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0背景
2018年，我公司進(jìn)行了輸煤程控系統(tǒng)改造工作，將原有的施耐德PLC控制系統(tǒng)升級(jí)改造為國(guó)產(chǎn)DCS控制系統(tǒng)，極大地提高了輸煤程控系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。但是新的DCS控制系統(tǒng)與原有的某些軟件接口兼容性并不是很如意，尤其是煤耗數(shù)據(jù)計(jì)算的接口問(wèn)題，由于各種原因無(wú)法獲取皮帶秤軟件數(shù)據(jù)計(jì)算底層算法，加上已經(jīng)拆除的硬件設(shè)施，使得煤耗的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算更加困難。因此就需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的設(shè)備，重新研究皮帶秤與輸煤程控DCS數(shù)據(jù)傳輸與計(jì)算問(wèn)題。

1原有的PLC控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算分析
1.1皮帶秤系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸
皮帶秤計(jì)算器的數(shù)據(jù)，通過(guò)ModBus協(xié)議，傳輸至數(shù)據(jù)計(jì)算上位機(jī)。上位機(jī)有專門的軟件，來(lái)讀取皮帶秤實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并且實(shí)時(shí)寫(xiě)入到上位機(jī)的磁盤(pán)里面，存檔格式為“TXT”文本。其存儲(chǔ)的四個(gè)數(shù)據(jù)分別是：A路上煤系統(tǒng)實(shí)時(shí)煤速與累積煤量；B路上煤系統(tǒng)實(shí)時(shí)煤速與累積煤量。四個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分別存放在四個(gè)TXT文檔里面。
1.2IFIX軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取與邏輯運(yùn)算
IFIX軟件安裝在皮帶秤上位機(jī)上面，通過(guò)軟件自帶的VB開(kāi)發(fā)功能，自己編寫(xiě)代碼，實(shí)時(shí)的讀取四個(gè)TXT文檔里面的數(shù)據(jù)，寫(xiě)入到IFIX軟件自帶的數(shù)據(jù)庫(kù)中。我廠需要的數(shù)據(jù)主要為：當(dāng)日煤量、當(dāng)前煤速、當(dāng)日早班上煤量、中班上煤量、前夜上煤量、后夜上煤量以及當(dāng)年的累積煤量。這些數(shù)據(jù)均需要IFIX自帶的VB開(kāi)發(fā)工具自己編寫(xiě)邏輯代碼進(jìn)行計(jì)算。
1.2.1煤速的數(shù)據(jù)計(jì)算
A、B路的實(shí)時(shí)煤速計(jì)算比較簡(jiǎn)單，利用IFIX軟件自帶的VB擴(kuò)展功能編寫(xiě)代碼，將煤速txt文件中獲取的數(shù)據(jù)傳輸至IFIX實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)TCP/IP協(xié)議，將IFIX數(shù)據(jù)庫(kù)與PLC的CPU存儲(chǔ)單元相連接，將煤速的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到CPU寄存器中，集控主值就可以通過(guò)輸煤集控操作上位機(jī)來(lái)讀取數(shù)據(jù)。
1.2.2年度累積值的計(jì)算
由于PLC存儲(chǔ)單元最大存儲(chǔ)值為“65535”并且只能存儲(chǔ)整數(shù)值類型，而皮帶秤的最大值為“999999.99”，因此就出現(xiàn)了如果直接將年累積煤量存儲(chǔ)到IFIX數(shù)據(jù)庫(kù)中，過(guò)一段時(shí)間就會(huì)出現(xiàn)數(shù)值溢出錯(cuò)誤，如何解決數(shù)值溢出錯(cuò)誤呢？那就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)拆分計(jì)算問(wèn)題，將年累積值拆分為高位和低位。顯示的時(shí)候，再將拆分的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并。計(jì)算方式為：累積煤量*100=LJML，這樣做就是為了消除小數(shù)點(diǎn)，化零為整。將累積煤量：LJML\10000=GW得到累積煤量的整數(shù)值高位。低位煤量為：LJML-GW*10000=DW，這樣就得到了低位的整數(shù)煤量值。這樣就可以將PLC無(wú)法存儲(chǔ)的大數(shù)據(jù)化成兩個(gè)小于65535的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。集控操作上位機(jī)通過(guò)IFIX進(jìn)行計(jì)算還原真實(shí)的年度煤量累積值，真實(shí)值：
（GW*10000+DW）/100。
1.2.3早班、中班、前夜、后夜煤量的計(jì)算
我廠規(guī)定早班時(shí)間為8:00到下午14:00，中班14:00到20:00，前夜20:00到次日2:00，后夜為次日2:00到早晨8:00，一個(gè)完整的班次為：后夜+早班+中班+前夜。因此各個(gè)班次上煤量的計(jì)算就需要一個(gè)固定值來(lái)計(jì)算到下一班的累積煤量，其計(jì)算方法為：將后夜14:00時(shí)候的累積煤量值設(shè)定為當(dāng)前班次定煤量T，實(shí)時(shí)累積煤量為：T1那么后夜上煤量為：T1-T，同理早班、中班、前夜的值計(jì)算方法類推。四個(gè)值的煤量信息到次日2:00進(jìn)行清零。
1.2.4當(dāng)日上煤量的計(jì)算
當(dāng)日上煤量計(jì)算相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)樯厦嫖覀冡槍?duì)每一班次都進(jìn)行了分時(shí)段獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算，那么當(dāng)日煤量就為：后夜煤量+早班煤量+中班煤量+前夜煤量，次日2：00當(dāng)日上煤累積數(shù)據(jù)清零。當(dāng)然，當(dāng)日煤量還有另外一
種算法就是在后夜2:00定當(dāng)前煤量T，在次日2:00以前用當(dāng)前的實(shí)時(shí)煤量T1減去T也是當(dāng)日煤量，T1-T。由于機(jī)組雙機(jī)大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)班次上煤量基本在2000t左右，因此四個(gè)班次上煤總和就為8000t左右，將后兩位小數(shù)點(diǎn)化整以后，存儲(chǔ)在當(dāng)日煤量數(shù)據(jù)就在800000左右從而大于65535，因此也需要將當(dāng)日煤量進(jìn)行數(shù)據(jù)拆分計(jì)算。
2DCS系統(tǒng)與皮帶秤數(shù)據(jù)傳輸
2.1ModSim32模擬CPU軟件的應(yīng)用
由于輸煤集控改造將原有PLC的CPU模塊停用并拆除，IFIX數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)法與其進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸映射。如何解決這個(gè)中間存儲(chǔ)問(wèn)題呢？最后通過(guò)查閱大量的資料以及對(duì)兄弟電廠的咨詢，我們找到一個(gè)很好的解決辦法，那就是利用模擬器ModSim32。
ModSim32是用來(lái)模擬從設(shè)備，它可以模擬采用ModBus協(xié)議的智能終端。主要用在HMI組態(tài)開(kāi)發(fā)中，通過(guò)ModSim32改變寄存器狀態(tài)的值，模擬智能終端的狀態(tài)變化，來(lái)觀察HMI畫(huà)面的變化，使得畫(huà)面的變量配置正確。利用ModSim32模擬軟件按照原有PLC的配置進(jìn)行配置，完美的解決了沒(méi)有物理CPU的缺陷。基于ModSim32軟件相關(guān)的配置與使用方法這里就不再重復(fù)。
2.2DCS系統(tǒng)自帶OPC軟件的應(yīng)用
OPC是以O(shè)LE/COM/DCOM技術(shù)為基礎(chǔ)，采用客戶/服務(wù)器模式，為工業(yè)自動(dòng)化軟件面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)提供了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了應(yīng)用Microsoft操作系統(tǒng)在基于PC的客戶機(jī)之間交換自動(dòng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的方法。將輸煤集控DCS系統(tǒng)自帶OPC程序安裝到集控歷史站上位機(jī)。按照OPC軟件的配置，將皮帶秤上位機(jī)ModSim32里面的數(shù)據(jù)，通過(guò)TCP/IP協(xié)議，利用OPC軟件映射到輸煤集控DCS數(shù)據(jù)庫(kù)中，輸煤集控DCS通過(guò)自己的計(jì)算方式，將上位機(jī)需要顯示及其計(jì)算的數(shù)據(jù)顯示到DCS上位機(jī)。通過(guò)利用ModSim32模擬器軟件和DCS自帶的OPC軟件，完美地解決了皮帶秤上位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻CS數(shù)據(jù)庫(kù)。
3結(jié)論
本次輸煤集控改造，完美地利用了皮帶秤數(shù)據(jù)傳輸軟件、IFIX軟件、IFIX自帶的編程軟件、ModSim32軟件與DCS系統(tǒng)自帶的OPC軟件相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了皮帶秤數(shù)據(jù)與國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信與數(shù)據(jù)計(jì)算問(wèn)題，保證了企業(yè)煤耗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與及時(shí)性。煤耗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也間接地提高了輸煤系統(tǒng)設(shè)備整體管理品質(zhì)，確保機(jī)組安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，充分體現(xiàn)安全、健康、環(huán)保的先進(jìn)管理理念。
 

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