电气自动化技术网

西门子工业控制软件CEMAT在水泥厂的应用

时间:2011-09-10 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:

【摘 要】:为了稳定水泥生产过程质量、提高生产效率,运用西门子CEMAT软件对某2500t/d新型干法水泥厂的自动控制系统进行了全新设计。系统运行结果表明,CEMAT软件运行稳定、抗干扰能力强、操作维护方便,极大地降低了操作人员的劳动强度,为水泥厂的正常生产提供了可靠的保证,具有推广运用的价值。

  四川广安市的利万布森水泥厂为2500t/d新型干法水泥厂,其基础自动化控制系统控制范围包括原料破碎、生料磨、窑头系统、窑尾系统、水泥磨系统到包装系统整条生产线。控制系统采用了西门子PCS7系统,并应用了西门子水泥行业专用软件CEMAT软件。

1 系统结构
  西门子PCS7过程控制系统是集DCS、总线I/O以及PLC为一体的新型全集成控制系统。具有分散控制、集中管理、安装方便、成本低和维护管理智能化等特点。
  CEMAT软件包是西门子公司专门为水泥行业开发的水泥控制系统。是一个集成化的标准软件,具有多个专门用于水泥工厂过程控制优化的功能块,具有简洁的显示方式,不需附加另外的专家系统就可完成组态和参数设置。该软件包集成于PCS7系统,在PCS7集成的功能上增加了针对水泥工程的工程操作、故障诊断及联锁等功能块,是具有独特的、开放式的接口及经济的解决方案。1971年至今,CEMAT软件包已在世界范围已经成功使用了438套。具有如下特点:方便的水泥厂故障诊断功能;方便的软件联锁功能;灵活便利的操作方式;减少故障时间;针对水泥行业的特殊指令。

2 控制系统构成
  本自动控制系统采用控制网、监控网、现场总线三级控制网络构成系统。系统硬件配置及网络结构见下图。

2.1控制网
  控制网采用工业级交换机由光纤构成冗余环网,通信速率100Mbit/s。根据控制站的分布共配置5台交换机,设备包括:1台工程师站(配A3喷墨打印机1台);2台互为冗余的数据库服务器;2台A3激光网络打印机;5个控制站。
其中冗余服务器用于历史数据记录、性能计算、报表、SOE、事故追忆,可向操作员站、上位计算机提供数据库服务。两台服务器互为冗余配置了两个网卡:西门子的专用通讯网卡1613和通用网卡,分别用于与控制站及操作员站的通讯。
  5个控制站采用了AS416-2做主控制站,分别为生料磨PLC、窑头PLC、窑尾PLC、水泥磨PLC、包装PLC。AS416-2控制站集成了CPU416-2模件,CP443-1以太网通讯模件,PS407电源模件及9槽机架,可实现现场设备的运行状态监测、数据采集及处理、自动闭环回路控制、电气设备开关控制等系统控制功能。

DCS控制系统配置图
图1 DCS控制系统配置图


2.2监控网
  冗余服务器、5台操作员站(HMI)采用2台交换机构成监控网。其中中控室4台操作员站,包装车间操作室1台操作员站。所有操作员站配置相同,采用客户机/服务器(C/S)模式。HMI可实现设备成组及单机操作、动态测量数据、报警、事件记录、历史趋势观察等功能。对于所有控制对象提供面板,使用户可以操作和诊断回路。可以显示所操作的测量位置的所有信息,也可防止意外操作。

2.3现场总线
  控制站采用AS416-2控制站和ET200M远程I/O构成现场控制网络,采用Profibus-DP通讯协议,通信速率设置:1.5Mbit/s。由于原料破碎站距离生料磨电气室的电缆长度约500米,为保证通讯速度,破碎站与生料磨主站间采用了一对OLM(光纤琏路模件),采用光纤连接,实现Profibus-DP通讯。

3 控制系统功能简介
  PCS7系统软件采用SIMATIC程序管理器,可对项目进行管理、处理、归档和建立文件。对于一个项目管理,可有工厂视图、组件视图、过程对象视图3个不同的视图,同时进行管理。其中,组件视图主要管理系统的硬件,如控制器、系统总线、I/O系统等;工厂视图主要管理工艺过程,它将整个工厂按工艺过程的要求,分为各个子系统,然后将各子系统映射到控制器上;过程对象视图用于对所有控制对象的参数进行管理。
  在SIMATIC程序管理器下,可以使用多种组态工具,无论采用何种组态工具,生成的组态数据都自动存到一个同一的数据库中。组态工具有:CFC(连续功能图)、SFC(顺序功能图)、STEP7、SCL(结构化的控制语言)和WinCC(SIMATIC视窗控制中心)等。
  CFC是一种简洁的图形组态工具,主要用于连续过程的自动化控制任务的组态,为系统主要编程工具。CFC组态以功能块为基础的,系统配置了很多预编程的功能块。这些功能块以库的形式体现。每个功能块都有一个参数表,可根据实际工艺要求选择不同的参数。每个CFC由多个分区构成(可以任意插入,由字母A-Z任意排列),每个分区由6页组成。功能块之间的连接可以在相同或不同的CFC之间的相同或不同的分区的页面上进行,连接标记由系统自动标出。因此,采用CFC可以完成很复杂的大型控制任务。此外,CFC还具有图中图功能,即将同类的控制功能(或方案)组态成样板CFC图,以后组态时可以多次在其它CFC图中插入样板CFC图,直接对样板图进行连接,这样可以节省大量的组态时间。
  水泥行业的基础自动化控制除了常规的电机控制、仪表信号监控外,还具有一些的特殊要求。如设备的成组控制(包括组启动、组暂停、组停止),两路阀的控制等,不同方式对同一控制设备有不同的启停要求。CEMAT软件具有多个水泥工程的专用功能块,司方便的实现各种功能的控制。用户可根据控制要求连接相应的管脚实现控制。对于每个功能块均可使用在线查找帮助。以下介绍了常用的功能块的功能及应用:
  1)组(GROUP)功能块的应用:在CEMAT中特有的组(GROUP)功能块,可用于输送系统成组顺序启动;可方便的实现组启动、组单步(本组设备单机启动)、组暂停、组停止以及组间启停联锁。在实现输送系统或磨机顺序控制时,编程简单,动作可靠。
  2)DAMPER功能块的应用:可用于切断阀、调节阀、双向电机的控制,有模拟量和数字量控制输出。常用于风机入口阀门、两路阀等的控制。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
打 印】【顶 部】【关 闭】【挑 错
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
验证码:点击我更换图片
版权与免责声明:
①凡本网注明"来源:电气自动化技术网"的所有作品,版权均属于电气自动化技术网,转载请必须注明出处“电气自动化技术网http://www.dqjsw.com.cn”。违反者本网将追究相关法律责任。
②本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
③如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
>> 相关文章
特别推荐
栏目导航:互感器 | 智能电网 | 无功补偿 | 电容器 | 变压器 | 电源 | 避雷器 | 电抗器 | opc | 三菱PLC | 西门子PLC | 欧姆龙PLC | PLC视频教程 | 电工基础知识
© www.dqjsw.com.cn 2008-2013 版权所有 ICP网站备案:渝ICP备11003104号