概述

華新水泥有限公司日產5500 噸的水泥生產線，從石灰石破碎到水泥包裝的生產過程監控
、信息管理全部納入計算機控製係統。整個控製係統以生產過程控製為核心，將高低壓電動機
、自動化儀表、生料質量控製
、gongchangxinxiguanlidengtongguowangluolianjiechengyigezhengti。jingyingguanlicengcaiyongyitaiwang，shengchanguanlicengcaiyonggongyeyitaiwang，xianchangkongzhicengyixianchangzongxianweizhu，changguifenbushiI/O 為輔，組成了一個適於大型水泥生產線的高水平
、低投資的完整管理控製一體化係統。整個係統的基本配置見係統配置圖。

控製係統配置

整個控製係統網絡分為經營管理層、生產管理層和現場控製層。

1) 經營管理層

經營管理層依托華新水泥有限公司已建成的管理網絡，通過標準以太網與生產管理層連接。

2) 生產管理層

整個係統根據生產線的布置情況和運行管理要求共設6個控製室：中央控製室
、原料控製室、石灰石破碎控製室
、水泥包裝控製室
、碼頭控製室、總配電站。生產管理層采用標準TCP/IP 協議通過工業以太網實現現場控製站與操作員站
、工程師站和服務器之間的通訊。

・ 操作員站/ 工程師站、PCS7 服務器、現場PLC 站和MIS 服務器通過OSM 連接到工業以太光纖環網上
，可以實時共享現場PLC 站的信息。

・ 正常操作時，操作員站配置相同
，互為備用。可獨立工作，也可同時工作，顯示不同畫麵。調試和維修時工程師站可用作軟件開發、診斷現場PLC 站故障原因並進行排除等工作。

・ 中控室配置彩色噴墨打印機和激光打印機，分別用於報表打印、畫麵及趨勢曲線打印和實時報警打印。

・ 管理功能：通過清晰友好的人機界麵(HMI) 監控生產線工藝流程實時數據。

・ 控製功能：用圖形菜單，即中控室操作人員通過操作站的鍵盤或鼠標對現場設備進行開停控製，也可對現場控製站的調節參數、設定值進行修改。

・ 趨勢圖顯示功能：用棒狀圖和趨勢曲線顯示主要工藝參數的曆史趨勢和實時趨勢。通常在一幅趨勢圖中顯示

1-4 個工藝參數。趨勢圖中的時間坐標可以選擇調整，並能保存兩年的曆史數據。

・ 報警處理功能：在操作員站的CRT 上，不論當前顯示何種畫麵，都會在畫麵的報警欄處顯示出醒目的故障狀態

，使得操作人員隨時了解生產線的故障狀態。

・工藝參數設定功能：工藝參數設定分為二類，連續回路控製中的控製值設定和報警的設定。

・其它功能：故障次數記錄、主要設備運行累計時間記錄、大修周期時間、自動生成日/ 月/ 年報表，並可選擇打印方式、自動記錄設備或生產過程出現的非正常現象
、發生時間
、排除時間，並打印報表、曆史數據恢複和曆史趨勢曲線顯示
，實時數據和曆史數據分析處理。

3) 現場控製層

現場控製層用於控製水泥生產線工藝過程的各個現場環節。根據本生產線現場I/O 信號的分布
，現場控製層分成6 個現場控製站、3 個遠程I/O 站：原料控製站、石灰石破碎遠程I/O 站、碼頭遠程I/O 站、原料磨控製站、窯尾控製站、窯頭現場控製站、水泥磨現場控製站

、熟料庫底遠程I/O 站和水泥包裝現場控製站。

・現場控製站采用SIMATIC S7-400 係列控製器，每個現場控製站都自成係統，可以獨立運行，不受其他現場控製站或服務器故障停機的影響。

・遠程I/O 站采用SIMATIC ET200M 遠程I/O 站
，配置CPU315-2DP 通過PROFIBUS-DP 與S7-400 係列現場控製器進行通信，遠程I/O 用於擴展現場控製器的遠程輸入輸出能力。在SIMATIC PCS7 中， ET200M 遠程站中的分布式I/O 模板，通過PROFIBUS-DP 與中央單元連接，為遠程I/O 的de配pei置zhi提ti供gong了le極ji大da的de靈ling活huo性xing
，即ji可ke在zai控kong製zhi室shi內nei集ji中zhong配pei置zhi，也ye可ke在zai現xian場chang電dian力li室shi或huo分fen站zhan控kong製zhi室shi內nei分fen布bu配pei置zhi。可ke通tong過guo在zai中zhong央yang處chu理li單dan元yuan插cha入ru多duo個ge通tong訊xun處chu理li器qi來lai配pei置zhi多duo條tiaoSIMATIC NET 網絡。

・10kV 係統采用SIPROTEC 4 7SJ62 綜合保護器，通過PROFIBUS-DP 現場總線與S7-400 係列現場控製器進行通訊
，實現對高壓電機和10kV 配電係統的控製和保護。

・低壓電動機采用3UF5 SIMOCODE-DP 電機保護控製器
，通過PROFIBUS-DP 現場總線與S7-400 係列現場控製器進行通訊，係列實現對低壓電動機的控製和保護。

・ 調速裝置采用6SE71 係列變頻調速
，通過CBP2 的PROFIBUS-DP 現場總線與S7-400 係列現場控製器進行通訊。

・電動執行機構采用SIPOS 5 通過PROFIBUS-DP 與S7-400 係列現場控製器進行通信。

・ 現場智能儀表( 壓力、溫度、氣體分析等) 通過PROFIBUS-PA 與S7-400 係列現場控製器進行通訊。

SIMATIC 網絡係統

PCS7 的SIMATIC NET 工業通訊網絡結構
，擁有豐富靈活的網絡層級。各個層級的通訊協議均采用國際標準的網絡協議，保證了係統的開放性。SIMATIC NET 的網絡產品和模件都采用工業標準製造，適用於有電磁幹擾和汙染的工業環境。

1) 現場總線級

SIMATIC PCS7 的現場儀表和設備級采用PROFIBUS現場總線進行通訊
，中央控製器與現場I/O 站通過PROFIBUS-DP 互相進行通訊。

2) 係統總線級

工業以太網作為連接操作員站、工程師站和自動化係統站的係統總線。SIMATIC NET 中的高速以太網采用全雙工並行(FDX) 通訊模式。

3) 工廠管理級

SIMATIC PCS7 提(ti)供(gong)開(kai)放(fang)的(de)係(xi)統(tong)平(ping)台(tai)
，支(zhi)持(chi)將(jiang)係(xi)統(tong)連(lian)接(jie)到(dao)工(gong)廠(chang)管(guan)理(li)級(ji)
，以(yi)實(shi)現(xian)工(gong)廠(chang)管(guan)理(li)層(ceng)上(shang)眾(zhong)多(duo)軟(ruan)件(jian)包(bao)快(kuai)速(su)簡(jian)便(bian)的(de)集(ji)成(cheng)，實(shi)現(xian)無(wu)縫(feng)管(guan)理(li)和(he)控(kong)製(zhi)層(ceng)上(shang)的(de)數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan)和(he)共(gong)享(xiang)，並(bing)以(yi)WEB 方式實現與集團經營管理網的過程數據共享。

結束語

現場總線技術的出現和成熟，使傳統的DCS 控製係統在結構和性能上都發生了巨大的飛躍。係統結構的簡化，使其從設計、安裝、投tou運yun到dao正zheng常chang生sheng產chan運yun行xing及ji檢jian修xiu維wei護hu，都dou體ti現xian出chu諸zhu多duo優you越yue性xing。它ta不bu僅jin節jie省sheng了le硬ying件jian數shu量liang與yu投tou資zi

，節jie省sheng了le安an裝zhuang費fei用yong，而er且qie係xi統tong的de維wei護hu費fei用yong也ye大da大da地di降jiang低di。SIMATIC PCS7 guochengkongzhixitongfengfudechanpinzhichengheduocengcidetongxunwangluokemanzuxiandaidaxingshuinigongchangzaichuantongdeyishengchanguanliweihexindekongzhixitongjiegoushangxiangjingyingguanlicenghexianchangkongzhicengliangduanyanshendekongzhiyaoqiu。shangcengtongguobiaozhunyitaiwangjierujingyingguanliceng，xiacenggenjushuinishengchanxiandetedian
，linghuodizuchengxianchangzongxianhefenbuI/O 現場控製層。