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西門子PCS7冗余系統(tǒng)在北海潿洲炭黑自動(dòng)化生產(chǎn)線的成功應(yīng)用

時(shí)間:2006-05-30 09:07:00來(lái)源:0

導(dǎo)語(yǔ):?北海潿洲炭黑自動(dòng)化生產(chǎn)線自控系統(tǒng)方案的技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下
一.北海潿洲炭黑自動(dòng)化工程簡(jiǎn)介 北海潿洲炭黑自動(dòng)化生產(chǎn)線自控系統(tǒng)方案的技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下: 1. 系統(tǒng)軟硬件總體要求 1) 系統(tǒng)先進(jìn)成熟可擴(kuò)展,以便今后建立全廠級(jí)的控制-管理一體化; 2) 系統(tǒng)組態(tài)軟件平臺(tái)采用Windows NT操作系統(tǒng); 3) 系統(tǒng)提供高級(jí)語(yǔ)言接口和高級(jí)算法; 4) 系統(tǒng)提供在流程畫面上支持控制調(diào)節(jié)窗口、報(bào)警窗口和報(bào)表窗口等; 5) 系統(tǒng)具有操作員級(jí)的控制站和I/O模板運(yùn)行狀態(tài)自診斷及顯示功能; 6) 系統(tǒng)具備帶電插拔功能; 7) 系統(tǒng)冗余功能:通訊網(wǎng)絡(luò)、控制器和電源都要求冗余。 2. 系統(tǒng)功能要求 1) 調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)功能:雙閉環(huán)控制調(diào)節(jié)回路14個(gè);單閉環(huán)控制調(diào)節(jié)回路13個(gè);遠(yuǎn)程手操調(diào)節(jié)回路14個(gè)。 2) 安全連鎖系統(tǒng)功能:包括有各反應(yīng)爐溫度、風(fēng)機(jī)、水泵安全連鎖信號(hào)和天然氣、一氧化炭濃度探測(cè)安全連鎖信號(hào)。 3) 顯示操作打印系統(tǒng)功能:高分辨率各種畫面直觀顯示,鼠標(biāo)操作,屏幕列表報(bào)警,實(shí)時(shí)參數(shù)、狀態(tài)和操作記錄等報(bào)表打印。 4) 信號(hào)處理系統(tǒng)功能:AI合計(jì)102路,AO合計(jì)48路,DI合計(jì)134點(diǎn),DO合計(jì)63點(diǎn)。 二、自控系統(tǒng)方案 本工程采用德國(guó)西門子公司基于全集成自動(dòng)思想化的新一代過(guò)程控制系統(tǒng)PCS7,具體系統(tǒng)方案既保證其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),又保證用戶在使用后在當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中穩(wěn)操勝券經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析、對(duì)比和研究上述系統(tǒng)需求,我們選定的集成方案見附圖。有關(guān)該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下: 1. 工程師站和操作員站的特點(diǎn) 1) 充分貫徹西門子公司全集成自動(dòng)化的思想,系統(tǒng)具有統(tǒng)一的通訊、統(tǒng)一的組態(tài)工具、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù),消除了傳統(tǒng)的DCS與PLC之間的鴻溝; 2) 監(jiān)控軟件WinCC (視窗控制中心)為基于 Windows 95/NT操作系統(tǒng)的開放 型全圖形化R人機(jī)操作界面,具有組態(tài)方便,操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn); 3) Win CC擁有完備的工業(yè)圖形庫(kù),如閥門、反應(yīng)罐、模擬傳統(tǒng)顯示儀表、 管道等, 方便了工程師設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的過(guò)程畫面; 4) 人機(jī)界面具有良好的開放性, 支持以太網(wǎng)、Profibus、RS232、RS422/485等通訊方式,支持TCP/IP、網(wǎng)絡(luò)DDE、ODBC、OPC、SQL、Internet等標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議; 5) 操作員界面為全漢化界面,并且具有動(dòng)態(tài)語(yǔ)言切換功能,有利于出口項(xiàng)目的開發(fā)和調(diào)試; 6) Win CC提供獨(dú)特的組態(tài)向?qū)В?詳細(xì)的在線幫助,多媒體自學(xué)軟件, 以及全 套中文使用手冊(cè)和參考手冊(cè),有利于用戶在較短的時(shí)間內(nèi)快速掌握; 2. 系統(tǒng)通信功能特點(diǎn) 1) PROFIBUS-FMS通信協(xié)議運(yùn)行于WindowsJNT環(huán)境,用于上位機(jī)與控制器間的實(shí)時(shí)通 2) MPI通信協(xié)議運(yùn)行于WindowsLNT環(huán)境,用于上位機(jī)與控制器間的編程組態(tài)通訊; 3) PROFIBUS-DP通信協(xié)議運(yùn)行于Windows NT環(huán)境,用于控制器與ET-200 擴(kuò)展I/O間的實(shí)時(shí)通訊, 速度可達(dá)12M,距離可達(dá)9.6公里(電纜)或 90公里 (光纜)。 3. 控制器和I/O模板特點(diǎn) 1) S7系列控制器和 I/O卡件可靠性高,MTBF在數(shù)十萬(wàn)小時(shí)以上(最短MTBF =19.6年); 1) 模擬量輸入卡具有兩線制變送器配電功能,所有類型的I/O信號(hào)均有本安卡件供選擇; 2) 所有模塊均有完善的自診斷功能、傳感器斷線監(jiān)測(cè)功能、在線插拔功能,保證了系統(tǒng)安全、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,提高了系統(tǒng)的可用性和可維護(hù)性; 4. 控制組態(tài)軟件特點(diǎn) 1) 系統(tǒng)提供完善的符合IEC1131標(biāo)準(zhǔn)組態(tài)工具,包括梯形圖(LADER)、語(yǔ)句表(STL)、連續(xù)功能圖(CFC)、順序功能圖(SFC)、結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言(SCL),且各種組態(tài)工具可混合使用,交叉引用非常方便快捷; 2) 系統(tǒng)提供近500個(gè)CFC標(biāo)準(zhǔn)功能塊庫(kù),提高了系統(tǒng)組態(tài)效率,縮短了工程周期; 5. 冗余系統(tǒng)功能特點(diǎn) 1) 控制器冗余系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)雙控制器冗余切換的功能,當(dāng)主控的CPU出現(xiàn)故障時(shí),另一個(gè)CPU自動(dòng)地接替主控CPU的工作, 切換時(shí)間為毫秒級(jí)。 2) 通信冗余功能包括:采用PROFIBUS-DP協(xié)議的ET200M I/O站冗余通訊接口和電纜,實(shí)現(xiàn)與 雙控制器(CPU)的 冗余通訊; 3) 電源冗余功能:10A 直流電源冗余配置,用于CPU和模板供電; 三、解決實(shí)施中出現(xiàn)的問(wèn)題 科技由于該工程是我公司第一次應(yīng)用西門子PCS7冗余系統(tǒng),在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中遇到了一些較小的技術(shù)問(wèn)題,但在西門子公司技術(shù)的大力支持和我公司的共同努力下,都得到了圓滿解決。在此將問(wèn)題和解決辦法說(shuō)明如下,以供參考: 1. 問(wèn)題:新購(gòu)的EPSON公司LQ-1600-KIII打印機(jī)無(wú)NT4.0打印驅(qū)動(dòng)程序,不 能打印。 辦法:安裝EPSON公司LQ-1600-KI FOR NT4.0打印驅(qū)動(dòng)程序即可。 2. 問(wèn)題:炭研院原來(lái)未提聲卡報(bào)警要求,后用戶要求增加,但訂西門子聲卡來(lái)不及。 辦法:購(gòu)買普通電腦聲卡,并編寫相應(yīng)程序解決。 四、 結(jié)論和體會(huì) 集合本系統(tǒng)是根據(jù)炭黑設(shè)計(jì)院為北海潿洲終端炭黑廠建設(shè)工程自控系統(tǒng)所提技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),結(jié)合西門子先進(jìn)的過(guò)程控制系統(tǒng)PCS7的特點(diǎn),特別是應(yīng)用冗余技術(shù)進(jìn)行配置選型優(yōu)化設(shè)計(jì),才得以中標(biāo)的。同時(shí)在整個(gè)實(shí)施過(guò)程中確實(shí)遇到的一些技術(shù)問(wèn)題,不僅做到完全滿足招標(biāo)書的技術(shù)條款,現(xiàn)場(chǎng)按期通過(guò)調(diào)試,并且一次投運(yùn)成功,獲得了化工部炭研院和中國(guó)海洋石油南海西部公司北海潿洲終端炭黑廠的一致好評(píng)。

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