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瞿海森 杜瑞琦
1 引言
云南紅塔滇西水泥廠(chǎng)3#窯工程中，FCS采用了PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。該現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)容易安裝，節省成本；集中組態(tài)，建立系統簡(jiǎn)單；提高了準確性，使工廠(chǎng)有更高安全性和有效性，減少了維護；由于是開(kāi)放的國際標準，使投資更安全；更重要的是，為工廠(chǎng)自動(dòng)化及CIMS系統打下了堅實(shí)的基礎。
控制系統工程軟件采用ABB公司的Freelance 2000系統，軟件運行操作系統為Windows NT，全中文操作。Freelance2000系統的現場(chǎng)控制器過(guò)程站集成了現場(chǎng)總線(xiàn)功能，一個(gè)現場(chǎng)總線(xiàn)控制站由現場(chǎng)控制器主單元DFC02，控制器電源模塊DFP01，兩塊控制器以太網(wǎng)模塊DFE02（E1802F和AM801F模塊），以及四塊PROFIBUS通信模塊DFM01組成。該現場(chǎng)控制器支持四種現場(chǎng)總線(xiàn)，易于組態(tài)，速率達12Mbps，模塊具有自動(dòng)識別和自診斷功能。它采用了兩層通訊協(xié)議：第一層采用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議；第二層采用工業(yè)以太網(wǎng)及TCP/IP協(xié)議，與Freelance2000系統進(jìn)行通訊。
滇西水泥廠(chǎng)PROFIBUS自動(dòng)控制系統根據實(shí)際需要和功能配置要求，將系統分為6個(gè)現場(chǎng)站，現場(chǎng)檢測執行機構和1500個(gè)左右的I/O點(diǎn)數連接到6條PROFIBUS-DP總線(xiàn)上。約200臺智能儀表連接到12條PROFIBUS-PA總線(xiàn)，其中有3條PROFIBUS-PA所連接的現場(chǎng)儀表是防爆型的，再通過(guò)DP/PA藕合器連接到PROFIBUS-DP總線(xiàn)上。圖1為控制系統的一個(gè)控制站示意圖。
圖1 控制站示意圖
2 系統結構
2.1 Freelance 2000系統軟件組成
Freelance 2000軟件主要由工程師站DigiTool、操作員站DigiVis及一些其他功能軟件組成。系統軟件能滿(mǎn)足如下功能：① 工程師站：具有組態(tài)功能，包括系統過(guò)程站、操作員站組態(tài)；系統故障檢測功能；編程語(yǔ)言采用IEC1131-3標準，系統數據庫為全局數據庫。② 操作員站：具有先進(jìn)的過(guò)程操作性能，包括總貌顯示、面板顯示、組顯示、趨勢顯示、報警及記錄顯示等標準預定義顯示，操作為“所見(jiàn)即所得”方式，同時(shí)具有面向維護人員的系統故障自診斷功能。③ 控制功能：除具有近200個(gè)常規控制塊外，還具有用戶(hù)自定義功能塊。④ 能作傳統報表打印、事故報告打印，也能進(jìn)行臨時(shí)打印報告，同時(shí)采用DDE數據交換同工廠(chǎng)管理系統進(jìn)行數據交互。⑤ 數據通信采用10MHz以太網(wǎng)，通信介質(zhì)采用光纜，具有較長(cháng)的通訊距離及較強的抗干擾能力。
(1) 工程師站軟件DigiTool
DigiTool軟件支持現場(chǎng)總線(xiàn)設備的數據讀取與編程功能，它不僅是一個(gè)自動(dòng)化編程工具，同時(shí)也是一個(gè)高性能的調試工具。它可以對現場(chǎng)設備進(jìn)行在線(xiàn)或離線(xiàn)編程，離線(xiàn)方式下的程序可在任何時(shí)候裝載到系統中去，使之運行于在線(xiàn)方式。DigiTool編程語(yǔ)言與IEC1131-3標準兼容，可以以圖形編程方式定義，它具有國際化的編程界面，支持的編程語(yǔ)言有：功能塊圖FBD
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