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ABB AC800F系统在海螺水泥的成功应用

ABB(中国)有限公司
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  1. 系统概述及项目背景
  ABB IndustrialIT系统是在ABB原有控制系统基础上发展起来的最新的企业自动化解决方案┩あよ。该系统融传统的DCS和PLC优点于一体并支持多种国际现场总线标准ァ,尤其适合于水泥行业的应用贰ろ,目前在水泥行业应用非常广泛伍╰。
  2001年安徽海螺集团上了2500 t/d 生产线两条拍㈠,5000 t/d 生产线四条ュゲ,全部采用ABB AC800F控制系统сむㄌχū,3年来运行良好ㄟǜ,在此良好合作的基础上2004年又大规模地上了11条5000 t/d和10000 t/d生产线М↑,全部采用了ABB的控制系统?ワ┏◣,在2005年还将有6条5000 t/d和10000 t/d生产线采用ABB的控制系统ん△。本文以池州2×5000 t/d 生产线项目为重点月零⒒П,从技术角度介绍AC800F系统在海螺的成功应用θ┺Г丅。 
  2. DCS系统控制网络
  系统网络分为现场控制层和中央监控层两层网络ツ。
  第一层为现场控制层ΕС☆╦,ABB S800 远程I/O采用Profibus DP通信标准与AC800F控制器进行通信⒒丅Α,通讯速率高达12MB/s㎞木ㄇ%,距离远达1200米§ㄎ┅°き,根据项目要求㈣マ⒐Υょ,有些站距离比较远ǖы,采用光纤作为传输介质£ξ┆㈡н;在现场采用了部分现场总线仪表┷┭ㄡ,采用ProfiBus PA通信标准与AC800F控制器进行通信╜金㈨。
  第二层为中央监控层〗т◤Μを,实现各控制器之间及与操作员站╔т、工程师站的通信эьや╧,采用基于TCP/IP协议的工业以太网〨ⅥΣ。由于水泥行业的特点ゲ,控制器及操作员站位置分散у·┌√っ,且距离较远┓ォゆ┌┞,现场干扰较大弎,所以通信网络采用了冗余光纤环网结构⑩ǚ"。采用赫斯曼导轨安装型光纤集线器通信模件ㄑㄐ◇ǚ《,该集线器提供双冗余供电в,双路光纤接口↖⒂⑦ケ⒑,可以将光缆接成环形÷,通信模件内置冗余管理功能`乚⑦б,当环路任何一处出现故障可以在30ms内自动切换到另外一条备用线路上ǚ,同时可以诊测到故障发生位置Ы┋╇。
  3. DCS过程控制站
  3.1 DCS控制站特点描述
  过程控制级包括多个ControlIT控制站īユ,完成各种控制功能㎞㎝<└,ControlIT控制站由AC800F现场总线型控制器和下挂的S800分布式智能I/O站组成み。AC800F型 控制器功能十分强大ゑ∑┏,配有运算速度高达150MIPS的32位超标量 RISC型处理器(精简指令系统CPU)Intel80960HT25/75﹥,并配大容量内存(4M的 FlashEPROM和4~16M的RAM)及实时多任务嵌入式操作系统pSOS+ュ╢〤ㄑえ,充分满足工业过程控制对实时性和可靠性的严格要求陆、蘑讧眨控制器的控制周期可根据控制需要设置г,最快可设为5msǎボ土㈥с。I/O模件扫描速度很高ˇД,对模拟量T<20ms,对开关量T<5ms↑ぱ㏎ぶ②々I?刂破骶哂谢赪eb技术的自诊断功能ホ╚氺~,并可通过Internet进行远方诊断∮ゎ╓┐。
  ControlIT控制站所配置的每个 S800 I/O站可支持12个I/O卡件Ж≤レ,I/O卡件采用光电隔离技术。‰..ば┄,模拟量I/O卡件的精度不小于0.1%(热电阻为0.05%)ユ。AI卡件能驱动600m范围以内的二线制24VDC变送器┥,能直接给现场变送器供电祝∠⒖。DO输出经继电器隔离∷φ㏒→,继电器输出接点容量为DC24V/5A╨祝肆Υ。S800 I/O 采用奈⒎ˇ钵ィ块化设计, DIN导轨式安装, 由于对空间及环境要求不苛刻, S800 I/O 尤其适用于安装在分散的场合, 并且对处理信号几乎没有要求, 从而现场仪表和设备信号可以直接接线到S800 I/O 站┇陆⌒﹌。总所周知ㄔワ‘ご,在水泥厂的环境非常恶劣贰⒍,但这几条生产线自开车运行3年来Ё=∝,基本没有卡件损坏现象⒌ρブ。
  
  3.2 DCS控制站配置
  池州项目共采用5套AC800F控制器きあО,置于4个控制室中┯バ,原料磨控制室配1套AC800F控制站(,窑头控制室有两套AC800F控制站╄〣,窑尾控制室配1套AC800F控制站бМ§,水泥磨站控制室配1套AC800F控制站③。四个控制室通过冗余光纤环网连在一个网络上Ⅺつナ囍わ。
  
  · 生料磨控制站置于生料磨控制室.α,采用1套AC800F 控制器┉⒔,该控制器上配了2块Profibus模件:
  - 1个用于生料磨及废气处理S800 本地I/O控制ВБ┱,共计6个S800IO站〖」,3个用于1#线╠男ㄋ,3个用于2#线∫÷ホ。
  - 1个用于原料调配S800远程I/O 控制Ⅴㄦ〈,连接2个远程IO站)~,1个用于1#线び,1个用于2#线ザ、じ,另外还做 Siemens S7300 的接口━ぞ;
  · 窑头控制站置于窑头控制室中○さ,配置了1套AC800F 控制器ど,该控制器上配了2块Profibus模件:
  - 1个用于窑头/熟料入库处理S800 本地I/O控制╓,共计6个S800IO站ㄑ,1#与2#线各3各IO站╰;
  - 1个用于煤粉制备远程 S800 I/O 控制オπ〔,连接5个远程IO站╖,3个用于1#线《﹌项,2个用于2#线⒘ㄚΗ,另外连接Siemens S7300 PLC┨;
  - 窑尾控制站置于窑尾控制室中朤⒖㏎ネе,配置了1套AC800F 控制器Т!,该控制器上配了1块Profibus模件┟陆,用于窑中/窑尾/均化库底处理S800 本地I/O控制ピダ伍↗,1#与2#线各3各IO站け╝。
  · 水泥磨控制站置于窑头控制室中┝,配置了1套AC800F 控制器τマ男’,该控制器上配了2块Profibus模件:
  - 1个用于与Siemens S7300 接口ゎぺ。
  - 1个用于水泥磨本地I/Oモノ〡や玖,并配置了2个S800IO站や☆。
  
  3.3 矿山及码头部分控制系统配置
  · 矿山既码头部分采用西门子S7-300 PLC,П,共分四个站{┏た,即石灰石破碎控制站ⅵ,原料输送控制站ゃoмァ,码头控制站和熟料输送控制站柒⑻,并与DCS进行通讯:∑┏。
  - 石灰石破碎控制站和码头控制站的控制器选用CPU314㈩㈨ф,原料输送控制站和熟料输送控制站的控制器则选用CPU315-2DPХ¨え,可以采用Profibus DP 协议与AC800F DCS系统通信¢ё;
  - CP 343-5通信处理器使用Profibus FMS协议与相应的控制站CPU进行通信≮;
  - 控制站之间通信介质选用光纤ёеに,使用一对光纤耦合器连接∈;
  - 石灰石破碎控制站和熟料输送控制站配置触屏装置ノ╁ぁを,而原料输送和码头控制站各配置1台OS站┩ⅵㄍ,安装WinCC监控软件∴;
  · 另外如铜陵项目采用的PLC是AB的PLC5⒊,PLC与DCS之间采用Modbus 标准进行通信╘┣丅て。通讯也很方便(と。
  
  4. 操作管理级
  操作管理级主要包括OperateIT操作站月〩ㄖけ、EngineerIT工程师站£、数据网关┘⒌、管理计算机及相应软件Υл,另外还包括打印机╧┵、各种操作台等辅助设备¥Π。
  工程师站EngineerIT用于系统软件组态(支持在线组态)和调试投运や,它无需永久性接入系统モ┷Ρケ,操作站也可兼作工程师站(需按工程师权限登录)た。EngineerIT工程师站上的软件ControlBuilderF完成过程级≧▄╅и┝、操作级乃至现场总线仪表的组态以及调试ㄡǐУ。
  系统采用全局数据库╅,系统内的变量实现共享ぢ∷,该全局数据库完全下装到过程级Λх≒,不采用服务器/客户方案『┛卍,避免服务器故障造成数据交换任务瘫痪づのシ’名。全局数据库中任何变量更新仅输入一次即可财〤ǔベ,变量的检查也是全系统范围内进行ゐ。编程语言与图形化编程语言标准 IEC 1131-3完全兼容,根据实际控制要求可任意选用 FBDⅦきテ℡、LDǎΦ∥だ⒁、ILⅨㄦ、SFCφα、ST等方式↘╰弐。系统具备大量标准功能块及功能子程序Σá↖ッ,如调节块具备标准ァ木㈧〗、比率⒏θ"┽、步进弍⒏à>、2位¤o巜ぴⅳ、3位等功能块供用户根据实际情况选用ⅵ乚)ャ名,功能块编程采用参数表形式╆财ㄒзⅫ,语言面向仪表工程师语言ヘ╖。同时系统也提供用户自定义接口根据用户要求开发专用功能块↙ひプ月。系统具备选择部分ц~、修改部分ば★チ、全部下装功能┌プ〖。该软件可以离线编程т)スⅡí,在线修改参数ㄉㄈЭ♀Ξ,被修改的参数具备自动备份功能可以恢复れるヰ。该软件可以在线调试⊕①┬⑷え,可以单步运行で◎ス、跟踪г〤ㄑ〔┹、仿真调试〥叁。
  操作站的任务是生产监控株〆ωОォ,即综合监视来自过程控制级的所有信息╝┽⒖βЛ,进行监示λΦ∥き、报警ョ┳祝、趋势生成òβ、记录ト╛、打印输出及人工干预操作(发送命令⑷ㄌё、修改参数等)Ε。操作员站使用以太网与过程站及其它设备进行通信Ⅷ,由于系统数据库为全局社〡ㄎガ,所以操作员站之间数据及画面完全可以共享,互为冗余备份◇ユ。
  操作员站支持一系列标准预定义显示:如总貌显示壹、回路及各过程位号面板显示(面板也可以根据用户特殊要求实现自定义)⊙●┪、控制组显示ちだ╙朤б、趋势显示ギ┙⑧〉ぱ、报警显示÷ちデ木、过程信号记录与操作记录列表(实现各种操作的实时记录和实时打印)显示等〧,图形数量无软件限制ぞおグ捌ふ,画面数据更新时间为小于1秒ㄎ,可以由编程软件定义}。
  操作站及工程师站硬件均选用DELL的PC机ぃげ┿,操作系统Windows2000々¨。操作台用于放置操作管理级设备ダ。
  5. 总结
  实践证明⒒㈡㏄ふロ,ABB AC800F系统在海螺的十多条生产线上的运用都是很成功的’、⊕ゾ微。在2004年海螺的几条5000和10000t/d线也顺利地投运Ю╝┋㈦,并被中国仪器仪表学会评为2004年度优秀控制项目ゴ┾丄。


 

状 态: 离线

公司简介
产品目录

公司名称: ABB(中国)有限公司
联 系 人: 销售部
电  话: 010-84566688
传  真: 010-84567650
地  址: 北京朝阳区酒仙桥路10号恒通广厦
邮  编: 100016
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