應用背景

    四川省攀枝花鋼城企業(yè)總公司球團廠(chǎng)始建于2004 年3 月，于同年年底投入運行，首創(chuàng )同類(lèi)行業(yè)的從設計到投入運行時(shí)間最短，廠(chǎng)區結構最緊湊，施工難度最大，堪稱(chēng)典型的微雕之作，氧化球團礦的生產(chǎn)能力為120 萬(wàn)t/年，由于氧化球團具有先進(jìn)、復雜的生產(chǎn)工藝過(guò)程，所以對自動(dòng)控制系統的要求也十分嚴格，攀鋼球團廠(chǎng)的控制系統部分采用了OPEN_2000 PLC 硬件和配套的OPEN VIEW 監控軟件。

    OPEN_2000 處理器采用先進(jìn)的32 位CPU，配置嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統，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)?？蓪?shí)現采集、運算、邏輯、定時(shí)、控制、通訊等功能，其程序開(kāi)發(fā)方便，可與上位機組成控制系統，實(shí)現集散控制，與常用的可編程控制器PLC 相比，它在處理速度上顯著(zhù)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、遠程工作方式分別對應于小、中、大型控制系統均有其完備的解決方案，可廣泛應用于電力、冶金、機械、化工自動(dòng)化控制。

    系統運行在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 驅動(dòng)，數據庫與下位機通訊采用PORTserver 方式，SERVER 與下位機進(jìn)行數據交換，兩臺CLIENT 讀取SERVER 的狀態(tài)數據，以提高上位機與下位機的網(wǎng)絡(luò )通訊速度。系統架構：攀鋼球團廠(chǎng)自動(dòng)控制系統的網(wǎng)絡(luò )架構圖如下圖所示：

圖1

    整個(gè)控制系統包括總線(xiàn)為全冗余式設計，本系統采用了5 套OPEN_2000 處理器，6 臺監控站（其中3 臺為熱備監控站），2 臺工程師站，2 臺交換機（互為熱備），雙以太網(wǎng)地址總線(xiàn)；按現場(chǎng)控制室位置分為本地和遠程控制站，其中本地控制站在主控制室車(chē)間，遠程控制站在干配控制室車(chē)間，本地和遠程控制站之間采用光纖通訊，按被控信號主要分為數字量信號控制和模擬量信號控制。

    兩套監控站均設置在主控室，每套監控站中有一臺作為SERVER，另外兩臺為CLIENT上位機監控由OPEN VIEW 軟件實(shí)現。

    PLC 站配置

    本系統共架設10 個(gè)PLC控制站，分別在造球控制室和原料準備控制室，如下圖所示：

圖2

    CAB1-10 為控制柜體編號；原料準備控制室CAB1、CAB2，造球控制室CAB3-CAB10。
　　
    系統配置

    監控站：研華工控機PⅣ2.0G，512M 內存，80G 硬盤(pán)，19″LED 顯示器

    工程師站：DELL1.8G 筆記本兩臺

    控制系統：OPEN_2000 控制系統

    操作系統：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

    以下為工藝設備流程圖：

圖3

    控制系統劃分

    Y 原料系統

    P 干配系統

    Q 造球焙燒系統

    R 潤磨系統

    C 成品系統

    S 灰塵輸送系統

    D 電除塵系統

    F 風(fēng)機系統

    H 回熱風(fēng)除塵系統

    攀鋼球團控制系統分為以上9個(gè)子系統，涉及畫(huà)面多達80多個(gè)，在此就不一一贅述，以下簡(jiǎn)單介紹系統的基本功能如下：

    系統功能

    1．開(kāi)關(guān)量數據采集與處理，按系統實(shí)現聯(lián)鎖控制，如：順序啟動(dòng)、順序停車(chē)、緊急停車(chē)、故障停車(chē)等功能。

    2．儀表量數據采集與計算，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，如變頻設備等。

    3．重要參數顯示實(shí)時(shí)趨勢曲線(xiàn)及歷史趨勢曲線(xiàn)；

    4．過(guò)程變量數值的報警、記錄及打??；

    5．生產(chǎn)數據報表打印

    6．系統自診斷，對現有OPEN_2000 架構的所有硬件設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監控；

    結束語(yǔ)

    攀鋼球團控制系統自投運以來(lái)運行穩定，由于擁有較高的自動(dòng)化程度，實(shí)現了全自動(dòng)化生產(chǎn)，日產(chǎn)量4000 噸左右，OPEN_2000 完善的架構和多種接口的通訊使得系統的維護更加方便，操作界面簡(jiǎn)單明了，操作工能在短時(shí)間內輕松駕馭，支持多種編程語(yǔ)言使得開(kāi)發(fā)更加靈活實(shí)用，目前OPEN_2000 系統有多種包括大、中、小型控制系統的解決方案，，曾多次成功應用于燒結、選礦等控制領(lǐng)域。