基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)DCS在水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)中應用

　　文章針對10000t／d水泥熟料的新型干法生產(chǎn)線(xiàn)，采用以基于現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的DCS控制系統，設計面向全廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程的全廠(chǎng)計算機監控系統，實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程監控管理一體化。
1 項目簡(jiǎn)介
　　樅陽(yáng)海螺水泥有限公司10000t／d干法水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)項目，是我國建設的第一條日產(chǎn)10000噸的干法水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)。整套項目主機設備引進(jìn)世界先進(jìn)水泥設備供應商設備和技術(shù)，項目配套引進(jìn)的DCS控制系統選用的是瑞典ABB Indus—trial IT控制系統，控制器為AC800M過(guò)程控制器，該系統是面向工廠(chǎng)自動(dòng)化的新一代開(kāi)放式DCS系統，全面支持現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)，系統采用全局數據庫技術(shù)，實(shí)現全局一體化編程。系統通信為標準以太網(wǎng)，系統結構具有較強伸縮能力，系統編程采用國際化標準IEC61131—3?，F場(chǎng)控制站采用ABB S800智能l／O 卡件，通過(guò)Profibus DP和Profibus PA協(xié)議與現場(chǎng)總線(xiàn)儀表設備進(jìn)行數據通信。
2 控制系統總體方案設計
　　根據樅陽(yáng)萬(wàn)噸線(xiàn)項目的實(shí)際情況，系統硬件規劃采用的是ABB Industrial IT系統，實(shí)現石灰石礦山、原料調配、原料粉磨、廢氣處理、生料均化及生料入窯、熟料燒成和熟料入庫、熟料輸送至碼頭這一段工藝流程的過(guò)程自動(dòng)化控制。
　　該系統的硬件結構按照功能自上而下分為現場(chǎng)層和控制管理層。
2．1 現場(chǎng)控制層
　　現場(chǎng)控制層的作用是對現場(chǎng)的l／O信號進(jìn)行采集、運算和邏輯順控處理，通過(guò)現場(chǎng)控制層網(wǎng)絡(luò )將相關(guān)數據送入控制處理機，實(shí)現過(guò)程控制和順序、邏輯控制。根據生產(chǎn)工藝流程和實(shí)際操作的需要，本生產(chǎn)線(xiàn)共設置9個(gè)過(guò)程控制站，過(guò)程控制站采用ABB公司最新的AC8OOM過(guò)程控制器，系統執行方式采用多進(jìn)程周期運行方式，任務(wù)運行周期及優(yōu)先級可以自由組態(tài)，系統CPU引導程序存儲到閃存中，可以實(shí)現CPU軟件自由升級，系統支持在線(xiàn)組態(tài)、在線(xiàn)下載，給日常的運行維護帶來(lái)了極大的方便?，F場(chǎng)過(guò)程站采用標準以太網(wǎng)線(xiàn)與操作員站及其它設備進(jìn)行通信，通信網(wǎng)絡(luò )為光纖星形冗余拓撲結構。由于該控制器運用了故障診斷的新技術(shù)，各過(guò)程控制站模件具備實(shí)時(shí)檢測及遠程診測功能，考慮到萬(wàn)噸水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)對控制系統的特殊性能要求，在設計的過(guò)程中均對關(guān)鍵的通訊模塊和控制模塊做冗余配置，從而大大提高了整個(gè)系統的安全穩定性。
2.2 控制管理層
　　控制管理層的作用是實(shí)現集中操作和統一管理，通過(guò)監控系統和生產(chǎn)過(guò)程，實(shí)現控制方案，生成系統數據庫，用戶(hù)畫(huà)面和報表等，從而在用戶(hù)與系統功能之間提供了一個(gè)接口，使操作員能夠觀(guān)察過(guò)程回路參數狀態(tài)，實(shí)時(shí)趨勢、歷史趨勢和報警情況，實(shí)現設備起停，過(guò)程回路操作和參數調整等，過(guò)程工程師可以通過(guò)操作站調出過(guò)程組態(tài)畫(huà)面進(jìn)行操作方案組態(tài)，過(guò)程流程圖組態(tài)、趨勢畫(huà)面及各種報表組態(tài)等。
　　系統控制管理層中央控制室，根據實(shí)際需要，設置1臺工程師站，6臺操作站，1臺信息管理站、1臺QC×管理站、3臺AS服務(wù)器、2臺CS服務(wù)器。
2.2．1 操作站（OS）
　　硬件平臺為工業(yè)控制機，軟件平臺為Windows 2000 ProfessionalSP3、AC 800M／C Connect、OPC Server for AC800MC 3．2、Process Portal A、VB RunTjme 6．O，等軟件。OS功能和權限由工程師站決定，操作員站使用以太網(wǎng)與過(guò)程站及其它設備進(jìn)行通信，由于系統數據庫為OPC方式，所以操作員站之間數據及畫(huà)面完全可以共享，互為冗余備份。
2.2．2 工程師站（ES）
　　安裝Control Builder M Professional 3I2（組態(tài)軟件）、Mcrosoft Visual Basic 6．0、Process Portal A， 運行在Windows2000 Professional SP3系統上。工程師站在不進(jìn)行組態(tài)時(shí)可兼作操作員站使用。工程師站使用以太網(wǎng)與過(guò)程站及其它設備進(jìn)行通信，可以實(shí)現DCS系統硬件編輯、現場(chǎng)過(guò)程站編程、現場(chǎng)總線(xiàn)智能儀表組態(tài)、操作員站組態(tài)一體化等編程及調試。
2.2.3 信息管理站（MIS）
　　配置一臺DELL服務(wù)器， 裝有Windows Server 2000sP3、AC 800M／C Connect、OPC Server for AC 800MC3 2、第三方OPC 軟件，使生產(chǎn)信息（DCS、PLC、窯胴體掃描儀等）進(jìn)入工廠(chǎng)信息網(wǎng)，以供管理和決策。
2．3 系統網(wǎng)絡(luò )
　　控制系統網(wǎng)絡(luò )由中央監控網(wǎng)絡(luò )和現場(chǎng)網(wǎng)絡(luò )兩部分組成，計算機網(wǎng)絡(luò )將分散布局的控制站和遠程站等相連接，構成一體化結構，由于系統所完成的是工業(yè)控制，具有實(shí)時(shí)反應、速度快、較高的可靠性和適應惡劣的工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境的特點(diǎn)。