基于SLC500的蒸汽锅炉控制系统

　　1 概述

　　美国罗克韦尔公司的SLC500系列产品，以其简洁、易用、功能强、组态方便等诸多特点深受自动化人的喜爱。此次公司75t/h锅炉技术改造就采用了SLC500系列产品。上位组态软件选用了RSView 32，下位编程软件选用了RSLogix500，通讯软件选用了RSLinx。

　　2 锅炉生产工艺简述

　　2.1 燃烧系统：混合煤气在炉膛内燃烧释放出大量热量，火焰中心温度达。炉膛内侧铺设有由金属管道组成的水冷管壁，燃烧放出的热量主要以热辐射的形式被水冷壁受热面强烈吸收。但是由于热负荷的限制和炉膛体积的限制，炉膛出口处的烟温一般仍高达左右。为了对这股高温烟气进行利用，烟道里还依次装有过热器（分为几级）、再热器、省煤器和空气预热器等受热面。高温烟气依次流过这些受热面，通过对流、辐射等换热方式向这些受热面放热。从空气预热器出来的排烟温度一般在 左右。这时的烟气已无法再利用，被送入除尘器进行分离，将烟气携带的绝大部分飞灰除掉，再由引风机引入烟囱，最终排入大气。

　　2.2 汽水系统：锅炉汽水系统由给水管路、省煤器、汽包、下降 管、水冷壁、过热器、再热蒸汽及主再热蒸汽管路等组成。主要功能是使水吸热、蒸发，最后变成有一定参数的过热蒸汽。从给水管路来的水经过给水阀进入省煤器，加热到接近饱和温度，进入汽包，经过下降管进入水冷壁，吸收蒸发热量，在回到汽包。经过汽水分离以后，蒸汽进入过热器，水在进入水冷壁进行加热。进入过热器的蒸汽吸收热量，成为具有一定温度和压力的过热蒸汽，经过主蒸汽管，进入汽轮机高压缸做功。蒸汽从高压缸做完工后，经再热蒸汽管冷段，进入锅炉再热器加热至额定温度后，经再热蒸汽热段，进入汽轮机中缸、低压缸继续做功。

　　3 控制系统组成

　　3.1硬件组成

　　3.2软件组成：

　　Windows XP +SP3         中文版操作系统

　　RSLogix500 V7.0           梯形逻辑控制程序编辑软件。

　　RSView 32 V6.3中文版     上位机组态软件

　　RSLinx Classic V2.4.3       通讯软件

　　3.3网络结构

　　3.4 锅炉的主要控制点：

　　锅炉汽包给水调节；

　　减温水调节；

　　煤气燃烧控制；

　　残氧分析检测；

　　4 调试经验

　　4.1 EDS文件导入。运行Rockwell Software-Rlinx-Tools-EDS Hardware Installation Tool进行安装，目的是升级硬件。就象西门子S7中的GSD文件，用法基本一样。EDS文件是让软件RSLinx识别硬件，EDS是描述硬件的，它遵循开放的规范。

　　4.2 两个重要位地址S:5/0和 S:1/15的使用。当浮点数溢出时，S:5/0置1，此时SLC500的CPU会报故障。因此，应将此地址恒置1，以免CPU停运。

　　4.3 关于RSView无法安装的解决办法是：进入电脑属性中的高级设置，选取环境变量，其中有个叫path的变量，RSView安装失败是因为它的变量值太长了。安装Rockwell软件时，都会创建好长的路径，比如：C:\Program?Files\Rockwell?Software\common等等，路径总长度不能超过254。删除部分将变量值变短后，RSView即可安装，删除之前最好备份一下，删太多可能会产生一些问题。

　　4.4 RSLogix500中，通过SCP命令读取并整定模拟量值。对于1746-NI8来说，4000---20000对应4---20mA的零点和量程值；对于1746-NI4来说，3277---16384对应4---20mA的零点和量程值。对于需要参与PID调节的输入和输出量来说，均需要整定到0---4095这个范围。不同的模拟量输入模板要想正确使用，必须首先通过N文件对硬件进行配置。一般来说，1746-NI4对应的N文件值是2565；1746-NI8对应的N文件值是2565；1746-NT4（采集S型热电偶信号）对应的N文件值是2645；1746-NT4（采集K型热电偶信号）对应的N文件值是2641；1746-NR4（采集Pt100型热电阻信号）对应的N文件值是2640。

　　4.5 关于缓冲区指令FIFO和LIFO：FIFO（ First In First Out）把字装入文件并且按照他们被装入的顺序卸出；LIFO（Last In First Out）后入先出正好相反。比较FIFO和BSL两个指令，一个是字，一个是Bit，实质功能是一样的）。FFL、FFU： FIFO装入、FIFO卸出；LFL、LFU： LIFO装入、LIFO卸出。使用时必须装入和卸出配对使用，梯级条件由假变真时执行一次，触发条件为上升沿，堆栈指针加一。上述指令常用在编写班报、日报等报表程序中。

　　4.6 SLC500的PLC，在机架上插有模拟量输入模块，维护人员在现场更换仪表时不小心造成仪表电源线短路，此时CPU自己停止运行，FLT灯红闪，断电重启也不能复位。在编程软件中的“Processor Status”里有一个ERROR选项，点击“Clear Major Error”，想在线清除PLC内部故障，可是程序不能在线，最后把程序重新下载了一遍，故障就自动消除。

　　4.7调试中，用其中一台操作站下装程序后，在线显示只有一个主机架，且只能检测到该机架上前五个插槽的模板，与实际硬件配置明显不符。于是，重新安装RSLinx V2.43，问题没有解决。将RSLinx版本升级到V2.54，故障依旧。然后重新安装RSLogix500软件，问题也没有得到解决。无可奈何中，只有使用另一台操作站对SLC500重新下装程序，一次成功。后经反复试验发现，系Windows2000操作系统故障所致。依旧是用原操作站，将Windows2000操作系统覆盖安装后，在执行程序下载，未再出现异常现象。

　　5 结语

　　技术人员丰富的现场实践经验以及SLC500产品良好的品质、易用性能，使得整个工程顺利推进。我们利用三周时间，先后完成了旧控制系统拆除，新系统安装、配线、调试，投运等工作，改造取得圆满成功。