第七届工业仪表与自动化学术会议CEMAT软件在某水泥厂的应用.pdfVIP

第七届工业仪表与自动化学术会议 刘继光 （四川托日信息工程有限责任公司，攀枝花 617024） 摘 要: PCS7过程控制系统是一种新型的全集成控制系统,集DCS 、总线I/O 以及PLC为一体，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。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，介绍了该软件在某新型干法水泥厂中的应用，应用效果表明该系统运行稳定，抗干扰能力强， 操作维护方便，为水泥厂的正常生产提供了可靠的保证。 关键词：控制系统 智能化 运行稳定 0 引言 位于四川广安市的利万布森水泥厂为2500t/d新型干法水泥厂。该工厂于2003年底开工，2005年为5月投入生 产。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： ① 方便的水泥厂故障诊断功能； ② 方便的软件联锁功能； ③ 灵活便利的操作方式； ④ 减少故障时间； ⑤ 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如图1 所示： 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 100 Mbps。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 喷墨打印机一台）；2 台互为冗余的数据库服务器；2 台A3 激光网络打印机， 1 第七届工业仪表与自动化学术会议 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：西门子的专用通信网卡1613和通用网卡，分别用于与控制 站及操作员站的通信。 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 以太网通信模件，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。 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。其中中控室四台操作员站，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 Pro