：记录报警发生时间、地点、故障内容等信息，并对报警信息进行管理。
(5)历史趋势功能：将火焰检测器检测的火焰燃烧状况等数据以趋势曲线图形的方式显示出来，每个趋势曲线图形包括画面名称、时间、趋势、说明等时间记录。
(6)开关量状态显示：包含采集到的所有开关量在人机界面显示。
(7)权限管理：该系统划分有不同级别的系统管理权限。“系统操作员”为最高管理权限，可以选择操作模式，查看趋势曲线及报表等；“系统工程师”可以根据实际情况对监控软件和下位机软件进行修改
四、实际应用效果
梅钢能源公司#1炉锅炉安全监控系统采用Controller Link的PLC,结合上位及组态软件来完成，同其它5台同类型锅炉相比，减少了大量的电缆的铺设，减轻了维护人员的劳动强度系统投运后，锅炉保护系统，点火系统运行稳定，保护系统的投入率达到了95%以上。大大提高了机组运行的安全性，减少了由于运行人员操作水平的差异引起的误操作，各设备保护逻辑均正常运行，极大的保障了设备的安全。良好的报警系统为运行及时排除故障赢得了时间，减少了不必要的停炉事故。创造了良好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]何衍庆，戴自祥，俞金寿.可编程序控制器原理及应用技巧[M].2010，北京:化学工业出版社.
[2]江圣辉. 基于PLC和组态软件的大型自来水厂监控系统[J].工业控制计算机，2005，18(3).69-72.
[3] Controller Link单元操作手册[Z].2006，上海，上海欧姆龙自动化系统有限公司.
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