IPC系统控制原理及使用维护D.docx

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IPC系统控制原理及使用维护D

电除尘器ＩＰＣ系统

原理及使用维护

福建龙净环保股份有限公司

2006年8月

第一章、概述------------------------------------------------------------------------------------------------3

一、系统主要功能------------------------------------------------------------------------------------3

二、系统特点------------------------------------------------------------------------------------------4

第二章、IPC系统硬件部分------------------------------------------------------------------------------5

一、硬件组成------------------------------------------------------------------------------------------5

二、硬件结构------------------------------------------------------------------------------------------6

三、接口设备------------------------------------------------------------------------------------------7

四、硬件安装------------------------------------------------------------------------------------------8

第三章、IPC系统软件部分------------------------------------------------------------------------------9

一、软件组成-----------------------------------------------------------------------------------------9

二、软件安装-----------------------------------------------------------------------------------------9

第四章、操作和使用-------------------------------------------------------------------------------------12

一、操作简单入门----------------------------------------------------------------------------------12

二、工作画面组成及菜单命令-------------------------------------------------------------------12

三、高压控制操作菜单说明----------------------------------------------------------------------14

四、低压控制操作菜单说明----------------------------------------------------------------------17

五、数据管理菜单说明----------------------------------------------------------------------------21

六、管理功能菜单说明----------------------------------------------------------------------------26

七、帮助功能菜单说明----------------------------------------------------------------------------29

第五章、IPC系统互连功能----------------------------------------------------------------------------30

一、客户机/服务器方式---------------------------------------------------------------------------30

二、浏览器/服务器方式---------------------------------------------------------------------------30

三、ModbusRTU方式-----------------------------------------------------------------------------31

四、OPC方式----------------------------------------------------------------------------------------34

第六章、设备调试----------------------------------------------------------------------------------------41

一、IPC系统调试过程-----------------------------------------------------------------------------41

二、常见疑难排查----------------------------------------------------------------------------------41

第七章、维护保养----------------------------------------------------------------------------------------43

第八章、附录----------------------------------------------------------------------------------------------44

第一章概述

IPC系列智能电除尘控制系统是我公司立足于自主开发和技术创新，吸收国内外先进技术，应用我公司多年来电除尘理论和试验研究成果，不断跟踪应用计算机、通讯、测量等方面新技术，经多次改进升级而研制开发的高科技新产品，是实现集中管理与分散控制的计算机管理控制系统。

本系统应用于电除尘控制的各个领域如电力、冶金、建材、石化、纺织等许多行业，它以工业控制计算机为上位机，通过通讯方式不断地监控燃煤机组电除尘器的高压硅整流设备T/R和低压振打、卸/输灰及电加热设备等下位机，实现电除尘配套电气设备的计算机在线监控和管理，并可以根据出口烟道不透明度反馈进行闭环控制，是提高电除尘器自动控制水平、达到保效节能运行目的的重要设备。

一、系统主要功能

1、上位机通过通讯方式不断从下位机获得电除尘器运行数据和工况参数并以图形、表格、文本、曲线等方式显示在显示器中。

2、上位机通过单击鼠标右键操作，调用相应的设定功能，可以对高低压设备实现下列控制：

•T/R设备的运行方式、电流极限、通讯状态、启动/停止操作等参数的设定和控制。

•电磁振打设备的导通角、振打周期等参数的设定。

•振打/卸灰设备的强制请求状态、工作时间、停止时间、起始时间和大周期等参数的设定。

•电加热设备的设定状态、上限温度、下限温度等参数的设定。

•能够绘制电场伏安特性曲线，还可以绘制普通波形曲线和火花波形曲线。

3、系统具有强大的数据管理功能。

•以曲线方式记录、显示最近1小时和24小时的二次电流、二次电压、浊度和烟温曲线。

•自动以曲线方式保存每天的运行记录，并且可以随时查看任何一天的运行档案。

•自动记录设备运行过程的状态变化记录，并供查看。

•系统设置了一个缺省参数库，可以由操作人员自行创建库文件，每一个缺省值库文件可以用来保存确信适合于某一工况的最佳控制参数，这些参数包括所有设备的运行控制参数。

当工况发生变化时（如煤种的变化），只需调用相应的库文件投入运行来代替当前参数，从而可以免去繁复的调节工作。

•可以定时打印T/R运行报表，也可以打印所有图表画面。

4、系统设置了一套完整的用户管理系统，防止未经批准的人员随意操作，破坏系统设置。

5、结合K型高压产品，系统具有电场工况分析诊断功能和断电振打控制功能，实现电除尘的优化控制，提高电除尘运行水平，提高振打清灰效果，从而提高除尘效率。

6、系统具有闭环控制和节能管理功能，通过不断采集浊度值来反馈控制电除尘设备的合理有效运行，使得电除尘器的运行在保证除尘效率达前提下节约电除尘器一定的能耗，实现保效节能。

7、根据需要，系统能够实现IPC的双机冗余热备功能，提高系统运行的可靠性和稳定性。

8、系统具有多种网络接口功能，能根据需要采用不同方式与工厂其它管理控制系统实现互连互通，实现信息共享。

二、系统特点：

1、实时性：

集中管理、分散控制。

2、脱机运行：

上位机和各下位机都可脱机独立运行。

3、高可靠性：

所有计算机系统都采用工业级控制机。

4、先进性：

采用WindowsNT/2000操作平台，面向对象编程技术。

5、良好的人机接口：

下拉菜单选择和全中文显示，鼠标或键盘操作，简单便于掌握。

6、丰富的应用软件：

上位机通过通讯可实现对各下位机的管理和控制。

7、保效节能：

上位机通过检测出口浊度，实时调节优化各下位机运行参数，在保证或提高除尘效率的同时，尽可能降低能耗。

8、高技术的综合应用：

是计算机技术、自动控制技术、信号处理技术、测量技术、通讯网络技术和人机接口技术的有机结合。

第二章

IPC系统硬件部分

IPC系统主要由硬件部分和软件部分构成。

一、硬件组成

IPC系统硬件部分由主机工作站、高压设备、低压设备构成。

1、主机工作站

由工业控制计算机、显示器、键盘、鼠标、打印机、工作台组成。

所有设备都集中放置在工作台内。

工作台的基本功能：

为主机提供稳定的电源；把通讯电平转化为RS485/422电平；提供信号输入、输出接口。

其示意图如下所示：

2、高压系统

该系统由高压硅整流设备（T/R）组成，其控制器是数字式自动电压控制器，设有RS422通讯接口和遥控启动/停止装置，通过通讯可以接受上位机的命令并向上位机传送运行参数。

3、低压系统

该系统由振打、卸灰、电加热等几部分子系统，其控制器是基于单片机或PLC的控制系统，用来控制电磁振打锤、振打电机、卸灰电机、电加热器等低压设备，通过通讯可接受上位机的参数设定，并向上位机传送工作参数和运行状态。

4、RM智能模块

RM智能模块指RM2010，它是A/D数据采集模块，可用来检测输入信号为0～+5V、0～+10V或0～20mA的信号，通过通讯可以在IPC画面中显示所检测的数据或状态。

5、接口设备部分

接口设备部分主要指智能通讯卡或智能网络前端机，其中智能通讯卡一般直接插在工控机中，前端机一般安装在主机工作站中，或安装在独立的前端机柜中。

上位机通过接口设备对下位机进行数据采集和控制。

二、硬件结构

1、IPC系统基本结构示意图

上图是IPC系统基本结构示意图，它通过插在工控机插槽的智能通讯卡扩展出多个计算机通讯串口，系统采用RS422/485通讯方式与挂接在各串口的下位机设备进行通讯，采集现场运行数据和工况状态，并在必要时将设定命令发送到下位机进行监控。

2、IPC系统双机冗余热备结构示意图

上图是IPC系统双机冗余热备结构示意图，系统上位机、前端机、交换机等组成一个小的内部局域网。

系统通过前端机的串口采用RS422/485通讯方式与挂接在各串口的下位机设备进行通讯，采集现场运行数据和工况状态，并在必要时将设定命令发送到下位机进行监控。

所谓双机冗余热备，指的是对同一个控制对象，配置两台相同的主机，它们形成主备关系，功能上主要通过专门设计的监控软件来实现IPC系统的冗余配置。

正常情况时，主机运行，对电除尘器高、低压设备实施管理和控制，备机则通过网络监视主机的运行。

一旦发现主机出现异常，备机立即自动切换接管主机的运行，即此时由备机对电除尘器高、低压设备实施管理和控制。

备机的身份转化为主机。

主机故障恢复后，重新接管备机的运行，备机又转入监视状态。

三、接口设备

1、C218智能通讯卡

C218PCI智能八串口卡是专为需要高效能的工业控制应用和高速电信应用而设计的工业级产品，它内置RISC微处理器、大容量I/O内存（达512k），数据传输速率快且质量高，可允许扩展8个串口同时传输而基本不影响主机CPU的工作，并具有光电隔离和浪涌保护隔离功能，扩展的各个串口可根据需要任意配置成RS232或RS422或RS485通讯口。

软件方面它支持WindowsNT/2000等多种操作系统，提供各种串口通讯驱动程序和串口通信开发工具。

只要把智能通讯卡插入工控机的PCI插槽，并安装其驱动程序，重启计算机后就可以发现系统扩展出8个串口设备。

2、Nport前端机

NPortServer是一款工业用的网络连接设备，内置CPU和数据缓冲区，具有4个RS422/485通讯接口、1个RJ45网络接口，它能够自动将RS422/485电平信号进行转换，通过TCP/IP协议直接转发给网络上的计算机，提供配置和管理软件。

应用它作为IPC系统的前端数据采集设备，可以迅速组建IPC系统局域网，从而满足双机冗余热备等特殊功能的需求。

3、DAU前端机

DAU前端机是龙净自主研发的一种嵌入式系统，采用32位嵌入式处理器和嵌入式Linux操作系统，内置8个RS485/422串口，内置的软件程序能自动实现对下位机（MVC196、DAVC、DDJX、PLC、AZD、ATC、ALC、RM系列等）的数据采集、监控和处理，同时提供TCP/IP以太网接口；支持MODBUS工业标准协议，提供MODBUS_RTU和MODBUS_TCP/IP接口。

应用它作为IPC系统的前端数据采集设备，可以迅速组建IPC系统局域网，从而满足双机冗余热备等特殊功能的需求。

四、硬件安装

1、参照安装图纸，将主机控制台就位。

控制台应水平安装，倾斜度不大于5%。

2、根据主机控制台布置图，把工控机系统的硬件装到控制台上。

3、参照主机接线图，把各硬件之间的连线接好，参见下图。

4、参照端子排图，接好主机控制台与外部设备的连线，电缆规格型号应严格按图纸执行。

5、主机控制台外壳应单独可靠接地，其接地电阻不大于4Ω。

6、通电前，应逐一检查各连接线，做到各接点可靠、无松动现象，确保正确无误。

第三章

IPC系统软件部分

一、软件组成

IPC系统软件部分主要由操作系统、相关驱动程序和IPC专用控制软件组成。

操作系统选用Windows2000Professional中文版，驱动程序由显示驱动程序、网卡驱动程序、打印机驱动程序、通讯卡驱动程序等组成，IPC专用控制软件采用VisualStudio等开发工具设计，由客户端软件和服务器端软件组成，使用Access数据库实现数据管理。

对于部分项目，也可采用iFIX、Intouch、RSView等组态软件来设计开发IPC监控系统。

从应用角度看，IPC专用控制软件由服务端软件、客户端软件和Web服务器软件等组成；从功能角度看，IPC专用控制软件包含基本监控软件包、增值服务软件包两大部分，其中增值服务软件包有节能软件包、自动工况诊断软件包、动态特性测试与优化软件包、在线调试软件包、冗余热备软件包、MIS网服务包、DCS通讯服务包、远程通讯服务包、OPC服务包、WEB服务器包等。

二、软件安装

IPC系统具有开机自动登录、自动运行的功能，会屏蔽Windows的桌面，所以在现场若需重新安装IPC系统，必须先把IPC的桌面恢复回来，具体操作如下：

1、恢复Windows桌面

同时按下“CTL”+“ALT”+“DEL”键后，在弹出的窗体中用鼠标左键单击“任务管理器”后，弹出如下窗体：

用鼠标左键单击该窗体中的“新任务”后，弹出如下窗体：

如该窗体所示，在“打开”文本栏中输入“explorer.exe”后，用鼠标左键单击该窗体中的“确定”，会弹出WindowsNT的资源管理器界面。

2、安装IPC软件

注意：

本计算机为IPC系统专用，请不要安装其他软件。

注意：

在安装新IPC系统软件之前，应先卸载原来的IPC系统软件，不能重复安装IPC系统软件。

（具体操作参阅附录。

）

IPC系统有一个安装子目录，存放在E：

\xxxIPC系统_Setup。

双击该目录下文件名为“Setup”的带计算机图标的安装文件图标，就开始安装IPC系统软件了。

安装程序可用于现场工控机（即IPC主机）的安装，也可用于网络上其他计算机（即IPC客户机）的安装，在其安装过程允许用户有三种的安装方式，如下图所示：

2.1、IPC主机（缺省方式）

该方式仅适合在电除尘现场工控机上安装，其安装过程同时安装了IPC系统客户端软件和服务器端软件。

在出现选择主机、客户机、自定义3种安装方式时，必须选择“IPC主机”。

安装结束后，只需运行“开始”→“程序”→“xxxIPC系统”→“xxxIPC系统”即可，它将自动启动客户端软件和服务器端软件，并自动进行客户端与服务器端的连接。

2.2、客户机

该方式适合在用户计算机上安装，其安装过程仅仅安装了IPC系统客户端软件。

在出现选择主机、客户机、自定义3种安装方式时，必须选择“IPC客户机”。

安装结束后，运行开始”→“程序”→“xxxIPC系统”→“xxxIPC系统”，需要通过操作菜单命令与IPC主机中的服务器端进行连接。

2.3、自定义

其安装过程允许用户选择安装，在出现选择主机、客户机、自定义3种安装方式时，须选择“自定义”，就可以选择适合在IPC主机或客户机安装。

第四章

操作和使用

一、操作简单入门

系统由一系列显示画面和菜单组成，通过点击鼠标左键、右键可以选择和确认所有操作命令，完成对系统的浏览、监控、设定等。

1、开机

•合自动开关使工作台得电。

•把打印机电源开关置于“ON”的位置。

（若不需打印可不开打印机电源。

）

•把计算机电源开关置为“ON”，主机启动进入自检，自检正确后，进入Windows系统。

2、启动IPC系统，操作步骤如下：

•对于IPC主机而言，开启主机后，自动进入IPC系统主画面，并自动弹出用户注册窗体，填入正确的用户名和口令，就可将客户机与服务器连接起来，并进行各种操作。

•对于客户机而言，开启客户机后，点击桌面“开始”→“程序”→“XX电厂IPC系统”，启动客户端软件，进入IPC系统主画面，单击菜单命令“系统功能”→“网络参数配置”，填入IPC主机的IP地址（第一次启动时应执行该步骤，以后则可免），再单击菜单命令“系统功能”→“局域网络”→“连接”，填入正确的用户名和口令，就可将客户机与服务器连接起来，并进行各种操作。

3、关机

•主机脱机，选择退出命令使上位机退出运行，各下位机自动进入相应的本地设定控制状态。

•将主机的电源开关置为“OFF”。

•将打印机电源开关置为“OFF”。

•关自动开关使工作台断电。

二、工作画面组成及菜单命令

本系统的操作接口是由一系列工作画面及下拉菜单组成，这些画面可以通过移动鼠标进行菜单切换，通过它们可以监视和控制系统的资源。

在任何工作屏幕顶部都有主菜单，底部有一条状态条，其中状态条是不可以操作的，主菜单可以用鼠标进行操作，单击鼠标左键可以下拉子菜单或确认执行菜单命令。

移动鼠标可以切换菜单，如下图所示。

在主画面中的各种器件颜色所代表的意思：

绿色代表设备停止、红色代表设备运行、黄色代表报警。

1、鼠标左键直接单击某一TR图标（如AT/R1），则会显示相应的TR名称、电流极限值、运行方式值，如图所示：

此时利用鼠标操作可以选择新的电流极限值、运行方式值、启停操作来设定TR参数。

单击“确定”按钮将设置的新参数设定到该TR，单击TR图标则取消本次设定

2、鼠标右键单击某一TR图标（如AT/R1），则会显示相应的TR名称、一次电流、一次电压、二次电流、二次电压以及火花率。

3、鼠标左键单击某一电加热器，可设定其设定状态。

操作：

鼠标单击“自动/强制开/强制关”设定状态之一，就可将该电加热器设置为相应的值。

4、鼠标右键单击某电加热器，可显示其名称和测量温度值。

5、菜单格式如下图所示，菜单的内容可以根据具体的IPC项目修改。

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