水泥生产线的PLC分布控制电表壳

水泥生产线的PLC分布控制

水泥生产线的PLC分布控制 2011年12月09日 来源： SIMATIC PCS7 是西门子的新一代控制系统。它以先前的SIMATIC产品为基础的系统所获得的经验集中起来并进一步发展而成的，模块化结构，可按系统进行配置，从单个的小型自动化解决方案到复杂的控制系统。 本工程为日产1000吨熟料水泥生产线，设有中央控制室（CCR），其控制、监视、管理范围包括生料配料、原料粉磨、废气处理、生料入窑、预热器、回转窑、冷却机、熟料储存、媒粉制备、水泥配料及水泥粉磨等到主要生产流程。在中央控制室对生产工艺过程的现状和趋势进行监视、管理和操作，从而达到使生产工艺设备稳定、可靠运行的目的。根据生产流程分设1#、2#、3#、4#四个现场控制站，分别设置在原料磨电气室、窑尾电气室、窑头电气室和水泥磨电气室内。它们各自的控制和检测为：1#现场控制站：生料配料站、原料粉磨及废气处理。2#现场控制站：生料入窑、烧成窑尾及烧成窑中。3#现场控制站：烧成窑头、煤粉制备及输送。4#现场控制站：熟料配料、水泥粉磨及输送。 现场控制站具有闭环控制，电机顺序联锁控制，以及数据采集，数据处理，储存、报警等功能；拥有数字量的模拟量控制的全部功能，可有效地对生产过程进行控制，与电气马达控制中心（MCC）一起对生产流程的马达实施逻辑联锁、顺序控制、分组启动/停止，同时，通过数据高速通道与中央控制室操作站进行过程数据和信息传输，接受来自操作人员的各种控制命令，完成检测控制要求。另外，还具有在线/离线组态功能，自诊断等功能。分布式控制系统的现场控制站均可独立完成各自的控制任务。 在本工程投标活动中，我们选择了SIEMENS公司的SIMATIC PCS7，根据标书要求及所提供数据：SIMATIC PCS7，SIEMENS公司的新集散控制系统（DCS），是全集成自动化（TIA）的核心部分，是使用单一、全集成化通用的系统解决自动化问题的革新产品。根据技术资料介绍，在新的自动化概念范围内，SIMATIC PCS7克服了系统间的许多障碍：计算机领域和DCS/PLC之间的障碍，控制和监视之间的障碍，集中式和分布式自动化结构之间的障碍，生产制造和工艺过程间的障碍。拥有真正灵活、集成化系统所的全部优点。目前PCS7系统在世界范围内已发售341套，在国内运行着12套。而本工程应用PCS7所有部件构成完整的工厂全面自动化在国内还属第一次。 分布式现场控制单元（AS）为S7400主站加ET200M分布式I/O。SIEMENS公司最新研制的高性能PLC具有下列特点：高速、坚固、通信能力强、使用方便、能满足用户要求，简而言之：性能高，操作简单。包括通信、处理速度、诊断以及完善的处理功能。 自动化系统从SIMATIC S7400系统中选择的中央处理器以模块化形式组合，如基于以下SIMATICCPU：S7414 - 2DP，S7416 - 2DP，S7417 - 4DP，系统组成：电源模块，CPU，通讯处理器。分布式I/O采用装有S7300模块的分布式ET200M站用于过程连接。分布式现场站ET200M，是用于高集中输入/输出设备的模块化I/O站，具有处理全部分布式自动化问题各种需要的能力。可通过S7300I/O模块扩展。用来替代S7400模块，大幅降低费用。ET200是PROFIBUS - DP的被动从站，最大传输速率为12Mbit/s。ET200M I/O站包括IM153接口模块，最多8个S7300可编程控制器模块，它们通过PROFIBUS DP现场总线与自动化系统相连接。对要求有高可靠性的本方案来说，要求在运行过程中能插、拔模块，则应用一种插入和取出I/O子系统，它允许带电插拔模块，而不必停止系统的运行。技术资料介绍："有源总线模块使运行时热更换模块成为可能。更换模块时不需要中断运行，老模块仍保持运行，新模块插入时能自动启动。" 采用ET200M I/O能构成彻底分散的自动化系统。Siemens公司的Profibus现场总线是当代应用相当广泛、发展很快的现场总线标准。与从前使用的对等连接相比，现场总线的优点如今已广为人知。PROFIBUS的迅速普及说明了现场总线已被人们所接受。ET200M I/O正是基于Profibus的分布式自动化系统。因此SIMATIC PCS7支持I/O向更为分散的方向发展。所有PCS7自动化系统都有集成在CPU上的一个PROFIBUS - DP接口。而且，智能I/O设备可以直接连接到PROFIBUS - DP上。与当今各现场总线技术相比，PROFIBUS还是有不足之处。PROFIBUS是主从结构，它的配置需要从主站下传至每一个从站，再等待全部从站发回备妥信号，在主站每次初始化中均占用大部分时间。而当主站正常运行时，任何一个从站的故障都会导致主站停机。这使得我们觉得实在是PROFIBUS的一大缺陷。 另外ET200M有一个突出的优点，那就是S7 - 300模拟量模块。一个模拟量模块可以覆盖所有测量范围。通过软件可以单独设置多达40个不同的测量范围，如需要每个通道的测量范围都可以不同。混合方式也可以。这些极大的增加了灵活性。在培训中、在现场调试中我们反复向用户方强调这一点，现在用户方已经从中得益，并且能够掌握配置方法。不仅如此，ET200M还降低了后勤和库存的费用，因为对于所有测量范围只需一种模块作库存备用。该工程项目中现场设备除了ET200M分布式I/O模块外，还包括SIPOS执行

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