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0前言

在能源社會中，煤炭工業行業是我國重要的支柱產業之一。隨著能源危機愈演愈烈，煤炭工業行業競爭也越來越激烈[1]。但是近年來，由于操作違規和檢修不及時，人為和機械方面帶來的事故頻繁發生，如當前我國煤炭工業企業的瓦斯爆炸、漏水等事故的相繼發生，給國家和人民帶來了巨大的經濟損失，同時大面積的污染環境，水體污染、空氣污染、環境問題雪上加霜[2]。為此如何實時的對實際生產過程進行安全監控和故障管理、工藝過程降低能耗、提高產品的質量和保證過程操作安全已成為當今煤炭工業行業最為關心的問題之一[3]。

1基于ScadACS自動監控技術的煤炭工業運動監控系統的構建

煤炭工業穩態過程是相對的、暫時的，實際生產過程中存在各種各樣的波動、干擾以及條件的變化。因而煤炭工業過程的動態變化是必然的，經常發生的。如意外事故、設備故障、人為的誤操作以及裝置的開停車等種種波動和干擾，都會引起原有的穩態過程和平衡發生破壞，而使系統向著新的平衡發展[4]。這些問題不是穩態模擬所能解決的，必須由煤炭工業動態模擬來回答。開發的運動監控系統，作為仿真系統的一個重要組成，可以在線模擬操作中發生的一些異常現象，提供了發生異常現象、發現異常現象、解決異常現象的機會。

1.1系統總體結構

該系統架構采用穩態模擬和動態模擬相結合的方法建立數字工廠。首先在ASPEN上進行穩態模擬，然后進行動態模擬，動態模擬中所使用的基礎數據包括穩態模擬的結果數據、手工輸入的工藝數據及來自動現場DCS的真實數據，因此動態模擬的保真度可以得到保障。數據采集采用國際上通用的OPC技術，配合Infoplus實時數據庫，能最大限度的保證數據的真實性、完整性。動態模擬是整個系統的核心，該系統的后臺模型中的數據可以被傳送到過程監控系統中，并與過程監控系統中的真實數據進行對比分析，對于與真實數據的偏差，進行多重的數據校正，然后動態調整模型，對于監控系統沒有的數據可以為生產操作提供參考，從而指導生產[5]。此系統中還有一個重要的功能就是仿真模擬，對于真實系統的風險操作，可以事先在模擬上進行驗證，為生產操作預案提供風險評估數據。減少生產操作的風險。

1.2ScadACS技術

基與ScadACS技術的ScadACS監控系統是ACS開發，目的是提供給不同的監控應用領域一個快速而彈性的開發平臺，能迅速而穩定的建立客戶需求的監控系統，并且兼顧到維護性、擴充性、與市面上流行產品的整合性。ScadACS的優勢在于提供一個易于擴充和建置的軟硬件架構，且在軟件開發過程中提供盡可能自動化的環境，使開發人員以最少的Coding就能建好目標系統[6]。ScadACS因為采用了市面上占有率極高的MicrosoftWindows操作系統與市面上認同的接口標準ActiveX/DCOM/OPC等技術，所以和外界的應用軟件能有極高之整合性，此外還保有因不同系統的特殊需求，而需另外建置的軟件子系統，可與各共通子系統的銜接。

1.3系統功能

1.3.1多用途模塊結構重放評估模塊：在操作過程中記錄操作信息和事件，真實重現已經被執行的仿真過程，有利于操作規程實時更新。控制系統連接模塊：提供連接過程控制系統以連接本系統的功能，使得培訓可以在真實的現場操作界面上進行。也可以用來檢驗過程控制系統的控制邏輯。

1.3.2高精度及快速仿真模型的建立基于嚴格的煤炭工業機理，計算在嚴格的壓力流量約束下進行，工廠級別的大型過程亦可被仿真。此外，可選擇實時或加速的仿真過程。

1.3.3開放的界面提供建立在OLE和COM技術基礎上的OPC接口功能，使得本系統可以在外面數據連接上，和其他的OPC兼容系統連接交換，而得到有效的應用。

2基于ScadACS自動監控技術的煤炭

工業乙烯裝置故障監控與處理以基于乙烯操作手冊分離崗位操作規程的分離崗位事故處理預案，分析了系統監控與處理過程。乙烯裝置的常見運動故障見表1。然后以DA301塔壓差過大為例，其處理過程見圖1。首先改變DA301塔的進料流量，回流流量和塔釜熱載體流量，可以增加塔的壓差。另外，增大回流量、增大熱載體流量也是增加DA301塔壓的方法，在操作時可以任意選擇應用，也可以幾種方法結合應用。在該系統中，塔壓出現過高或過低異常現象時，系統會彈出操作指導。操作員可以按照操作指導的提示進行操作，直至接觸操作異常，達到操作指導要求的正常操作狀態。在具體顯示中，應用SimACS開發工具，設定異常現象改變點的數值，通過Bridge將數據傳輸給OraegaLand，OmegaLand作為底層模型，通過運算，引起系統變化，然后再將數據傳給Bridge，通過Bridge傳給DCS界面，這樣，由講師通過觸發SimACS操作界面上產生的異常現象，異常現象可以在DCS界面顯示。引起異常現象是通過改變控制器的設定點、控制方式和控制閥門的開度來實現的具體引起異常現象的明顯程度，可自行設定。

3基于ScadACS自動監控技術的煤炭工業系統的應用管理

3.1建立統一的監控管理體系

隨著我國煤炭工業的迅速發展，新建和改造的一大批煤炭工業基地，技術水平比較高，多數采用國內先進的工業機械綜合自動化系統。但由于工業機械綜合自動化系統在國內應用得較晚，也一直沒有一個統一的監控、驗收標準以明確監控工作內容、監控方法、監控程序，監控人員通常只能參照對常規系統的運行要求來監控綜合自動化系統，不能有效保證監控工作的質量，也不能為工業機械的安全、穩定運行提供保障[7]。建議煤炭行業要編寫《工業機械綜合自動化系統監控導則》和《工業機械綜合自動化系統驗收導則》，開發統一的工業監控系統，促進工業監控系統的標準化與統一化。

3.2監控前的準備工作

監控前的準備工作一般應首先對整個企業的自動化系統設備進行全面的了解。包括自動化系統自裝置的安裝方式、控制保護屏、公用屏、電度表屏和主要功能。了解一次主接線，各間隔實際位置及運行狀態；進行二次設備外觀檢查，主要有裝置外觀是否損壞、屏內元件是否完好、接線有無折斷、脫落等；檢查各屏電源接法是否準確無誤，無誤后對裝置逐一上電，注意觀察裝置反應是否正確，然后根據軟件組態查看，設置裝置地址；連好各設備之間通訊線，監控至所有裝置通訊正常，在后臺機可觀察裝置上送數據。其次是工作完成后必須認真填寫有關監控報告[8]。報告及記錄既是分析、判斷自動化裝置性能好壞、決定裝置能否投運的重要依據，也是裝置重要的原始資料。

3.3監控階段的工作

（1）開展執行工業機械《工業監控在工業機械應用》制度，其制度運用能在工業機械設備巡視、監控、操作趨于立體化，保證監控質量。（2）積極加強對安全規程、調度方面的支持力度。在新建工業機械設計上提前考慮《工業監控在工業機械應用》制度的執行情況。（3）管理上再次細化分工，推出“大監控”、“大檢修”一攬子宏圖。如此減員增效才能有大的發展。（4）采用工作票遠方許可應用。這樣可使雙方在探頭看清工作票，遠方許可安全措施檢修人員開工[9]。

4結束語

隨著我國現代工業的發展，很多煤炭工業集團都采用了先進的工業機械綜合自動化系統，這就要求工業自動化系統工業機械更加注重監控工作，只有在各方技術人員的共同努力下，才能變得更加完善、更加可靠。