Citect在鋼鐵能源管理中的應用*

趙烽敏， 田世烜， 孫小紅

(上海寶信軟件股份有限公司， 上海 201900)

Citect在鋼鐵能源管理中的應用*

趙烽敏， 田世烜， 孫小紅

(上海寶信軟件股份有限公司， 上海 201900)

CitectSCADA作為數據采集及監控解決方案，在鋼鐵能源管理系統中有著廣泛的應用。介紹了CitectSCADA在解決數據累積量波動問題中的應用，對其他能源管理系統有很好的借鑒作用。

Citect； 鋼鐵能源管理系統； 累積量波動

引 言

CitectSCADA是集成的HMI/SCADA解決方案，是現成的、完整的系統。所有的驅動及擴展等主要功能都已經內置。CitectSCADA廣泛應用于各種工業現場，在全球范圍內包括食品加工、半導體、石油和天然氣、汽車、化工、醫藥、紙漿和造紙、鋼鐵能源、運輸及公共設施等行業都有廣泛應用[1]。

鋼鐵企業作為國民經濟的命脈，是國家強盛的標志；特種鋼材還是國家武器裝備的基礎，也是國家安全的保證條件之一。鋼鐵企業同時也是高能耗的行業，大型鋼鐵聯合企業生產過程中，需要大量的燃料、電力、氧氣、氮氣、蒸汽和水等能源介質的供應，其中絕大多數由企業自己生產，尚處于一種邊生產、邊消耗、無庫存的動態平衡狀態；同時每一種能源介質的使用變化均將影響甚至制約其它能源介質的生產與使用。因此，平穩供應，動態調整及合理、經濟使用數量龐大的能源介質對鋼鐵企業正常生產、節約成本具有重要的意義[2]。

在能源管理系統實施過程中，由于現場儀表及通訊設備復雜，經常出現累積值錯誤，對能源預測及平衡有很大的影響，并具有一定的共通性，此問題的提出對類似企業有很大的參考性及借鑒性。

1 提出問題

在興澄特鋼能源管理系統中，由于生產現場儀表及PLC等設備的原因，從現場設備讀取到的數據累積值經常出現以下異常情況：

(1)累積值變小的情況(如圖1所示);

圖1 累計值變小

(2)現場儀表超量程，累積值歸零的情況；

(3)累積值有上下波動的情況(如圖2所示)；

圖2 累積值上下波動

(4)12 h當班累積值清零的情況

正常情況下，數據的累積值應該逐漸變大，累積值曲線呈平滑上升的趨勢。當累積量出現上述異常變化時，對能源調度人員會產生極大的誤導，嚴重時會影響能源的統計平衡。

2 原因分析

(1)當累積量數據累加到一定值后，其數值會變得很大，這會對PLC的累積量算法產生影響，從而導致累積值數據不準，有時甚至可能出現變小的情況；

(2)由于現場儀表分別來自不同的廠商，儀表型號及量程各不相同，當累積流量超過儀表量程后，會導致儀表自動清零的現象；

(3)當現場儀表與PLC通訊不穩定時會出現累積值上下波動；

(4)因大多數鋼鐵企業采用兩班倒的工作方式，當班的現場操作工只需記錄本班12 h內的累積量數值，因此現場的很多累積數據只有12 h的值，而EMS系統作為一個整體連續的系統，總的累積量才能反映能源的實際消耗情況。

3 解決方案

3.1 設置取值條件

首先對累積值按上述4種情況歸類，再新建對應的硬盤點(默認初始值為0)，并對硬盤點數值與實際值做比較：

(1)當實際值大于硬盤點時，將現場取到的實際值寫入硬盤點；

(2)當實際值小于硬盤點時，將實際值與儀表量程最大值相加寫入硬盤點；此時需要定義儀表的最大量程rMaxACC；

(3)當實際值與硬盤點的差值在某一范圍內波動，并且實際值大于硬盤點時，將實際值寫入硬盤點；此時需定義累積量變化閾值rThreshold；

(4)對于當班累積值清零的情況，首先獲取當班累積量的最大值，當實際值大于硬盤點時，將實際值寫入硬盤點。

3.2 編程修正

基于以上分析，建立DBF數據表，將有問題的信號點按以上四種情況分類，將DBF不斷輪詢，如圖3所示。

以上述內容為基礎，在Citect中利用其自身提供的Cicode語句進行編程，建立“ModErrAccValue”函數。

主要代碼如下：

FUNCTION ModErrAccValue(STRING sDevice)

INT hFile_AccTag;//存儲累積量變量設備

INT iCase;//iCase=1:適用于累積值變小； //iCase=2:適用于現場儀表超量程，累積值歸零的情況； //iCase=3:適用于累積值有上下波動的情況; //iCase=4:適用于12 h當班累積值清零的情況；

REAL rValueDisk;//硬盤點

REAL rValueReal;//實際值

REAL rMaxACC;//儀表最大值

REAL rThreshold;//累積量變化閾值

……

SELECT CASE iCase

CASE 1 //當實際值大于硬盤點時，將實際值寫入硬盤點

CASE.累積量變化的4種情況；TAGNAME.累積量標簽的中文名稱；TAGDISK.累積量硬盤點；TAGREAL.累積量實際值； MAXVALUE.儀表最大量程； rThreshold.累積量變化閾值；

IF rValueReal>rValueDisk THEN

TagWrite(DevGetField(hFile_AccTag,"TAGDISK"),rValueReal);

END

CASE 2//當實際值小于硬盤點時，將實際值與儀表最大量程相加后寫入硬盤點

IF rValueReal

END

CASE 3//首先判斷實際值與硬盤點的絕對差值是否在累積量變化閾值內；當實際值大于硬盤點時，將實際值寫入硬盤點

IF Abs(rValueReal-rValueDisk)

IF rValueReal>rValueDisk THEN TagWrite(DevGetField(hFile_AccTag,"TAGDISK"),rValueReal);

END

END

CASE 4//首先獲取當班累積量最大值(執行TrendGetMax函數)；當實際值大于硬盤點時，將實際值寫入硬盤點(同CASE1)

TrendGetMax();//獲取當班累積量最大值函數

IF rValueReal>rValueDisk THEN

TagWrite(DevGetField(hFile_AccTag,"TAGDISK"),rValueReal);

END

END SELECT

……

END

圖4 主服務器中觸發的事件

此函數在服務器中通過事件觸發，主服務器從00:00:00開始，每一分鐘觸發一次(如圖4所示)，備服務器從00:00:30開始，每一分鐘觸發一次(如圖5所示)；由此，將負荷分別分擔給主、備兩臺服務器，既減輕了每個服務器的負荷，又能達到每30 s執行一次修正事件的頻率。

圖5 備服務器中觸發的事件

修正后的累積量趨勢如圖6所示。

圖6 修正后的累積量趨勢

4 結束語

通過此方法對興澄特鋼能源管理系統中的累積量標簽進行修正，整個累積量曲線呈平滑上升趨勢，符合實際工作情況，達到了預期的效果，為基礎能源管理的相關應用提供了正確的、有價值的數據。

[1] 陳太伍，孔斌，程懷舟. 基于Citect的泵站計算機監控系統[J]. 可編程控制器與工廠自動化(PLC FA). 2011，(7):84—86.

[2] 王海風， 張春霞. 能源中心在鋼鐵企業中的應用和發展趨勢[J]. 中國冶金. 2009，(2): 6—9.

[3] 邱東，高國麗，李征燕，等.鋼鐵企業能源計量與管理系統的實現[A]. 十七屆全國測控計量儀器儀表學術年會[C]，2007.

2014-08-30

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