一．北海潿洲炭黑自動化工程簡介
北海潿洲炭黑自動化生產線自控係統方案的技術要求和經濟指標如下：
１． 係統軟硬件總體要求
1) 係統先進成熟可擴展
，以便今後建立全廠級的控製－管理一體化；
2) 係統組態軟件平台采用Windows NT操作係統；
3) 係統提供高級語言接口和高級算法；
4) 係統提供在流程畫麵上支持控製調節窗口、報警窗口和報表窗口等；
5) 係統具有操作員級的控製站和I/O模板運行狀態自診斷及顯示功能；
6) 係統具備帶電插拔功能；
7) 係統冗餘功能：通訊網絡
、控製器和電源都要求冗餘。

２． 係統功能要求
1) 調節控製係統功能：雙閉環控製調節回路14個；單閉環控製調節回路13個

；遠程手操調節回路14個。
2) 安全連鎖係統功能：包括有各反應爐溫度、風機、水泵安全連鎖信號和天然氣、一氧化炭濃度探測安全連鎖信號。
3) 顯示操作打印係統功能：高分辨率各種畫麵直觀顯示
，鼠標操作，屏幕列表報警，實時參數、狀態和操作記錄等報表打印。
4) 信號處理係統功能：AI合計102路，AO合計48路

，DI合計134點，DO合計63點。

二、自控係統方案
本工程采用德國西門子公司基於全集成自動思想化的新一代過程控製係統PCS7，具體係統方案既保證其技術和經濟指標
，又保證用戶在使用後在當前激烈的市場競爭中穩操勝券經過仔細分析
、對比和研究上述係統需求
，我們選定的集成方案見附圖。有關該係統的主要特點簡述如下：
１． 工程師站和操作員站的特點
1) 充分貫徹西門子公司全集成自動化的思想，係統具有統一的通訊、統一的組態工具、統一的數據庫，消除了傳統的DCS與PLC之間的鴻溝；
2) 監控軟件WinCC (視窗控製中心)為基於 Windows 95/NT操作係統的開放 型全圖形化R人機操作界麵，具有組態方便，操作簡單的特點；
3) Win CC擁有完備的工業圖形庫
，如閥門、反應罐、模擬傳統顯示儀表、 管道等, 方便了工程師設計監控係統的過程畫麵；
4) 人機界麵具有良好的開放性， 支持以太網、Profibus、RS232、RS422/485等通訊方式
，支持TCP/IP、網絡DDE、ODBC
、OPC、SQL、Internet等標準通訊協議;
5) 操作員界麵為全漢化界麵
，並且具有動態語言切換功能，有利於出口項目的開發和調試；
6) Win CC提供獨特的組態向導
， 詳細的在線幫助，多媒體自學軟件, 以及全 套中文使用手冊和參考手冊
，有利於用戶在較短的時間內快速掌握;
２． 係統通信功能特點
1) PROFIBUS-FMS通信協議運行於WindowsJNT環境，用於上位機與控製器間的實時通
2) MPI通信協議運行於WindowsLNT環境，用於上位機與控製器間的編程組態通訊
；
3) PROFIBUS-DP通信協議運行於Windows NT環境
，用於控製器與ET-200 擴展I/O間的實時通訊， 速度可達12M

，距離可達9.6公裏(電纜)或 90公裏 (光纜)。
３． 控製器和I/O模板特點
1) S7係列控製器和 I/O卡件可靠性高，MTBF在數十萬小時以上（最短MTBF ＝19.6年）；
1) 模擬量輸入卡具有兩線製變送器配電功能
，所有類型的I/O信號均有本安卡件供選擇；
2) 所有模塊均有完善的自診斷功能、傳感器斷線監測功能、在線插拔功能
，保證了係統安全、長時間運行，提高了係統的可用性和可維護性；
４． 控製組態軟件特點
1) 係統提供完善的符合IEC1131標準組態工具，包括梯形圖（LADER）、語句表（STL）、連續功能圖（CFC）、順序功能圖（SFC）、結構化語言（SCL）
，且各種組態工具可混合使用，交叉引用非常方便快捷
；
2) 係統提供近500個CFC標準功能塊庫，提高了係統組態效率，縮短了工程周期
；
５． 冗餘係統功能特點
1) 控製器冗餘係統可以實現雙控製器冗餘切換的功能，當主控的CPU出現故障時
，另一個CPU自動地接替主控CPU的工作
， 切換時間為毫秒級。
2) 通信冗餘功能包括：采用PROFIBUS-DP協議的ET200M I/O站冗餘通訊接口和電纜，實現與 雙控製器（CPU）的 冗餘通訊
；
3) 電源冗餘功能：10A 直流電源冗餘配置，用於CPU和模板供電；

三

、解決實施中出現的問題
科技由於該工程是我公司第一次應用西門子PCS7冗(rong)餘(yu)係(xi)統(tong)，在(zai)整(zheng)個(ge)實(shi)施(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)遇(yu)到(dao)了(le)一(yi)些(xie)較(jiao)小(xiao)的(de)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)
，但(dan)在(zai)西(xi)門(men)子(zi)公(gong)司(si)技(ji)術(shu)的(de)大(da)力(li)支(zhi)持(chi)和(he)我(wo)公(gong)司(si)的(de)共(gong)同(tong)努(nu)力(li)下(xia)，都(dou)得(de)到(dao)了(le)圓(yuan)滿(man)解(jie)決(jue)。在(zai)此(ci)將(jiang)問(wen)題(ti)和(he)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)說(shuo)明(ming)如(ru)下(xia)
，以(yi)供(gong)參(can)考(kao)：
１． 問題：新購的EPSON公司LQ-1600-KIII打印機無NT4.0打印驅動程序，不 能打印。
辦法：安裝EPSON公司LQ-1600-KI FOR NT4.0打印驅動程序即可。
２． 問題：炭研院原來未提聲卡報警要求，後用戶要求增加，但訂西門子聲卡來不及。
辦法：購買普通電腦聲卡
，並編寫相應程序解決。

四、 結論和體會
集合本係統是根據炭黑設計院為北海潿洲終端炭黑廠建設工程自控係統所提技術和經濟指標，結合西門子先進的過程控製係統PCS7的(de)特(te)點(dian)，特(te)別(bie)是(shi)應(ying)用(yong)冗(rong)餘(yu)技(ji)術(shu)進(jin)行(xing)配(pei)置(zhi)選(xuan)型(xing)優(you)化(hua)設(she)計(ji)，才(cai)得(de)以(yi)中(zhong)標(biao)的(de)。同(tong)時(shi)在(zai)整(zheng)個(ge)實(shi)施(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)確(que)實(shi)遇(yu)到(dao)的(de)一(yi)些(xie)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)
，不(bu)僅(jin)做(zuo)到(dao)完(wan)全(quan)滿(man)足(zu)招(zhao)標(biao)書(shu)的(de)技(ji)術(shu)條(tiao)款(kuan)，現(xian)場(chang)按(an)期(qi)通(tong)過(guo)調(tiao)試(shi)，並(bing)且(qie)一(yi)次(ci)投(tou)運(yun)成(cheng)功(gong)
，獲(huo)得(de)了(le)化(hua)工(gong)部(bu)炭(tan)研(yan)院(yuan)和(he)中(zhong)國(guo)海(hai)洋(yang)石(shi)油(you)南(nan)海(hai)西(xi)部(bu)公(gong)司(si)北(bei)海(hai)潿(wei)洲(zhou)終(zhong)端(duan)炭(tan)黑(hei)廠(chang)的(de)一(yi)致(zhi)好(hao)評(ping)。