Citect在钢铁能源管理中的应用*

赵烽敏， 田世烜， 孙小红

(上海宝信软件股份有限公司， 上海 201900)

Citect在钢铁能源管理中的应用*

赵烽敏， 田世烜， 孙小红

(上海宝信软件股份有限公司， 上海 201900)

CitectSCADA作为数据采集及监控解决方案，在钢铁能源管理系统中有着广泛的应用。介绍了CitectSCADA在解决数据累积量波动问题中的应用，对其他能源管理系统有很好的借鉴作用。

Citect； 钢铁能源管理系统； 累积量波动

引 言

CitectSCADA是集成的HMI/SCADA解决方案，是现成的、完整的系统。所有的驱动及扩展等主要功能都已经内置。CitectSCADA广泛应用于各种工业现场，在全球范围内包括食品加工、半导体、石油和天然气、汽车、化工、医药、纸浆和造纸、钢铁能源、运输及公共设施等行业都有广泛应用[1]。

钢铁企业作为国民经济的命脉，是国家强盛的标志；特种钢材还是国家武器装备的基础，也是国家安全的保证条件之一。钢铁企业同时也是高能耗的行业，大型钢铁联合企业生产过程中，需要大量的燃料、电力、氧气、氮气、蒸汽和水等能源介质的供应，其中绝大多数由企业自己生产，尚处于一种边生产、边消耗、无库存的动态平衡状态；同时每一种能源介质的使用变化均将影响甚至制约其它能源介质的生产与使用。因此，平稳供应，动态调整及合理、经济使用数量庞大的能源介质对钢铁企业正常生产、节约成本具有重要的意义[2]。

在能源管理系统实施过程中，由于现场仪表及通讯设备复杂，经常出现累积值错误，对能源预测及平衡有很大的影响，并具有一定的共通性，此问题的提出对类似企业有很大的参考性及借鉴性。

1 提出问题

在兴澄特钢能源管理系统中，由于生产现场仪表及PLC等设备的原因，从现场设备读取到的数据累积值经常出现以下异常情况：

(1)累积值变小的情况(如图1所示);

图1 累计值变小

(2)现场仪表超量程，累积值归零的情况；

(3)累积值有上下波动的情况(如图2所示)；

图2 累积值上下波动

(4)12 h当班累积值清零的情况

正常情况下，数据的累积值应该逐渐变大，累积值曲线呈平滑上升的趋势。当累积量出现上述异常变化时，对能源调度人员会产生极大的误导，严重时会影响能源的统计平衡。

2 原因分析

(1)当累积量数据累加到一定值后，其数值会变得很大，这会对PLC的累积量算法产生影响，从而导致累积值数据不准，有时甚至可能出现变小的情况；

(2)由于现场仪表分别来自不同的厂商，仪表型号及量程各不相同，当累积流量超过仪表量程后，会导致仪表自动清零的现象；

(3)当现场仪表与PLC通讯不稳定时会出现累积值上下波动；

(4)因大多数钢铁企业采用两班倒的工作方式，当班的现场操作工只需记录本班12 h内的累积量数值，因此现场的很多累积数据只有12 h的值，而EMS系统作为一个整体连续的系统，总的累积量才能反映能源的实际消耗情况。

3 解决方案

3.1 设置取值条件

首先对累积值按上述4种情况归类，再新建对应的硬盘点(默认初始值为0)，并对硬盘点数值与实际值做比较：

(1)当实际值大于硬盘点时，将现场取到的实际值写入硬盘点；

(2)当实际值小于硬盘点时，将实际值与仪表量程最大值相加写入硬盘点；此时需要定义仪表的最大量程rMaxACC；

(3)当实际值与硬盘点的差值在某一范围内波动，并且实际值大于硬盘点时，将实际值写入硬盘点；此时需定义累积量变化阈值rThreshold；

(4)对于当班累积值清零的情况，首先获取当班累积量的最大值，当实际值大于硬盘点时，将实际值写入硬盘点。

3.2 编程修正

基于以上分析，建立DBF数据表，将有问题的信号点按以上四种情况分类，将DBF不断轮询，如图3所示。

以上述内容为基础，在Citect中利用其自身提供的Cicode语句进行编程，建立“ModErrAccValue”函数。

主要代码如下：

FUNCTION ModErrAccValue(STRING sDevice)

INT hFile_AccTag;//存储累积量变量设备

INT iCase;//iCase=1:适用于累积值变小； //iCase=2:适用于现场仪表超量程，累积值归零的情况； //iCase=3:适用于累积值有上下波动的情况; //iCase=4:适用于12 h当班累积值清零的情况；

REAL rValueDisk;//硬盘点

REAL rValueReal;//实际值

REAL rMaxACC;//仪表最大值

REAL rThreshold;//累积量变化阈值

……

SELECT CASE iCase

CASE 1 //当实际值大于硬盘点时，将实际值写入硬盘点

CASE.累积量变化的4种情况；TAGNAME.累积量标签的中文名称；TAGDISK.累积量硬盘点；TAGREAL.累积量实际值； MAXVALUE.仪表最大量程； rThreshold.累积量变化阈值；

IF rValueReal>rValueDisk THEN

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

END

CASE 2//当实际值小于硬盘点时，将实际值与仪表最大量程相加后写入硬盘点

IF rValueReal

END

CASE 3//首先判断实际值与硬盘点的绝对差值是否在累积量变化阈值内；当实际值大于硬盘点时，将实际值写入硬盘点

IF Abs(rValueReal-rValueDisk)

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

END

END

CASE 4//首先获取当班累积量最大值(执行TrendGetMax函数)；当实际值大于硬盘点时，将实际值写入硬盘点(同CASE1)

TrendGetMax();//获取当班累积量最大值函数

IF rValueReal>rValueDisk THEN

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

END

END SELECT

……

END

图4 主服务器中触发的事件

此函数在服务器中通过事件触发，主服务器从00:00:00开始，每一分钟触发一次(如图4所示)，备服务器从00:00:30开始，每一分钟触发一次(如图5所示)；由此，将负荷分别分担给主、备两台服务器，既减轻了每个服务器的负荷，又能达到每30 s执行一次修正事件的频率。

图5 备服务器中触发的事件

修正后的累积量趋势如图6所示。

图6 修正后的累积量趋势

4 结束语

通过此方法对兴澄特钢能源管理系统中的累积量标签进行修正，整个累积量曲线呈平滑上升趋势，符合实际工作情况，达到了预期的效果，为基础能源管理的相关应用提供了正确的、有价值的数据。

[1] 陈太伍，孔斌，程怀舟. 基于Citect的泵站计算机监控系统[J]. 可编程控制器与工厂自动化(PLC FA). 2011，(7):84—86.

[2] 王海风， 张春霞. 能源中心在钢铁企业中的应用和发展趋势[J]. 中国冶金. 2009，(2): 6—9.

[3] 邱东，高国丽，李征燕，等.钢铁企业能源计量与管理系统的实现[A]. 十七届全国测控计量仪器仪表学术年会[C]，2007.

2014-08-30

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