控制网

    1  引言  

    近年来，各大钢厂纷纷调整发展战略，由生产规模的粗放型向资源节约型转变。济钢全厂上下大力发展循环经济、推进节能减排，贯彻落实科学发展观，把建设资源节约型环境友好型绿色钢铁企业为指导思想，实现济钢又好又快可持续发展为目标。一炼钢厂转炉烟道余热发电工程就是在该时期建设的发展循环经济代表项目。项目原理实际上把转炉炼钢时烟道内的余热充分利用起来发电，并送入电网。该项目是我国第一个转炉余热发电项目，目前我公司已拥有了该项目的自主知识产权。我在该项目主要负责的是控制系统程序的编制及调试工作。

    2  系统构成

    该系统，上位机是用ifix组态的画面，下位机是用concept编写的程序。系统共有水泵房和汽化冷却两大分系统。泵房系统是为汽包补软水而设计的， 泵房主要组成部分是是一个软水池，三台抽水泵，三个水泵电动阀，一个软水补水电动阀，一液位测量装置。汽化冷却系统的主要构成是：一号到四号25吨炼钢转炉，四个烟道，四个汽包。每个汽包有一个补软水的进水调节阀，一个输出蒸汽到蒸汽总管的调节阀，一个蒸汽放散阀，一个排水阀，汽包左右两侧各有一个液位测量装置，一个温度测量装置，一个压力测量装置。汽包进水阀附近还有阀前阀后压力测量装置，流量测量装置。

    3  系统的工作原理

    转炉炼钢时烟道里产生大量热量，汽包内的软水在动力作用下顺着特制水管经过烟道循环，流经烟道的软水吸收大量的热量后变成蒸汽。当汽包内的蒸汽达到一定的压力和温度后，打开汽包排气阀，蒸汽通过管道被送入蒸汽蓄能器。在蓄能器里把不连续的、压力波动很大的蒸汽经过汽、水分离，稳压处理后变成连续的、压力稳定、容易利用的蒸汽，再经过汽轮发电机来发电。汽包补水是通过冶炼时钟控制的，当开始炼钢时系统开始计时，炼到8分钟后系统自动开启补水阀给汽包补水5吨。（由于汽包内压力液位波动太大，这里我们采取经验值，按照冶炼时钟补水而不是按照压力液位等条件）。当蒸汽总管的压力大于12公斤后，汽包内的蒸汽将自动放散从而保护管道 。 系统原理图如如图1所示。

             

                                  图1  Ifix系统工作原理图

    4  ifix在上位机组态中的应用

    这里主要介绍本系统中各构成单元的组态过程及其技巧。

    4.1 主画面

    新建一主画面，画面属性设定为高87，宽为80，属性中窗口样式中的“运行时可视”要选中，这样，当运行系统时，就会看到该主画面的运行情况。画面名称为“济钢集团第一炼钢厂炼钢转炉余热发电系统”，保存画面。

    4.2  泵房水泵

    (1) 在图符集的泵动画中选取第二排第二个图符作为泵房中的一号水泵，把图符拖到主画面中间靠下的位置，在泵动画颜色属性中连接上“一号水泵运行显示”标签do128，颜色阀值属性选中“完全匹配”，阀值为0时颜色选绿色，阀值为1时颜色选红色，如图2所示。

                 
 

                                                  图2

    这样当一号水泵处于运行或者停止状态时，下位机反馈给上位机一号泵运行状态信号do128为1或0，运行画面中一号泵的颜色将为红色或者绿色。

    （2）点击该图符右键菜单的编辑脚本，在弹出的窗口中输入命令

     Private Sub PumpAnimD1_Click()

     OpenPicture "一号水泵.grf”, "", "59", "55"

     End Sub

     此命令的作用是当点击一号水泵图标时弹出“一号水泵”画面，画面打开的位置是以画面左上角为原点,以坐标为(x,y)=(55,58)为中心的位置。

     在程序开发中，编辑命令比较麻烦，而且容易出错，我们也可以选中一号水泵图标，然后点击工具箱中的“打开画面专家”，将弹出对话框，如图3所示。
                     
 
                                              图3
 
    输入各参数确定后，系统将自动编辑脚本程序，这样就省去了编辑程序语言的繁琐过程，为程序开发节省大量时间，而且不容易出错。

    (3) 新建画面“一号水泵”

    新建一画面，属性设定，如图4所示。
                   
 
                                               图4

     然后再给画面组态上自动、手动、确认三个按钮，分别编辑脚本程序如下：

    Private Sub CommandButton1_Click()

    CloseDigitalPoint "Fix32.THISNODE.ONEAUTO.F_CV"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.ONEhand.F_CV"

End Sub

Private Sub CommandButton2_Click()

    CloseDigitalPoint "Fix32.THISNODE.ONEhand.F_CV"

     OpenPicture "一号水泵启停.grf", "", "58", "61"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.ONEauto.F_CV"

End Sub

Private Sub CommandButton3_Click()

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.ONEhand.F_CV"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.ONEauto.F_CV"

    ClosePicture

End Sub

    保存画面名称为“一号水泵”

    (4) 新建画面“一号水泵启停”

    新建一画面，属性同一号水泵，给画面组态开启、停止、确认三个按钮，分别编辑脚本程序如下：

Private Sub CommandButton1_Click()

    CloseDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI1084A.F_CV"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.di1109a.f_cv"

End Sub；

Private Sub CommandButton2_Click()

    CloseDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI109A.F_CV"

    OpenPicture "一号水泵速度选择.grf", "", "58", "65"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.di109a.f_cv"

End Sub；

Private Sub CommandButton3_Click()

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.di108a.f_cv"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.di109a.f_cv"

    ClosePicture

End Sub

    (5) 新建画面“一号水泵速度选择”

    新建一画面，属性同一号水泵，给画面组态高速、低速、确认三个按钮，分别编辑脚本程序如下：

Private Sub CommandButton1_Click()

    CloseDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI106A.F_CV"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI107A.F_CV"

    End Sub；

Private Sub CommandButton2_Click()

     CloseDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI107A.F_CV"

     openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI106A.F_CV"

End Sub；

Private Sub CommandButton3_Click()

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI107A.F_CV"

    openDigitalPoint "Fix32.THISNODE.DI106A.F_CV"

    ClosePicture

End Sub

    (6) 一号水泵组态过程结束，这样这样系统运行后当点击一号水泵——手动——开启——高速后，将弹出如下对话框，选择高速，一号水泵将高速运行。如图5所示。

                  
 
                                      图5

    4.3 同理可以组态系统的二号、三号水泵，用类似方法可组态余热发电系统中剩余构成单元。

    5  结语

    投入使用以来，程序运行稳定，操作画面非常形象，生产工艺高度自动化，操作人员只需在主控室画面轻轻一点，所有设备便在操作人员的监控下自动运行。该项目每年可发电约为2万兆瓦，按电费0.35元/千瓦时计算，每年可为公司节约电费约7000万元，冷凝水回收方面可节约费用170万元，该项目合计年创造效益约7200万元，是当前济钢全公司上下大力倡导的开展技术创新，节能减排、发展循环经济工作所取得的杰出成果。为济钢全厂上下提出建设环境友好型、资源节约型、绿色都市型钢厂宏伟目标迈出了坚实的一步。

    参考文献：

    [1]    吴建光， iFIX软件在加热炉改造中的应用 ，宝钢技术，2006年 06期    （56-59+63）

    [2]  张竹梅 ; 任庆莲 ; 张冬梅，基于iFIX的供水调度系统  ，电气时代，2003年 10   期  （101-102+104）

    [3]  陈宏龙，浅谈iFIX与Concept在自动控制系统中的应用 ，科技情报开发与经济，2008年 24期  （166-167）

    [4]   段新虎; 林泉，太钢余热蒸汽回收利用实践  ，冶金动力，2008年 02期  （33-35）

    [5]    应仁俊; 汽化冷却装置在冶金工厂的应用   ，能源工程，1984年 01期    （10-15）