WonderwareInTouch在核电厂硼酸伴热系统的设计与应用_开题报告

（一）Wonderware  InTouch应用程序概述

Wonderware InTouch是一套简单快捷的应用程序，有着强大的人机界面（Human-Machine Interface，简称 HMI）。 InTouch 是 Wonderware  FactorySuite 的一个组成部分。InTouch 广泛应用于包括食品加工、电站、石油与天然气、汽车、化工、制药、纸浆和造纸、交通等在内的全球众多领域。

InTouch 包含三个主要程序，它们分别是“InTouch 应用程序管理器”、WindowMaker 以及 WindowViewer。

“InTouch 应用程序管理器”用于组织管理创建的应用程序。它也可以用于将 WindowViewer 配置成服务、为基于客户端和基于服务器的架构配置“网络应用程序开发” (NAD)，以及配置“动态分辨率转换”(DRC)。 

WindowMaker 是一种开发环境，在其中可以使用面向对象的图形来创建富于动感的触控式显示窗口。这些显示窗口可以连接到工业 I/O 系统以及其它的 Microsoft Windows 应用程序。

WindowViewer 则是一种运行时环境，用于显示在 WindowMaker 中创建的图形窗口。 WindowViewer 可以执行 InTouch QuickScript、执行历史数据记录与报告、处理报警记录与报告，并同时可以充当 DDE 与SuiteLink 通讯协议的客户端和服务器。

（二）Wonderware  InTouch在本电厂的使用现状论述

硼酸溶液可以做为核电站核反应堆的慢化剂和冷却剂，其结晶温度随着硼酸在溶液中浓度的增加而升高；为防止其流体温度过低导致硼酸结晶造成管道、阀门堵塞而影响发电机组及相应辅助系统（如反应堆硼和水补给系统REA、安全注入系统RIS、安全壳喷淋系统EAS等等）的安全、稳定运行而设计使用了硼酸伴热系统（RRB系统）。硼酸伴热系统采用铠装K型热电偶，每个伴热部位安装2支热电偶及2根伴热丝，每支有2个测温元件（一用一备），伴热丝安装在管道水平面2侧对称，主备2支热电偶一起安装在管道水平面垂直的上部；该系统设计为主/备双回路的伴热控制，备用回路投入及报警定值低于主回路5℃，其意义在于当主伴热回路单独加热无法满足管道温度需求时，备用回路即投入运行，实现主/备同时加热，以便更快的提高管道温度，当温度上升到低报设定值以上时，备用回路及时切除，即防止加热不及时管道温度过低而结晶，也起到抑制2路伴热同时加热导致温度过高，超出管道承受能力的作用。

Wonderware  InTouch应用程序为硼酸伴热系统提供丰富的数据服务，如管道温度的采集及其上下限值报警、实时趋势显示、历史趋势查询、PLC控制柜及电气柜配电系统供电状态的监视/报警等功能，其同时采集3#、4#机组及共用的8#机组（3/4#共用）的RRB系统数据。

Wonderware  InTouch应用程序安装在硼酸伴热系统工程师站（也称RRB上位机，无冗余），其与GE公司的VersaMax PLC可编程序控制器配合使用，达到管道温度监视与控制的完美结合。InTouch通过DAServe通信软件连接到PLC的各个CPU（共6个），提取相应的AI、DI、DO数据在Window Viewer运行界面显示，以供系统维护人员查阅。

在InTouch-Window Maker开发环境中共有“窗口”41个，包含管道温度状态表、实时趋势图、历史趋势图、加热电路盘和控制柜报警状态等；定义的“标记字典名”约1752个，其中需要记录历史数据的有约1227个，包含内存离散、I/O离散、I/O实型等数据类型；执行“脚本”约396个，主要用于SmartSymbol符号状态指示。在系统使用过程需要临时增加系统变量或变更管道温度报警定值，都可以在标记字典名的“详细和报警”项目中进行操作。

在InTouch-Window Viewer 运行环境，以“硼加热控制系统总貌”为主画面，包含有去控制柜、配电盘、加热电路盘、管道温度图、历史趋势图等子画面的链接按钮和6个PLC控制机柜总的系统异常报警指示灯。在“管道温度图”画面可以通过正常回路和备用回路的“伴热丝投入状态”（离散量：加热/不加热）、“管道温度”指示值（模拟量：**℃，有5种字体颜色分别指示不同的报警类型）来监视某一段管道的运行情况，此画面共有3#机主、备回路各77个（4#机同），8#机主、备回路各44个；通过“历史趋势图”，可以最多同时查阅8笔近一年的管道温度及异常报警数据图表，为故障分析提供依据；在“控制柜、配电盘、加热电路盘”等画面主要布置3/4/8#机组相关机柜的电气参数，包括220VAC/48VDC失电报警、断路器跳闸报警、绝缘故障报警及备用回路应急投入报警等。

（三）Wonderware  InTouch在硼酸伴热系统应用的案例分析

RRB系统故障分析可以很好的借助于InTouch应用程序，主要有以下两类故障：

备用回路应急加热投入报警频繁触发

此报警由PLC内部继电器分别送至主控室（声光报警）和Window Viewer“控制柜”子画面；通过其“管道温度图”或“加热电路盘”子画面，可以快速的定位是哪个机柜里的哪一备用回路投入，并根据“历史趋势图”分析其触发时间和频度。

主、备热电偶温度差别大

由于主、备热电偶安装的特殊性，两者温度值应基本一致，通过Window Viewer实时管道温度值对比可以准确的发现主、备温度差别大的伴热回路，此缺陷一部分原因是PLC热电偶输入模块的静电导致。

通过近几年的案例总结，上述缺陷主要是热电偶和伴热丝不符合安装规范导致。本^范文根据实际使用情况经验反馈、结合程序画面使用人员惯例，基于InTouch应用程序提供的数据，对原温度采集和伴热情况优化安装提供了一些指导方法，对原程序人机界面进行了部分友好化升级。

二、^范文提纲

1 Wonderware  InTouch应用程序的设计依据

1.1核电厂硼酸伴热系统(RRB系统)介绍

1.2 GE VersaMax PLC可编程序控制器介绍

2 Wonderware  InTouch应用程序的特点与设计

2.1 Wonderware  InTouch应用程序的特点

2.1.1应用程序管理器

2.1.2 Window Maker开发环境

2.1.3 Window Viewer运行环境

2.2 Wonderware  InTouch在RRB系统的设计

2.2.1 InTouch的数据服务结构

2.2.2 InTouch系统变量的定义

2.2.3 InTouch管道温度状态表

2.2.4 InTouch实时和历史趋势

2.2.5 InTouch加热电路盘和控制柜

3 Wonderware  InTouch在RRB系统的应用及案例分析

3.1 InTouch运行环境的使用

3.2备用回路应急加热投入报警

3.3主、备热电偶温度差别大

4 结束语

三、参考文献

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[11]苏文源,宋执环. 一些基于InTouch 的工业控制软件设计技巧[J].自动化仪表2002,23卷(6)