近年来，工业的迅猛发展，能源日益紧张，企业竞争日趋激烈，一些传统企业，由于自动化水平低，系统孤立封闭，操作控制繁琐，造成生产企业能耗高、环境污染严重，制约着企业的发展。利用先进的自动化控制方式，是提高企业生产效率，实现企业现代化管理的有效途径。本文以力控在某钢铁企业热电联产项目改造中的应用为例，对利用组态软件进行企业自动化改造的方法，效果进行了探讨。
改造方案选择依据
燃煤气热电联产与以煤炭为燃料的传统热电联产相比，具有能耗少，污染小的优势。某热电联产共有三台锅炉和三台汽轮机及其辅助设备，采用母管式发电。三台锅炉欲全部改为高炉煤气为燃料；同时，为增效、确保安全，使机炉实现统一操作，机组实施集控值班，又对现有技术落后，封闭、数据交换能力差的自动化系统进行了改造。
分析系统现状，各单元控制既有DOS系统下微机监控，又有PLC控制和常规仪表监控，全部更换存在极大困难。因此决定更换部分自动化设备，选择国内典型组态软件力控PCAuto（性价比高，开发容易，设备驱动全）改造热电联产，使自动化系统达到管控一体化，实现数据共享。
力控软件介绍
力控PCAuto组态软件是面向监控与数据采集的软件平台和开发工具，以实时数据库、实时控制、SCADA、通信及网络、开放数据接口、对I/O设备支持为主要内容。主要由工程管理器、开发系统（Draw）、界面运行系统（View）、实时数据库（DB）、I/O驱动程序、通信程序Web服务器程序等几部分组成。具有以下特点：
■ HMI图库控件丰富，控制功能强大
■ 真正意义上的实时数据库
■ 支持多种设备的I/O驱动程序库
■ 通信方式多样，通讯速度快
■ Web服务器功能
系统改造结构方案
根据热电联产各环节自动化系统的现状，制定了整个热电联产自动化系统的改造方案。系统的整体结构图如图1所示，方案以标准的工业计算机软、硬件平台及网络为主构成集成自动化系统。具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点。系统改造按现场监控自动化，远程监控与管理自动化，系统网络通信三个方面实施。
现场监控自动化
按锅炉汽轮机及其辅助设备原有自动化设备类型，分别采取不同方式进行改造。其中锅炉系统是现场监控改造的主要内容。
随着WINDOWS操作系统的发展成熟，视窗菜单操作方式成为了人机界面的主流。3台锅炉原使用DOS系统下计算机采集控制，控制系统维护维修困难，难以实现数据共享。在改造中保留了采集控制卡的采集控制方式，对操作站软件和部分硬件进行了更换升级。
操作站硬件
对3台工控机进行了更换升级，以满足WINDOWS系统运行的硬件环境要求。采集卡使用研华ISA总线系列PCL-813B，PCL-728，PCL-730分别对AI、AO、DI、DO进行处理。PCL-813B接收变送器输出4~20mA的标准信号后进行A/D转换；PCL-728用于输出模拟量控制信号至相应设备。PCL-730能够提供隔离数字量输入和输出的通道,隔离保护电压可达到2500VDC.所有输出通道都提供高电压保护。
操作站软件
系统安装WINDOWS 2000操作系统，组态软件力控PCAuto控制策略版和研华设备管理软件。研华DLL驱动程序提供了一个基于Windows的配置应用程序可以简单地配置插入式I/O卡。在软件中设置I/O卡的中断，地址，信号类型。力控PCAuto是实现锅炉微机采集控制系统的核心，在数据库中定义各种变量类型，设置I/O采集设备，量程转换，报警点及报警级别等；在DRAW中组态工艺流程图、报警、实时历史趋势等画面，在画面中可以直接设置显示变量的连接，开关按钮的动作。在脚本功能中开发各种条件的脚本程序，实现复杂的系统功能。控制策略生成器中利用软件自带控件进行组合，完成锅炉的复杂控制，实现自动调节功能。
远程监控与管理自动化
远程监控与管理主要利用数据采集系统建立整个热电生产的数据库，得到的生产数据直接参与核算，并利用数据库把相关参数保存起来，通过WEB服务器上传，实现集中控制与远程管理。
监控管理服务器
使用一台研华工控机做服务器，以WINDOWS2000 SERVER为操作系统平台，力控PCAuto网络版对服务器进行组态。
服务器数据库的建立
服务器采用三种方式由基层监控系统获得实时数据，
■ 对锅炉监控系统采用S-C方式访问工控机上的DB数据库，该方式速度快。锅炉数据获得采用组件间通信技术，服务器与三台锅炉监控机采用网络结点机对等结构方式。在组态时，将服务器、监控机的IP地址配置为在一个网段上的静态地址，在每台微机的Windows目录下的文件。
“HOSTS”中增加对方服务器主机的IP地址和主机名称。然后定义配置数据源，在服务器上分别定义了三台锅炉的数据源，在数据源的数据访问方式中选择远程服务器，这样服务器就可以使用并处理三台锅炉的数据了。
■ 对3#汽轮机PLC系统的数据采集 IOSERVER程序利用SOFENET软件访问PLC中的DB块，从 PLC的I/O实时数据库中直接取得数据。
■ 对常规仪表控制系统数据采集 使用研华ADAM 4000系列智能模块进行数据采集和控制。ADAM-4570是RS-232/422/485和以太网接口之间的端口服务器，实现通过Internet进行远程控制及监控，它使得ADAM 4000系列模块可以更远距离的传输和接受数据。模拟量采集使用ADAM-4017+模块，它是一款16位、8通道的模拟量输入模块，可编程输入通道的输入范围。开关量采集控制使用ADAM-4052和 ADAM-4068，ADAM-4052提供8路数字量输入，6路完全独立隔离的通道和2路共地通道。
系统网络通信
基于Web的MIS系统是对传统MIS系统概念上的扩展，传统的MIS系统的核心是CS（客户端/服务器）结构，而基于Web的MIS系统的核心是BS（浏览器/服务器）结构。传统的MIS系统依赖于专门的操作环境，而BS结构则不需要专门的操作环境，在任何地方，只要能上网，就能够操作MIS系统。由于现场监控点多、布局分散，系统大量使用了网络技术以减少信号电缆的敷设。
系统功能
现场监控包含锅炉、汽机，供辅设备三部分。在这里主要介绍锅炉监控系统实现的功能。
■ 画面监控功能 系统具有总流程图、燃烧系统流程图、水汽系统流程图、操作画面，报警画面，趋势等HMI画面。温度、液位、流量和压力等锅炉工艺参数在画面上动态显示。
■ 远程监控功能 对整个热电联产生产来说，锅炉负荷，发电量，产汽量，供水量是相互关联的生产环节。
■ 管理功能 服务器把实际生产中的有关参数从数据库中提取出来，按班组核算制，直接生成年、月、日报表，对班组一定时间内的经济效益及各岗位的费用支出进行分析考核。提高了管理水平。系统通过WEB服务器上传各种核算报表到管理层，用户可以根据需要随时打印班组核算表。
系统改造后，值长可以实时准确的掌握整个工艺的生产现状，及时发出指令协调生产，使整个系统处在较高的安全水平上，提高了企业生产效率；通过网络完成了各生产环节数据的集中显示，实现对热电联产的集中监控。
