IPC/ES系统

    ------基于GGAj02 K型产品的电除尘器控制新技术

    
    2000年龙净推出了第三代的微机控制高压整流设备：K型产品。在K型产品优越的技术性能基础上，我们应用计算机、数据库、网络、现场总线等新技术，开发出第三代的增强型IPC系统（简称IPC/ES）。IPC/ES在电除尘器过程控制中，充分发挥了K型产品微观和动态的检测、分析、诊断能力，完整地开发'ESP工况分析诊断软件包'，从而全面提高了供电电源对各种复杂工况，如反电晕、电晕闭塞、高粉尘浓度等的跟踪控制性能。IPC/ES的能量管理（EMS）软件包，振打****化软件包与'ESP工况分析诊断软件包'的紧密结合，使电除尘器控制进入全智能、自适应的高级阶段，开始形成真正意义的电除尘智能控制专家系统。另外，IPC/ES具有灵活性好、适应性极强的良好结构，它可以提供C/S、B/S结构模式，构造两层或三层灵活多变的网络结构，也可以满足双机热备冗余的要求，可方便地与用户MIS系统、DCS系统、远程终端用户互联。因而体现出新一代电除尘器计算机控制的优越性能。

一、K型产品的三项技术创新     

    1、 '超微火花控制特性'新技术

    K型产品采用了一种称之为'双重火花检测'的新技术。这种技术可以检测非常微弱的火花前兆信号，在火花控制中实现无冲击不关断软控制，电流基本上没有冲击波，电场电压恢复很快，损失极小，应用此项技术，设备即使在每分钟500次的高火花频率下运行也十分平稳，保持了稳定的电压电流输出特性，可较大幅度地提高平均电压和平均电流，从而稳定地提高除尘效率，这种控制特性称之为'超微火花控制'。在软件上，特意设计了与IPC/ES的接口，使得IPC/ES可以直接测试火花的波形，分析火花控制特性，直接调整火花检测的灵敏度，调整火花响应的控制特性和恢复特性。借助于IPC/ES的网络平台，即使是在千里之外，我们也可以将现场设备的火花控制特性调至****。

    2、 '动态特性诊断'新技术

    '动态特性诊断'新技术包含三项重要组成部分：瞬态与稳态波形自动检测技术，快速测试电场动态伏安曲线族技术，电场工况状态自动诊断技术。 众所周知，电除尘器的运行过程是一个动态的过程，电除尘器运行工况的动态特性的分析与诊断是计算机过程控制水平提高的重要条件。传统的控制是单纯的电压电流信号反馈控制模式，缺乏对控制对象内在规律的分析与研究，所以很难抓住控制的目的。为了从根本上改变控制的盲目性，就必须建立全新的'检测-诊断-控制'的新模式，这种模式的首要条件就是'动态特性诊断'技术。因此，K型产品就从这里着手，开发了三项重要的检测与诊断技术：瞬态与稳态波形自动检测技术，快速测试电场动态伏安曲线族技术，电场运行工况自动诊断技术。这几项技术的实质，就是要捕捉尽可能多、能反映电场动态特性变化的信息，在这些大量信息中寻找内在的规律性，依据一定的算法，分析诊断出电场工况特性的变化。

    3、 'FCS-龙网'--工业现场总线技术的应用

    近年来，现场总线控制系统（FCS）已成为当前控制领域的最热点研究方向之一。K型产品在通讯接口有两个方案：一个是与原有IPC串行通讯兼容的RS－485串口；另外就是现场总线网络接口。 在采用现场总线的K型设备中，每一台设备都成为现场总线网络中的一个对等的节点，通讯控制能力比主从式通讯大大加强。在现场总线通讯过程中，允许节点采用多种通讯方式（广播、应答、组通讯等等）工作，因而大大加强了通讯的自由度和效率。同时，在同样采用双绞线通讯媒介情况下，通讯速率大大加快。如果采用光纤通讯、通讯速率将更快，一个宽带的网络和'peer to peer'全新通信方式必将带来控制功能上的全面提升，同时系统的结构也将发生巨大的变化。

二、IPC/ES的重点技术     

    1、 'ESP工况分析诊断软件包'（OCD）
    在第三代高压控制产品（K型）的优越性能支持下，龙净的IPC/ES新开发的'ESP工况分析诊断软件包'（OCD）是一个重大的技术创新。 众所周知，电场工况分析诊断对电除尘器的运行与控制是十分重要的。但是在实际工作中，电除尘器运行工况的分析与诊断，长期以来存在很大的困难，往往依赖于观察者的知识与经验，既不科学又难以准确。K型产品优异的测试能力，为开发这个软件奠定了基础。龙净在全国选择了具有各种典型工况的现场，进行了大量的现场测试工作，收集了极其重要的信息素材。在此基础上，我们通过分析、归纳、总结，建立了分析诊断的数学模型，而现场试诊断的结果又反馈到分析诊断数学模型的修正过程，经过多次反复而达到较满意的结果。目前，该软件的主要分析诊断目标是：电场电晕放电能力评价，电场动态阻抗分析，反电晕检测与定量分析，火花控制特性评价等，这个软件可以安装在便携式电脑中在现场使用，也可以安装在IPC系统中应用。 龙净IPC/ES系统的这个技术性能，明显高出国外同类产品。

    2、 '电除尘器智能控制专家系统'（EPES）

    电除尘器智能控制专家系统（EPES），是电除尘计算机控制的高级形式。EPES将一个个独立的功能模块软件包，紧密地结合起来，互相渗透。检测信息、诊断信息、控制信息和结果信息非常流畅地在各个功能模块流动，使系统表现出高度的智能化、快速性和自适应的特点。 龙净的EPES，重点在于'ESP工况分析诊断软件包'与能量管理系统、振打****化等软件包的紧密结合。从控制的观点上看，工况分析诊断的结果，有利于控制方案的确定，减少不利方案的干扰。在同样的控制策略条件下，能够更迅速地进入最优状态。
    3、 IPC/ES的系统结构和网络互连技术

    龙净的IPC/ES在系统结构和网络互连上已形成了自己独特的技术优势，可以充分满足各种需求。
    ① 在系统结构上，IPC/ES系统采用混合拓扑结构，组态自由度大，可根据不同用户需求，实现个性化柔性设计。 具有多种的联机方式（现场总线网、RS-422/485网）与多种组态模式（C/S模式、B/S模式）的系统设计方案，可以构建从简单到复杂的多级、多层次的控制管理系统。另外，系统改进、升级相当方便，还可以满足特殊用户双机热备冗余的要求。
    ② 在网络互连上，支持多种广泛应用的开放协议标准。 支持TCP/IP协议标准、Modbus协议标准和OPC工业标准，而无需增加额外的专用网关。与DCS系统互连时，可采用TCP/IP、Modbus协议标准及规约；与工厂监控系统等互连时，可采用TCP/IP协议标准和OPC工业标准。

    4、 IPC/ES的双机热备冗余功能

    当用户对IPC系统有双机热备冗余技术要求时，龙净IPC/ES系统的双机热备冗余功能可有效提高计算机系统运行的可靠性和稳定性，保证系统运行的所有实时数据和历史数据的连续性和安全性。
    ① 主机系统热备冗余时，两台完全一致的主机为主备关系。正常时，主机运行，备机监视主机的运行，一但发现主机故障，备机立即自动切换接管主机的运行；主机故障恢复后将重新接管备机的运行，备机又转入监视状态。

    ② 通讯网络热备冗余时，两套完全一致的通讯总线构成系统的通讯网络，当某一通讯总线故障时，由处于运行状态的主机（或备机）自动切换至另一通讯总线。

    ③ 在热备状态下，与其它系统互连时，IPC/ES系统主、备机也均设有与其它系统互连的热备冗余功能。正常时，由主机与其它系统互连；主机故障时，由备机与其它系统互连。

    5、 '振打****化'软件（EPRO）的开发

    龙净的顶部电磁振打式电除尘器的振打控制具有明显优势：

    ① 振打控制是对整台电除尘器的振打器实现整体控制的，而不是单个电场分开控制，这样可以减轻二次扬尘；

    ② 可以根据需要灵活调节每个振打器的振打力。 EPRO软件要解决的重点是，在整台除尘器中安排各个分区振打时间的分隔; 在各分区振打器中优选****的振打周期; 在不同区域的振打器设定不同的振打力; 在各分区振打时调整供电功率的控制。

三、结语     

    基于K型产品的几项创新技术，龙净第三代计算机控制系统--IPC/ES 具有'检测-诊断-控制'的新模式，并开始进入电除尘智能控制专家系统的高级阶段。IPC/ES优秀的系统结构与网络互连技术给应用赋予了更宽的空间。