新兴铸管股份有限公司第一炼铁部共有烧结机机头机尾5台电除尘、配料2台布袋除尘、成品区域4台布袋除尘、高炉槽上槽下3台布袋除尘、高炉出铁场2台布袋除尘，但缺乏完善的除尘器监控系统。为解决由于人工控制导致除尘器除尘效率低、系统故障维护实时性差、信息不全的问题，我们设计了基于以太网的除尘设备集中监控系统，系统采用组态王的工业控制组态软件，各个根据整个除尘系统的生产和管理特点，控制系统采用分布式控制、集中显示和操作的系统结构。部分区域由于除尘器的脉冲阀数量多，PLC至除尘器的现场控制点多且线路长，因此需要敷设大量的电缆及桥架，鉴于此采用了Profibus4）P现场总线技术，主站采用西门子S7-300的CPU315~2DP，它带有1个DP通信口和1个MPI口，从站采用通用性较好的ET~200M远程单元，用于现场数据的采集和控制，每个ET200M单元均由1个IM153-2总线接口模块和其他若干数字量、模拟量输入输出模块组成。对于部分设备有S7- 200的，则用西门子S7-200上扩展的CP2434以太网模块实现PLC和PC之间的连接，再配置所需的数字量、模拟量输入输出模块00. 1.2系统其他设备选择分别用BH-）。66-A型交流电流变送器、YWD-型交流电压变送器采集电流、电压信号，并将被测信号直接转换成按线性比例输出的4~20mA或1 ~5V直流信号，输出为二线制2.输出为4~20mA.系列压力变送器采集除尘器压差、反吹风压力的信号，输出为1用PMT型粉尘浓度变送器采集粉尘浓度信号，输出为两线制4~20mA.信号模块：采用数字量输入模块SM321，SM221和数字量输出模块SM322，SM222；模拟量输入模块SM331，SM231和模拟量输出模块SM332，SM2323.号，它是集成一个带不锈钢套管的Pt1热电阻温度传感器，内置测量变送器，输出为4用ZYC型音叉式料位计采集料位开关量信号。音叉由内部晶体激励产生共振，当音叉被液体或固体浸没时，振动频率发生变化，并由电子线路检测出来，从而输出一个开关量，实现对料位的上下限报警和控制。

　　2冗余服务器的设计与实现现场要求系统无故障连续运行，这就需要一个主服务器，一个从服务器（后备服务器）进行冗余服务器运行，且要求两个服务器完全相同。主/从服务器进行匹配并支持主/从服务器的仲裁，实时数据、数据库记录、系统报警都同步。当任何个服务器故障时，在10ms内切换到另一个服务器中，这样不影响现场系统的实时运行，从而达到无故障安全运行的目的。

　　3系统软件设计本系统主要采用北京亚控科技发展有限公司开发的组态王软件系统，通过该软件的服务器端和下位PLC，利用工业以太网，采用TCPP协议进行通信，使用户方便地进行人机界面操作。

　　3.1组态王简介组态王软件是一种通用的工业监控软件，它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源管理于―体，将一个企业内部的各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起，实现最优化管理。它基于MicrosoftWindowsXP/NT/2000操作系统，用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都及时获得系统的实时信息。采用组态王软件开发工业监控工程，可以极大地增强用户生产控制能力，提高工厂的生产力和效率，提高产品的质量，减少成本及原材料的消耗。

　　3.2监控系统的显示设计虽然监控系统中的显示部分相对简单，但为了达到画面直观简洁，以方便直观管理和维护的目的，主画面显示所有除尘设备的关键参数。例如，布袋除尘显示：压差、风机电流、风量、外排浓度、报警；电除尘器显示：风机电流、电场的二次参数、外排浓度、风量、报警。点击每个除尘器图标切换到显示此除尘器的所有运行参数及控制画面，为切换到单台除尘器显示的画面图。

　　3.3报警设计在系统故障发生点和报警的设计中，涉及到―些经验数据、设备安全运行数据和些阀门的联动，对设备的主要参数设计上限与下限报警。例如，布袋除尘器压差：当达到2000Pa以上、700Pa以下时就要报警；对布袋除尘器提升阀与脉冲阀的报警规则为：当除尘仓提升阀和脉冲阀正常工作时都显示绿色，只要有任意一个出现故障（除尘仓提升阀或任一脉冲阀），则表明除尘仓中的对应喷嘴不能正常工作（显示为红色）。实际工作中，有时脉冲阀电气动作是正常的，但脉冲阀实际又不动作，所以在设计报警时还要结合汽包压力降作为是否反吹的一个条件，如果单一脉冲阀反吹但汽包压力没有下降波动被视为不正常报警。

　　王面二统计报表实势曲线历史曲线报警统计塍切换到单台除尘器显示的画面系统功能4.1设备起停操作本系统需要控制的设备部分主要集中在振打、反吹（包括时间设定）、加热、控制柜投入组数、故障信号的解除恢复等。由于部分设备现有PLC具有现场、自动、手动操作3种方式，所以本系统的自动和手动方式全部采用鼠标或键盘进行，现场操作单独在现场控制，程序中做连锁控制，出于安全性考虑，主风机的开停不进行集中控制。

　　4.2显示与报警提示主画面集中显示所有除尘器的主要参数，单个设备画面显示其所有参数（除尘器振打、反吹、加热、除尘运行的参数、指标监控、温度、料位）的实时数据及主要参数的实时曲线。设备的运行状态用不同的颜色来区分，并显示于示意图的相应位置。故障时，有声光报警，报警栏闪烁报警故障，并将故障位置、时间、记录到后台数据库。

　　4.3参数历史记录瞬时记录和历史记录用曲线和报表表示，对重要的工艺参数进行数据保存，以便生产调试和事故时分析、查询。

　　4.4系统安全管理为保证整个监控系统的安全，对不同用户设计相应的级别和口令，从而加强了系统的安全性和可靠性。

　　4.5报表打印数据报表是反应生产过程中的过程数据、运行状态等，并对数据进行记录、统计的一种重要工具，是生产过程必不可少的一个重要环节。利用组态王提供的内嵌式报表系统，对报表进行组态，对主要参数设计制作报表模板，进行查询打印以及报警打印。

　　4.6基于Web发布画面局域网内的用户选择‘’匿名登录“在打开IE浏览器时即可浏览组态王中发布的画面，但不能做任何操作，以便于其他用户查看设备运行状态。5应用效果通过对所有除尘器采用组态王工控软件、工业以太网、TCPP协议，充分利用原有PLC设备，实现了与上位监控系统的实时数据传递。

　　系统人机界面友好，画面形象直观，操作方便灵活，主要参数利用声光报警，能及时通知相关人员、及时调整，以减少或避免事故的发生和扩大，并形成记录以供查阅。

　　系统可扩展性好。本系统设计使用了大部分以前现有的控制设备，所以对新增建的工艺很容易纳入本系统中。

　　该系统经在烧结机尾三台电除尘器与成品区域三台布袋除尘共计六台设备上进行试运行表明，该设计在性能上稳定可靠，工艺参数修改方便，适应现场的复杂情况，保证了管理人员和生产人员需求的实时数据，提高了生产率，能够创造较大的经济效益和社会效益，具有较强的实用性。