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水泥粉磨站中央控制室DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用-水泥粉磨網(wǎng) |
水泥粉磨站中央控制室選型時(shí)考慮以下原則:控制系統(tǒng)在技術(shù)上應(yīng)該是成熟、較高和可靠的,并易于維護(hù);所有模塊應(yīng)具有帶電插拔的功能,接線方便,具備擴(kuò)展功能;具備良好的網(wǎng)絡(luò)通訊能力和標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)外通訊接口;要求在技術(shù)上與工程進(jìn)度同步,即技術(shù)人員不需要培訓(xùn)就可以熟練地工作,并與全公司整體工控技術(shù)保持統(tǒng)一。因此,確定使用西門(mén)子公司的S7—400系列產(chǎn)品。 1.2 水泥粉磨站硬件配置及要求 1)操作站采用2臺(tái)DELL工控機(jī),2臺(tái)操作站互為冗余熱備,與現(xiàn)場(chǎng)站采用對(duì)等網(wǎng)方式通訊。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)要求為全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),所有變量及標(biāo)簽均可以系統(tǒng)范圍共享,并通過(guò)各自的鍵盤(pán)能進(jìn)行獨(dú)立的操作。 2)操作界面、系統(tǒng)報(bào)警信息及事件記錄為中文,要求畫(huà)面整齊、美觀。具有生產(chǎn)報(bào)告、事件報(bào)告、報(bào)警報(bào)告、參數(shù)曲線及報(bào)表生成等功能。 3)考慮操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性,操作站(OS)采用Windows 2000中文操作系統(tǒng),提供友好的應(yīng)用軟件編程環(huán)境。 4)操作站與現(xiàn)場(chǎng)控制站通訊速率≥l0Mbps,流程圖中狀態(tài)更新時(shí)間<1.5s,畫(huà)面切換或刷新時(shí)間<1s (包括動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù))。 1.3 工程師站及工程師站編程軟件要求 工程師站選用DELL筆記本電腦,能完成軟件編制、組態(tài)和調(diào)試等工作。工程師站通過(guò)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)的程序、參數(shù)等進(jìn)行在線/離線遠(yuǎn)程組態(tài)或修改、開(kāi)發(fā)并監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行。 1.4 現(xiàn)場(chǎng)水泥粉磨站控制站 1)系統(tǒng)具備豐富的功能模塊和軟件包,能完成數(shù)據(jù)采集處理、回路控制和順序控制等。 2)外圍設(shè)備提供與接受的I/O信號(hào)類型為:模擬量為4~20mADC信號(hào)制式;模擬量輸出模塊的負(fù)載能力不小于500Ω,開(kāi)關(guān)量模塊為24V電源。 3)考慮到接線的方便以及抗干擾的能力,要求每個(gè)開(kāi)關(guān)量模件輸入、輸出控制點(diǎn)數(shù)不超過(guò)32點(diǎn)并具有通道隔離功能,每個(gè)模擬量模件輸入、輸出控制點(diǎn)數(shù)不超過(guò)8點(diǎn)并具有通道隔離功能。 1.5 下位機(jī)PLC系統(tǒng) 編程軟件采用新版本的漢化SIEMENS WinCC 6.0;編程語(yǔ)言采用Step7—5.3版本,機(jī)架為SIMATICS7 2 DCS控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 1)很多設(shè)計(jì)中,控制站被放在了中央控制室,上位機(jī)與下層要設(shè)立多個(gè)通訊接口。而我們?cè)?A href="http://m.htcp911.com/">水泥粉磨站房設(shè)立一個(gè)控制站,將現(xiàn)場(chǎng)所有的輸入輸出點(diǎn)集中到水泥磨房,經(jīng)過(guò)一根四芯光纜進(jìn)行通訊,從而通過(guò)水泥磨房控制站實(shí)現(xiàn)中央控制室對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。采用光纖工業(yè)以太網(wǎng),保證了與現(xiàn)場(chǎng)控制站信號(hào)傳輸?shù)目煽啃,減少了中控室至現(xiàn)場(chǎng)的控制電纜,將信息控制中心放到現(xiàn)場(chǎng),減少故障點(diǎn),在投資上也節(jié)約資金。 2)從水泥磨房至各工序的控制通訊采用了Profibus-DP總線,這樣系統(tǒng)的組成比較簡(jiǎn)潔,既滿足了生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的要求,又可靠經(jīng)濟(jì)。 3)設(shè)立中控室的接口時(shí)考慮了后期擴(kuò)建的可能性,利用交換機(jī)留有二期工程的網(wǎng)絡(luò)接口。由于采用工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu),所以系統(tǒng)的開(kāi)放性、可擴(kuò)展性都很好,為以后的發(fā)展和信息管理接口留有充分余地。 水泥粉磨站DCS控制系統(tǒng)見(jiàn)圖l。
圖l 水泥粉磨站DCS控制系統(tǒng)圖 3 系統(tǒng)的修正與完善 在后期設(shè)計(jì)組網(wǎng)時(shí)我們對(duì)先期投產(chǎn)的DCS系統(tǒng)存在的不足和問(wèn)題進(jìn)行了修正與完善,但是系統(tǒng)的組成模式基本沒(méi)變。 1)75萬(wàn)t水泥粉磨站在2005年6月投產(chǎn)后,由于在做流程圖時(shí)考慮組態(tài)和更改畫(huà)面方便,中控室上位機(jī)使用了CAD軟件制作的控制流程操作畫(huà)面,但在實(shí)際使用中,顯示屏的畫(huà)面顯得不美觀也不明亮,操作員看畫(huà)面參數(shù)時(shí)比較費(fèi)力,所以在2006年初投產(chǎn)的2個(gè)100萬(wàn)t粉磨站的組態(tài)時(shí)使用了西門(mén)子軟件圖庫(kù)中的圖標(biāo),使用中盡管感到其圖庫(kù)中的圖標(biāo)不豐富,特別是在做圓庫(kù)、風(fēng)機(jī)等圖標(biāo)時(shí),畫(huà)面不能令人滿意,但比CAD作圖畫(huà)面要方便、美觀一些。 2)為了方便中控室操作員的操作,l00萬(wàn)t水泥線操作畫(huà)面增加了磨機(jī)啟動(dòng)300s倒計(jì)時(shí)畫(huà)面和連鎖信號(hào),這樣在磨機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中只要出現(xiàn)信號(hào)錯(cuò)誤,比如磨機(jī)減速器的限位開(kāi)關(guān)不到位,或潤(rùn)滑油泵壓力、磨機(jī)高壓開(kāi)關(guān)合閘信號(hào)錯(cuò)誤等,倒計(jì)時(shí)就停止,從而解除啟動(dòng)。這樣避免了過(guò)去磨機(jī)啟動(dòng)信號(hào)發(fā)出后盲目等待磨機(jī)啟動(dòng),啟動(dòng)不了后才會(huì)發(fā)現(xiàn)并再去查找原因的弊病。 4 系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行情況 1)除了產(chǎn)量、設(shè)備規(guī)模有點(diǎn)差異外,3個(gè)粉磨站的工藝流程和設(shè)備配置、開(kāi)關(guān)量、模擬量都是相似的。由于在調(diào)試中上、下位機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的調(diào)整,關(guān)鍵是系統(tǒng)冷調(diào)和模擬聯(lián)動(dòng)時(shí)要不留隱患,設(shè)計(jì)上除了設(shè)備連鎖啟停關(guān)系外,工藝上沒(méi)有需要PID調(diào)節(jié)的回路,所以系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單。因此,幾個(gè)粉磨站在DCS控制系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行中,基本上一次試車成功,從系統(tǒng)的應(yīng)用程序到操作系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。 2)調(diào)試運(yùn)行中,現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題較多,如宿遷粉磨站PLC接線問(wèn)題引起跳車,阜陽(yáng)粉磨站輥壓機(jī)模擬量信號(hào)在現(xiàn)場(chǎng)受干擾,供貨廠家沒(méi)考慮加信號(hào)加隔離器等。
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