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OPEN_2000 PLC在球团控制系统中的应用

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日期:2006-3-9 0:15:58     来源:   作者: 点击:
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  概述:本文主要介绍OPEN_2000 PLC 系统在球团控制系统中的应用,主要包括OPEN_2000 PLC 的硬件介绍、网络架构、工艺流程以及球团生产工艺中相关参数的解决方案。
  
  关键词:OPEN_2000、PLC、OPEN VIEW、冗余以太网。
  
  应用背景:四川省攀枝花钢城企业总公司球团厂始建于2004 年3 月,于同年年底投入运行,首创同类行业的从设计到投入运行时间最短,厂区结构最紧凑,施工难度最大,堪称典型的微雕之作,氧化球团矿的生产能力为120 万t/年,由于氧化球团具有先进、复杂的生产工艺过程,所以对自动控制系统的要求也十分严格,攀钢球团厂的控制系统部分采用了OPEN_2000 PLC 硬件和配套的OPEN VIEW 监控软件。
  
  OPEN_2000 处理器采用先进的32 位CPU,配置嵌入式实时多任务操作系统,支持模块网络热备冗余、热插拔技术,功能强大的CPU 模块拥有超大存储容量,并可支持多种通信接口RS232、RS485、以太网。可实现采集、运算、逻辑、定时、控制、通讯等功能,其程序开发方便,可与上位机组成控制系统,实现集散控制,与常用的可编程控制器PLC 相比,它在处理速度上显著提高,硬件冗余CPU 同步速率更快。
  
  OPEN_2000 CPU 和I/O 模块的组合可以形成多种工作方式,本地、扩展、远程工作方式分别对应于小、中、大型控制系统均有其完备的解决方案,可广泛应用于电力、冶金、机械、化工自动化控制。
  
  系统运行在WINDOWS2000 环境下,组态软件采用OPEN VIEW3.6,上位机与下位机OPEN_2000 通讯使用Modicon modbus TCP/IP 驱动,数据库与下位机通讯采用PORTserver 方式,SERVER 与下位机进行数据交换,两台CLIENT 读取SERVER 的状态数据,以提高上位机与下位机的网络通讯速度。系统架构:攀钢球团厂自动控制系统的网络架构图如下图所示:
  

  

  
  整个控制系统包括总线为全冗余式设计,本系统采用了5 套OPEN_2000 处理器,6 台监控站(其中3 台为热备监控站),2 台工程师站,2 台交换机(互为热备),双以太网地址总线;按现场控制室位置分为本地和远程控制站,其中本地控制站在主控制室车间,远程控制站在干配控制室车间,本地和远程控制站之间采用光纤通讯,按被控信号主要分为数字量信号控制和模拟量信号控制。
  两套监控站均设置在主控室,每套监控站中有一台作为SERVER,另外两台为CLIENT上位机监控由OPEN VIEW 软件实现。
  
  PLC 站配置:
  
  本系统共架设10 个PLC 控制站,分别在造球控制室和原料准备控制室,如下图所示:
  

  

  CAB1-10 为控制柜体编号;
  原料准备控制室CAB1、CAB2,
  造球控制室CAB3-CAB10。
  
  系统配置
  
  监控站:研华工控机PⅣ2.0G,512M 内存,80G 硬盘,19″LED 显示器
  工程师站:DELL1.8G 笔记本两台
  控制系统:OPEN_2000 控制系统
  操作系统:WINDOWS2000
  组态软件:OPEN VIEW 组态软件8 套
  激光打印机一台
  3COM 交换机两台
  
  工艺流程
  
  以下为工艺设备流程图:
  

  

  控制系统划分:
  Y 原料系统
  P 干配系统
  Q 造球焙烧系统
  R 润磨系统
  C 成品系统
  S 灰尘输送系统
  D 电除尘系统
  F 风机系统
  H 回热风除尘系统
  攀钢球团控制系统分为以上9 个子系统,涉及画面多达80 多个,在此就不一一赘述,以下简单介绍系统的基本功能如下:
  
  系统功能
  
  1. 开关量数据采集与处理,按系统实现联锁控制,如:顺序启动、顺序停车、紧
  急停车、故障停车等功能。
  2. 仪表量数据采集与计算,模拟量的显示、控制,如:温度、压力、流量、热电
  偶、热电阻等,模拟量的智能PID 控制,如变频设备等。
  3. 重要参数显示实时趋势曲线及历史趋势曲线;
  4. 过程变量数值的报警、记录及打印;
  5. 生产数据报表打印
  6. 系统自诊断,对现有OPEN_2000 架构的所有硬件设备进行实时监控;
  
  结束语
  
  攀钢球团控制系统自投运以来运行稳定,由于拥有较高的自动化程度,实现了全自动化生产,日产量4000 吨左右,OPEN_2000 完善的架构和多种接口的通讯使得系统的维护更加方便,操作界面简单明了,操作工能在短时间内轻松驾驭,支持多种编程语言使得开发更加灵活实用,目前OPEN_2000 系统有多种包括大、中、小型控制系统的解决方案,,曾多次成功应用于烧结、选矿等控制领域。
  
  
  作者:王跃龙
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