化工廠循環(huán)水GE PLC及上位機 IFIX 系統(tǒng)升級

 電氣自動化技改     |      2024-05-13 16:14:02

循環(huán)水 PLC上位機升級改造

. 設備簡介:

廠區(qū)循環(huán)水處理機組2009年建設、 2009年投入運行。原循環(huán)水PLC上位機系統(tǒng)采用了IFIX4.0上位機操作系統(tǒng)經(jīng)過15年連續(xù)運行,現(xiàn)系統(tǒng)很多設備已經(jīng)老化,故障率高、性能降低,影響機組安全穩(wěn)定運行,同時由于計算機的升級換代,目前最新的IFIX 2022版本業(yè)軟件機對 WindowsXP系統(tǒng)兼容,且大部分操作員站硬件無 WindowsXP 系統(tǒng)驅動軟件?,F(xiàn)系統(tǒng)上位機軟件采用IFIX4.0,下位機為系統(tǒng)采用EMERSON PACSystems RX3I。 PLC通過ContorlNet通訊方式將數(shù)據(jù)傳輸至上位機系統(tǒng),整個SCADA系統(tǒng)在基于Windows平臺的OLE、COM、DCOM的基礎上通過OPC UA協(xié)議將數(shù)據(jù)采集傳輸至廠部智慧平臺。

    




.   現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)存在問題以及需要優(yōu)化的地方:

1、 性能降低,安全性差:

循環(huán)水PLC上位工控機為2009年投入使用,操作系統(tǒng)使用WindowsXP,已使用15年故障率較高。由于計算機的升級換代,目前工控機對 WindowsXP 系統(tǒng)兼容,且大部分軟件 WindowsXP系統(tǒng)驅動軟件,而且PLC上位機使用的軟件版本較低,與新操作系統(tǒng)完全不兼容。經(jīng)常出現(xiàn)死機、脫網(wǎng)、過熱故障,通訊不穩(wěn)定操作延時給機組安全帶來很大的隱患。

2、 硬件版本低,軟件無授權。

由于計算機技術硬件升級換代較快,WindowsXP系統(tǒng)兼容性較差,且大部分件無WindowsXP系統(tǒng)驅動軟件,上位機系統(tǒng)發(fā)生故障沒辦法進行重新安裝系統(tǒng),由于我廠原使用的軟件都是沒有授權的盜版軟件,不能二次安裝給日常維護帶來很大不便。

3、上位機軟件版本過低,維護不方便。

此次改造對循環(huán)水車間 PLC 上位機系統(tǒng)進行升級,由于現(xiàn)在版本過于陳舊,軟件穩(wěn)定性相比現(xiàn)在新版軟件低,且無法兼容現(xiàn)在普遍使用Windows系統(tǒng),造成維護困難。

三、 循環(huán)水 PLC上位機改造方案:

本次改造采用 ifix最新版本2022 軟件升級并優(yōu)化。

Ifix2022 版本ifix4.0 版本軟件的比較:

1、新版本具有更加強大的圖形化編程功能,可以方便地創(chuàng)建和編輯人機界面(HMI)。支持數(shù)據(jù)源,包括各種工業(yè)設備和傳感器。還提供了穩(wěn)定實時數(shù)據(jù)監(jiān)控、報警管理和歷史數(shù)據(jù)記錄等功能。并且具有高度可定制性,用戶可以根據(jù)自己的需求來設計和配置界面和功能。

1.  改造的原則和要點

為最大限度地節(jié)約改造成本、縮短改造工期、控制改造費用,同時顯著提升輔網(wǎng)改造后的整體效益,技術改造必須遵循如下原則:

1、 采用原循環(huán)水車間控制組態(tài)和人機界面進行轉換移植,控制畫面、控制邏輯完全符合原有習慣。

2、 系統(tǒng)設計和通訊方式必須充分考慮原有電纜走向,盡量減少接線改動和電纜對接。

3、 針對原系統(tǒng)畫面設計、不合理部分,在原設計的基礎上進行重新優(yōu)化設計。

4、對新加的點位增加對應的畫面監(jiān)控。

2. 改造方案

1、根據(jù)目前情況,擬對上位軟件進行升級改造,更換為新版本軟件系統(tǒng): 選擇軟件為: ifix 2022,版本為主流最新版本。

2、對上位機系統(tǒng)改造要求盡量不停機;畫面編寫調(diào)試應不影響原系統(tǒng)正常運行,系統(tǒng)調(diào)試不一定安排在大、小修期間進行,對主要系統(tǒng)的畫面對點等應先模擬進行,各系統(tǒng)隔離調(diào)試,分步對點逐級驗收,驗收通過后再進行實際帶設備操作,運行畫面一次到位,無誤動。

3、畫面要求操作風格基本和原來一致,避免操作人員大量二次培訓工作和不熟悉帶來的誤操作

4、各車間畫面獨立調(diào)試,互相隔離,杜絕避免各車間信號誤寫、顯示混亂,動作混亂,給設備運行帶來安全隱患。

5、在完成現(xiàn)場設備層和上位機安裝調(diào)試后,再基于SCADA系統(tǒng)Windows平臺通過配置COM、DCOM以OPC UA協(xié)議將現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸至廠部智慧平臺。

六、具體技術要求

1、各控制室布置

輔網(wǎng)程控系統(tǒng)按照原來的風格配備控制操作員站,中控室的計算機、等均安裝在控制臺上(內(nèi))。

具體配置見配置設備清單。

2、各控制室的常規(guī)功能描述:

在各控制室配備集中監(jiān)控管理計算機,擔負監(jiān)視和管理工作;完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析處理、數(shù)據(jù)存儲、顯示、報表打印等功能;支持標準的通用協(xié)議,包括OPC、VBA、COM/DCOM、 DPC、 ODBC、 Activex、 PZ 系統(tǒng)、 SQL Server等。

中控室控制系統(tǒng)的功能主要有以下三大類:

(1)  管理功能:生成各車間工藝流程,提供清晰、友好的人機界面,生動形象地反映工藝流程的實時數(shù)據(jù)和設備運行狀態(tài),在設備圖形適當?shù)奈恢蔑@示各種檢測量數(shù)值;通過點擊鼠標可方便地切換畫面和實行現(xiàn)場設備遠程控制; 完成報警、歷史數(shù)據(jù)、歷史趨勢曲線的儲存、顯示和查詢; 生成、打印各類生產(chǎn)運行管理報表。

(2)  監(jiān)控功能:在基于圖形和菜單的方式上,操作人員可以在中控室監(jiān)視各設備運行狀態(tài)和對部分設備進行控制;主要監(jiān)控畫面有各控制站系統(tǒng)流程模擬圖、各設備分組模擬圖等,每個畫面以不同顏色直觀動態(tài)顯示設備運行狀態(tài),分別以三種顏色顯示運行狀態(tài)、停止狀態(tài)、故障狀態(tài); 顯示設備是手動運行狀態(tài)、 自動運行狀態(tài),并以文字給出提示。

(3)  通訊功能:中控室控制系統(tǒng)與各現(xiàn)場PLC站之間的通訊,與SIS 系統(tǒng)等的通訊。

A、畫面功能

在控制中心的上位機工作站中,為了便于直觀地看到各個所屬車間的總貌和生產(chǎn)流程,同時為了顯示監(jiān)測到的實時數(shù)據(jù),需要實現(xiàn)以下圖形的畫面功能:①  網(wǎng)絡系統(tǒng)布局圖; ②生產(chǎn)工藝流程圖; ③數(shù)據(jù)點趨勢圖  ; ④  實時數(shù)據(jù)總表; ⑤  系統(tǒng)報警圖; ⑥設備狀態(tài)分析  。

總貌畫面:顯示系統(tǒng)各設備、裝置、區(qū)域的運行狀態(tài)以及全過程參數(shù)變量的狀態(tài)、測量值、 設定值、控制方式(手動/ 自動狀態(tài))、 高低報警等信息,從各顯示塊可以調(diào)出其他畫面。

分組畫面:以模擬儀表的表盤形式按事先設定的分組,同時顯示幾個回路的信息,如過程參數(shù)變量的測量值、調(diào)節(jié)器的設定值、輸出值和控制方式等。變量每秒更新一次,分組可任意進行,操作員可從分組畫面調(diào)出任一變量(模擬量或離散量) 的詳細信息。對模擬回路可以手動改變設定值、輸出值、控制方式等,對離散量可以手動操作設備的開啟和停止、畫面顯示指令狀態(tài)和實際狀態(tài)。

單點畫面(調(diào)整畫面):顯示一個參數(shù),控制點的全部信息、實時趨勢和歷史趨勢,從調(diào)整畫面也可直接對模擬回路進行設定和調(diào)整操作。

趨勢畫面:系統(tǒng)具有顯示任何數(shù)據(jù)點趨勢的能力,并在同一坐標軸上顯示至少四個變量的趨勢記錄曲線; 有可供用戶選擇的參數(shù)變量,不同顏色和不同的時間間隔,也可對數(shù)據(jù)軸進行任意放大顯示。

報警畫面:顯示當前所有正在進行的過程參數(shù)報警和系統(tǒng)硬件故障報警,并按報警的時間順序從最新發(fā)生的報警開始排起,報警優(yōu)先級別和狀態(tài)用不同的顏色來區(qū)別,未經(jīng)確認的報警處于閃爍狀態(tài)。報警內(nèi)容包括:① 報警時間; ②  過程變量名; ③  過程變量說明; ④  過程變量的當前值; ⑤ 報警設定值; ⑥  過程變量的工程單位; ⑦  報警優(yōu)先級別。

圖形畫面:生產(chǎn)裝置的圖片、工藝流程圖、設備簡圖、單線圖等都可以在CRT上顯示出來,每個畫面都包括字母數(shù)字字符和圖形符號,通常采用可變化的顏色、圖形、閃爍表示過程變量的不同狀態(tài),所有過程變量的數(shù)值和狀態(tài)每秒動態(tài)刷新;操作員在此畫面對有關變量實施操作和調(diào)整。

棒圖:棒圖可表示過程變量的變化,如池內(nèi)的液位,棒圖能以水平或垂直方式顯示。所有圖形間可以利用圖標方便地切換,對于數(shù)字,既有數(shù)字顯示,又有儀表或刻度尺動態(tài)模擬顯示。生產(chǎn)工藝流程圖上可以動態(tài)地看到各階段測點的數(shù)據(jù),同時可以清楚地看到整個生產(chǎn)過程及設備的運行狀態(tài)。控制系統(tǒng)的組態(tài)圖主要是介紹整個控制系統(tǒng)組態(tài),監(jiān)視控制系統(tǒng)各個模塊的狀態(tài)。

B、主要曲線功能

所有曲線均分為歷史曲線和實時曲線; 既可以單獨顯示,又可以同屏顯示,顯示的時間區(qū)段可以根據(jù)需要隨時調(diào)整。,使操作人員對模擬信號有一個直觀的了解; 操作人員也可以方便地查出任意一時段時間的某種曲線,也可以前臺顯示實時曲線。

C、報表功能

擬設定設備工作運行報表(設備名稱、工作方式、設備狀態(tài)、運行時間累計等)。各類報表既可以屏幕查看,也可以按時自動打印輸出。

報表類型主要包括:① 格式報表; ② 事件順序報告; ③ 診斷報表; ④ 設備操作報告; ⑤ 過程變量趨勢。

以上圖形、曲線、報表可根據(jù)操作者的實際要求進行修改或增加。

D、主要報警

擬設定以下報警:①原系統(tǒng)畫面要求的報警,②需要新增的報警,③聲光報警。

E、打印

打印機共1臺(遠期2臺,配備1 臺針式打印機):1臺為報警打印機,另1臺為圖形、曲線打印機。報警打印過程既可按時間間隔定時打印,也可隨機打印(通過圖中按鈕); 圖形和曲線打印機為手動打印(通過圖中按鈕)。兩臺打印機的管理采用打印機管理器來完成,打印機管理器可直接聯(lián)在以太網(wǎng)上。