OPEN_2000 PLC在球團控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
應(yīng)用背景
四川省攀枝花鋼城企業(yè)總公司球團廠始建于2004 年3 月，于同年年底投入運行，首創(chuàng)同類行業(yè)的從設(shè)計到投入運行時間最短，廠區(qū)結(jié)構(gòu)最緊湊，施工難度最大，堪稱典型的微雕之作，氧化球團礦的生產(chǎn)能力為120 萬t/年，由于氧化球團具有先進、
復(fù)雜的生產(chǎn)工藝過程，所以對自動控制系統(tǒng)的要求也十分嚴(yán)格，攀鋼球團廠的控制系統(tǒng)部分采用了OPEN_2000 PLC 硬件和配套的OPEN VIEW 監(jiān)控軟件。
OPEN_2000 處理器采用先進的32 位CPU，配置嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，支持模塊網(wǎng)絡(luò)熱備冗余、熱插拔技術(shù)，功能強大的CPU 模塊擁有超大存儲容量，并可支持多種通信接口RS232、RS485、以太網(wǎng)。可實現(xiàn)采集、運算、邏輯、定時、控制、通訊等功能，其程序開發(fā)方便，可與上位機組成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)集散控制，與常用的可編程控制器PLC 相比，它在處理速度上顯著提高，硬件冗余CPU 同步速率更快。
OPEN_2000 CPU 和I/O 模塊的組合可以形成多種工作方式，本地、擴展、遠(yuǎn)程工作方式分別對應(yīng)于小、中、大型控制系統(tǒng)均有其完備的解決方案，可廣泛應(yīng)用于電力、冶金、機械、化工自動化控制。
系統(tǒng)運行在WINDOWS2000 環(huán)境下，組態(tài)軟件采用OPEN VIEW3.6,上位機與下位機OPEN_2000 通訊使用Modicon modbus TCP/IP 驅(qū)動，數(shù)據(jù)庫與下位機通訊采用PORTserver 方式，SERVER 與下位機進行數(shù)據(jù)交換，兩臺CLIENT 讀取SERVER 的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以提高上位機與下位機的網(wǎng)絡(luò)通訊速度。系統(tǒng)架構(gòu)：攀鋼球團廠自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如下圖所示：
整個控制系統(tǒng)包括總線為全冗余式設(shè)計，本系統(tǒng)采用了5 套OPEN_2000 處理器，6 臺監(jiān)控站（其中3 臺為熱備監(jiān)控站），2 臺工程師站，2 臺交換機（互為熱備），雙以太網(wǎng)地址總線；按現(xiàn)場控制室位置分為本地和遠(yuǎn)程控制站，其中本地控制站在主控制室車間，遠(yuǎn)程控制站在干配控制室車間，本地和遠(yuǎn)程控制站之間采用光纖通訊，按被控信號主要分為數(shù)字量信號控制和模擬量信號控制。
兩套監(jiān)控站均設(shè)置在主控室，每套監(jiān)控站中有一臺作為SERVER，另外兩臺為CLIENT上位機監(jiān)控由OPEN VIEW 軟件實現(xiàn)。
PLC 站配置
本系統(tǒng)共架設(shè)10 個PLC控制站，分別在造球控制室和原料準(zhǔn)備控制室，如下圖所示：
CAB1-10 為控制柜體編號；原料準(zhǔn)備控制室CAB1、CAB2，造球控制室CAB3-CAB10。
系統(tǒng)配置
監(jiān)控站：研華工控機PⅣ2.0G，512M 內(nèi)存，80G 硬盤，19″LED 顯示器
工程師站：DELL1.8G 筆記本兩臺
控制系統(tǒng)：OPEN_2000 控制系統(tǒng)
操作系統(tǒng)：WINDOWS2000
組態(tài)軟件：OPEN VIEW 組態(tài)軟件8 套
激光打印機一臺
3COM 交換機兩臺
工藝流程
以下為工藝設(shè)備流程圖：
控制系統(tǒng)劃分
Y 原料系統(tǒng)
P 干配系統(tǒng)
Q 造球焙燒系統(tǒng)
R 潤磨系統(tǒng)
C 成品系統(tǒng)
S 灰塵輸送系統(tǒng)
D 電除塵系統(tǒng)
F 風(fēng)機系統(tǒng)
H 回?zé)犸L(fēng)除塵系統(tǒng)
攀鋼球團控制系統(tǒng)分為以上9個子系統(tǒng)，涉及畫面多達80多個，在此就不一一贅述，以下簡單介紹系統(tǒng)的基本功能如下：
系統(tǒng)功能
1．開關(guān)量數(shù)據(jù)采集與處理，按系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，如：順序啟動、順序停車、緊急停車、故障停車等功能。
2．儀表量數(shù)據(jù)采集與計算，模擬量的顯示、控制，如：溫度、壓力、流量、熱電偶、熱電阻等，模擬量的智能PID 控制，如變頻設(shè)備等。
3．重要參數(shù)顯示實時趨勢曲線及歷史趨勢曲線；
4．過程變量數(shù)值的報警、記錄及打印；
5．生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表打印
6．系統(tǒng)自診斷，對現(xiàn)有OPEN_2000 架構(gòu)的所有硬件設(shè)備進行實時監(jiān)控；
結(jié)束語
攀鋼球團控制系統(tǒng)自投運以來運行穩(wěn)定，由于擁有較高的自動化程度，實現(xiàn)了全自動化生產(chǎn)，日產(chǎn)量4000 噸左右，OPEN_2000 完善的架構(gòu)和多種接口的通訊使得系統(tǒng)的維護更加方便，操作界面簡單明了，操作工能在短時間內(nèi)輕松駕馭，支持多種編程語言使得開發(fā)更加靈活實用，目前OPEN_2000 系統(tǒng)有多種包括大、中、小型控制系統(tǒng)的解決方案，，曾多次成功應(yīng)用于燒結(jié)、選礦等控制領(lǐng)域。
四川省攀枝花鋼城企業(yè)總公司球團廠始建于2004 年3 月，于同年年底投入運行，首創(chuàng)同類行業(yè)的從設(shè)計到投入運行時間最短，廠區(qū)結(jié)構(gòu)最緊湊，施工難度最大，堪稱典型的微雕之作，氧化球團礦的生產(chǎn)能力為120 萬t/年，由于氧化球團具有先進、
復(fù)雜的生產(chǎn)工藝過程，所以對自動控制系統(tǒng)的要求也十分嚴(yán)格，攀鋼球團廠的控制系統(tǒng)部分采用了OPEN_2000 PLC 硬件和配套的OPEN VIEW 監(jiān)控軟件。
OPEN_2000 處理器采用先進的32 位CPU，配置嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，支持模塊網(wǎng)絡(luò)熱備冗余、熱插拔技術(shù)，功能強大的CPU 模塊擁有超大存儲容量，并可支持多種通信接口RS232、RS485、以太網(wǎng)。可實現(xiàn)采集、運算、邏輯、定時、控制、通訊等功能，其程序開發(fā)方便，可與上位機組成控制系統(tǒng)，實現(xiàn)集散控制，與常用的可編程控制器PLC 相比，它在處理速度上顯著提高，硬件冗余CPU 同步速率更快。
OPEN_2000 CPU 和I/O 模塊的組合可以形成多種工作方式，本地、擴展、遠(yuǎn)程工作方式分別對應(yīng)于小、中、大型控制系統(tǒng)均有其完備的解決方案，可廣泛應(yīng)用于電力、冶金、機械、化工自動化控制。
系統(tǒng)運行在WINDOWS2000 環(huán)境下，組態(tài)軟件采用OPEN VIEW3.6,上位機與下位機OPEN_2000 通訊使用Modicon modbus TCP/IP 驅(qū)動，數(shù)據(jù)庫與下位機通訊采用PORTserver 方式，SERVER 與下位機進行數(shù)據(jù)交換，兩臺CLIENT 讀取SERVER 的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以提高上位機與下位機的網(wǎng)絡(luò)通訊速度。系統(tǒng)架構(gòu)：攀鋼球團廠自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如下圖所示：
整個控制系統(tǒng)包括總線為全冗余式設(shè)計，本系統(tǒng)采用了5 套OPEN_2000 處理器，6 臺監(jiān)控站（其中3 臺為熱備監(jiān)控站），2 臺工程師站，2 臺交換機（互為熱備），雙以太網(wǎng)地址總線；按現(xiàn)場控制室位置分為本地和遠(yuǎn)程控制站，其中本地控制站在主控制室車間，遠(yuǎn)程控制站在干配控制室車間，本地和遠(yuǎn)程控制站之間采用光纖通訊，按被控信號主要分為數(shù)字量信號控制和模擬量信號控制。
兩套監(jiān)控站均設(shè)置在主控室，每套監(jiān)控站中有一臺作為SERVER，另外兩臺為CLIENT上位機監(jiān)控由OPEN VIEW 軟件實現(xiàn)。
PLC 站配置
本系統(tǒng)共架設(shè)10 個PLC控制站，分別在造球控制室和原料準(zhǔn)備控制室，如下圖所示：
CAB1-10 為控制柜體編號；原料準(zhǔn)備控制室CAB1、CAB2，造球控制室CAB3-CAB10。
系統(tǒng)配置
監(jiān)控站：研華工控機PⅣ2.0G，512M 內(nèi)存，80G 硬盤，19″LED 顯示器
工程師站：DELL1.8G 筆記本兩臺
控制系統(tǒng)：OPEN_2000 控制系統(tǒng)
操作系統(tǒng)：WINDOWS2000
組態(tài)軟件：OPEN VIEW 組態(tài)軟件8 套
激光打印機一臺
3COM 交換機兩臺
工藝流程
以下為工藝設(shè)備流程圖：
控制系統(tǒng)劃分
Y 原料系統(tǒng)
P 干配系統(tǒng)
Q 造球焙燒系統(tǒng)
R 潤磨系統(tǒng)
C 成品系統(tǒng)
S 灰塵輸送系統(tǒng)
D 電除塵系統(tǒng)
F 風(fēng)機系統(tǒng)
H 回?zé)犸L(fēng)除塵系統(tǒng)
攀鋼球團控制系統(tǒng)分為以上9個子系統(tǒng)，涉及畫面多達80多個，在此就不一一贅述，以下簡單介紹系統(tǒng)的基本功能如下：
系統(tǒng)功能
1．開關(guān)量數(shù)據(jù)采集與處理，按系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，如：順序啟動、順序停車、緊急停車、故障停車等功能。
2．儀表量數(shù)據(jù)采集與計算，模擬量的顯示、控制，如：溫度、壓力、流量、熱電偶、熱電阻等，模擬量的智能PID 控制，如變頻設(shè)備等。
3．重要參數(shù)顯示實時趨勢曲線及歷史趨勢曲線；
4．過程變量數(shù)值的報警、記錄及打印；
5．生產(chǎn)數(shù)據(jù)報表打印
6．系統(tǒng)自診斷，對現(xiàn)有OPEN_2000 架構(gòu)的所有硬件設(shè)備進行實時監(jiān)控；
結(jié)束語
攀鋼球團控制系統(tǒng)自投運以來運行穩(wěn)定，由于擁有較高的自動化程度，實現(xiàn)了全自動化生產(chǎn)，日產(chǎn)量4000 噸左右，OPEN_2000 完善的架構(gòu)和多種接口的通訊使得系統(tǒng)的維護更加方便，操作界面簡單明了，操作工能在短時間內(nèi)輕松駕馭，支持多種編程語言使得開發(fā)更加靈活實用，目前OPEN_2000 系統(tǒng)有多種包括大、中、小型控制系統(tǒng)的解決方案，，曾多次成功應(yīng)用于燒結(jié)、選礦等控制領(lǐng)域。
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