三、数据引擎理论与DCS技术标准化
要成为DCS控制站，并且在推动DCS技术标准化过程中发挥作用，PLC除具有自身高品质的性能外，还必须配置有相应的支撑软件。2000年，由华能福州电厂热工技术人员组成的研究小组提出了一个新的软件工程模型:数据引擎，并将这个模型应用到PLC支撑软件的开发过程，使得PLC可以摆脱传统的以梯形图为主的编程环境的制约，直接应用DCS的控制逻辑组态方法。这项研究取得成功为PLC取代传统DCS控制站计算平台铺平了道路。数据引擎就是一种机制，它一方面将DCS的控制逻辑组态图形界面反映的计算关系转化为实时处理的数据;另一方面将这些数据安装在一种特定的实时数据库中，凭借该数据库的事件处理机制驱动整个控制站各项任务的执行。数据引擎的基本原理是将控制问题中的2类对象(控制算法元件和被控制设备)作为研究基础(见图1)，采用面向对象的方法在DCS控制站中建立相应的实时数据库(RDB)和多代理控制软件(MAS)，从而实现实时控制软件资源的复用(见图2)。显然数据引擎理论能够应用到包括PLC在内的所有计算平台中，在PLC中应用数据引擎理论，除能直接应用DCS控制逻辑组态软件外，还可实现控制逻辑组态的完全兼容和标准化，因为所有控制组态的信息在PLC中将不再以控制指令的形式出现，而是以数据的形式出现;另一方面，采用数据引擎后，PLC的实时计算模式发生了根本变化，DCS用户可在DCS实时运行中对相关控制逻辑组态进行修改，无需中止DCS的运行并能确保控制系统的连续性。这其中的关键原因就是所有控制逻辑组态的在线修改过程只是针对数据引擎中实时数据库中的局部数据的调整而已。
在DCS的数据引擎机制中，控制逻辑组态软件PineCAD是一个重要组成部分，也是DCS技术标准化的重要手段。该软件和传统DCS控制逻辑组态软件表面上并无区别，但它却可和不同PLC组成的DCS控制站连接在一起，即能将相同的控制逻辑组态传送到不同的PLC中运行，实时监控它们的运行状态，并能支持DCS控制站控制逻辑的在线组态，这是DCS技术标准化的主要特征。图3所示为以数据引擎机制为核心的DCS控制逻辑组态软件PineCAD的显示界面。该软件以控制逻辑编辑窗口为中心，具有自动诊断控制逻辑语法错误和对控制元件进行拓扑排序的功能。在切换至运行监控状态时，该软件可对DCS控制站的所有控制元件的动态输出和静态参数进行监控，并能以实时趋势图和X-Y关系图的形式绘制所有控制元件的动态关系曲线，给DCS的在线调试创造了非常便利的条件。PineCAD还具有实时仿真功能，即在完成相关控制逻辑的设计后，DCS用户可应用仿真功能来验证逻辑的合理性。此外，控制元件的管理功能能使用户在无任何DCS厂家技术支持的前提下，方便地进行控制元件算法的修正和新控制元件的添加工作。
四、工程应用分析
采用PLC作为DCS的控制站，辅之以若干PC和冗余的网络设备所构成的新一代基于PLC的智能网络环境分散控制系统(PineControl)已经在工程项目中得到成功应用，该系统于2002年通过了国家电力公司的技术鉴定。截至目前，已有超过100套基于这种标准的控制柜被应用到包括350MW、330MW和300MW亚临界燃煤发电机组，135MW和75MW循环流化床锅炉供热发电机组的锅炉除灰渣系统、化学水处理系统及冶金企业的燃气锅炉等工业系统的控制。这些项目的应用表明，PLC能够作为DCS的控制站，并具有比传统DCS控制站更优越的可靠性、适应性、稳定性和控制品质;数据引擎和标准控制柜的设想得到了工程实践的验证，PLC将成为DCS技术标准化重要基础的论证也得到了充分体现。
本文关键字：控制系统 PLC入门，plc技术 - PLC入门
上一篇：基于PLC的XDPS系统初探
