本方案是為某公司30萬噸焦化工程自動化儀表分工程所做的設(shè)計方案。我們采用德國SIEMENS的現(xiàn)場總線PROFIBUS及工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，將本期工程所包括焦?fàn)t工段、鼓冷工段、脫硫工段、粗笨工段制冷工段組成先進的FCS控制系統(tǒng)。實現(xiàn)對鼓風(fēng)工段、脫硫工段、粗笨工段控制室集中監(jiān)控及焦?fàn)t工段采用交換機控制室內(nèi)就地監(jiān)控方式。其中焦?fàn)t設(shè)1個操作站、1個工程師站，鼓冷工段、脫硫工段、粗笨工段各設(shè)1個操作站，合設(shè)1個工程師站。整個控制可以通過FCS系統(tǒng)以及工業(yè)以太網(wǎng)系統(tǒng)的人機界面——操作站及其實時監(jiān)控軟件，完成對所有的實時監(jiān)測和控制功能，完成數(shù)據(jù)處理、顯示、停機聯(lián)鎖保護、手動操作、打印和聯(lián)網(wǎng)。
PROFIBUS現(xiàn)場總線系統(tǒng)介紹
控制系統(tǒng)的發(fā)展大體上經(jīng)歷了由最初的采用基地式儀表控制、集中式體系結(jié)構(gòu)的計算機控制系統(tǒng)DCS和近幾年發(fā)展的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS三個大的發(fā)展階段。現(xiàn)場總線它是現(xiàn)代控制技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的成果，是工業(yè)自動化事業(yè)的進展需要，也是技術(shù)發(fā)展的必然?，F(xiàn)場總線使得現(xiàn)場設(shè)備之間，現(xiàn)場設(shè)備和控制室設(shè)備之間構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的發(fā)展的趨勢。
現(xiàn)場總線技術(shù)的三大特點是信號傳輸數(shù)字化、控制功能分散化、開放與可互操作。目前，較為流行的現(xiàn)場總線有：FF- Foundation Field Bus(現(xiàn)場總線基金會 )現(xiàn)場總線、CAN(控制局域網(wǎng)絡(luò) )、 LONWORKS(局部操作網(wǎng)絡(luò) )、PROFIBUS(過程現(xiàn)場總線 )以及過渡性的HART(可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)通路 )協(xié)議等五種現(xiàn)場總線。
PROFIBUS現(xiàn)場總線主要用于可編程序控制器 (PLC)和開關(guān)量檢測系統(tǒng)。也就是說，它比較適用于工廠自動化系統(tǒng)。PROFIBUS適合于過程控制產(chǎn)品，如調(diào)節(jié)閥、執(zhí)行器、模擬量I/O模塊、數(shù)字量I/O模塊等。其開放的通信系統(tǒng)可使不同廠商的產(chǎn)品工作在同一個總線系統(tǒng)上。
焦化工程系統(tǒng)組成
整個焦化工程分成兩個控制中心，一個負(fù)責(zé)監(jiān)控焦?fàn)t工段，一個負(fù)責(zé)監(jiān)控鼓冷等工段。
本控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分為上層管理網(wǎng)和下層控制網(wǎng)，中間由S7-300 控制器鏈接構(gòu)成一個完整的控制網(wǎng)絡(luò)。上層管理網(wǎng)由標(biāo)準(zhǔn)纖維光纜加OLM（工業(yè)以太網(wǎng)光纖鏈路模塊）構(gòu)成環(huán)形主架，向上由ITP（9/15）標(biāo)準(zhǔn)電纜鏈接操作員站和工程師站，向下由ITP（9/15）標(biāo)準(zhǔn)電纜鏈接S7-300上的以太網(wǎng)模塊，構(gòu)成一個傳輸速率為10M/100M 的冗余以太網(wǎng)，實現(xiàn)操作員站、工程師站和S7-300控制器間的數(shù)據(jù)交換。下層控制網(wǎng)由雙角屏蔽線構(gòu)成PROFIBUS網(wǎng)
控制系統(tǒng)采用SIEMENS S7-300 PLC,監(jiān)控系統(tǒng)采用SIEMENS WINCC，并配置雙服務(wù)器熱備。整個通訊系統(tǒng)包括實時控制網(wǎng)絡(luò)DP 網(wǎng)和高速工業(yè)以太網(wǎng)。其中各工段均采用兩臺SIEMENS的S7-315可編程序控制器做系統(tǒng)主、從站，另加數(shù)字量輸入、輸出模塊和模擬量輸入、輸出模塊及工業(yè)以態(tài)網(wǎng)模塊組成一個底層為PROFIBUS現(xiàn)場總線,上層為以太網(wǎng)的控制系統(tǒng)，利用兩個CPU模塊實現(xiàn)重要參數(shù)的硬件熱備，并利用SIEMENS的監(jiān)控軟件WINCC實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)控。其中焦?fàn)t工段、鼓冷工段各配有1個操作站、1個工程師站、一臺打印機。同時兩套監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)軟件熱備，以提高系統(tǒng)的可靠性。見集中監(jiān)控系統(tǒng)控制圖。
集中監(jiān)控系統(tǒng)控制圖系統(tǒng)主要功能介紹
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，由于控制現(xiàn)場的情況越來越復(fù)雜，安全可靠性的要求也越來越高，選擇一個開發(fā)界面友好的、安全可靠的監(jiān)控系統(tǒng)軟件也越來越重要。綜合比較，本系統(tǒng)選用了西門子的WINCC組態(tài)軟件，它具有功能強大、開放性好、可靠性高、支持多語言等特點．是開發(fā)工業(yè)控制自動化系統(tǒng)工程的有力工具。
WINCC軟件主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理2個基本的功能。數(shù)據(jù)采集是指從現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)并進行相應(yīng)處理，數(shù)據(jù)的采集主要由下位機PLC來完成。本系統(tǒng)使用西門子的S7-300PLC可以很好的實現(xiàn)系統(tǒng)集成。數(shù)據(jù)管理是把從現(xiàn)場采集到的數(shù)據(jù)進行處理并把它送到上位機的數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)和現(xiàn)場信息在服務(wù)器或工作站上以裝置圖、系統(tǒng)圖、趨勢圖及報警表等圖形方式顯示出來，以 實現(xiàn)對整個工程的監(jiān)控，同時根據(jù)需要提供定時打印或手工打印功能以隨時打印報表、趨勢圖和報警。
由WINCC組成的本監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時采集整個焦化工程的過程控制參數(shù)以及相關(guān)信息，允許操作人員實時地對現(xiàn)場有關(guān)參數(shù)實施監(jiān)視和控制，操作人員只要通過上位機中豐富全面的畫面就可實現(xiàn)直觀地監(jiān)測和控制現(xiàn)場，從而實現(xiàn)對工藝過程的監(jiān)視和控制，還可查詢相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)進一步優(yōu)化提供 依據(jù)。
由于WINCC的開放性，它能和多種PLC產(chǎn)品相連接，這就為系統(tǒng)進一步擴展提供了平臺。
系統(tǒng)功能
本系統(tǒng)具有對重要參數(shù)的顯示、自動調(diào)節(jié)、報警、事故追憶、報表打印、趨勢顯示及必要的保護功能。
參數(shù)的顯示、自動調(diào)節(jié)：操作員可隨意在各工藝流程畫面間切換，以監(jiān)控各測點及調(diào)節(jié)回路的狀態(tài)。
報警：報警發(fā)生時可由聲、光、文本信息等途徑告知操作員發(fā)生異常情況的設(shè)備和工藝過程，以便及時處理。本項目把報警更細(xì)分為事故報警和普通報警，并發(fā)出不同的音響。歷史報警信息在Alarm log 中查閱、打印。
事故追憶：系統(tǒng)有操作記錄和報警歷史記錄，發(fā)生事故時可以追憶當(dāng)時的情況，以便正確地分析事故原因，以絕后患。
報表打?。阂园鄨蟮男问綄λ兄匾獏?shù)進行報表自動打印，也可隨意手動打印歷史數(shù)據(jù)。
趨勢顯示：以趨勢圖的形式對所有要求記錄的參數(shù)進行72 小時趨勢顯示，并可按操作員要求隨時打印。
保護功能：在生產(chǎn)過程中尤為重要，當(dāng)保護條件滿足時，系統(tǒng)必須立刻做出反應(yīng)，使相關(guān)設(shè)備及工藝流程處于安全狀態(tài)，以保證生產(chǎn)安全。這是本項目使用冗余控制非常重要的原因。
軟件編程
經(jīng)貴公司審核通過的設(shè)計方案、圖紙及資料將作為我們軟件編程的依據(jù)。軟件編程主要包括以下一些內(nèi)容：
系統(tǒng)調(diào)試與試運行
我們會派經(jīng)驗豐富的工程師到現(xiàn)場進行系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試的目的主要是檢驗設(shè)計中要求達到的系統(tǒng)邏輯功能及控制指標(biāo)，使系統(tǒng)所控制的設(shè)備能按貴公司期望的目標(biāo)運行。
調(diào)試工程師會根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備安裝進度，先調(diào)試的設(shè)備先投入自動運行，這樣可以確保系統(tǒng)試運行時間長，及早發(fā)現(xiàn)問題及早處理，盡量在系統(tǒng)試運行階段處理完所有的問題，不給用戶留下工程或技術(shù)余患。
系統(tǒng)調(diào)試及試運行過程中，我們的工程師還將為用戶配置各種數(shù)據(jù)或信息管理功能，便于用戶使用和數(shù)據(jù)分析。諸如歷史數(shù)據(jù)配置、報警信息檢索，事件記錄檢索、系統(tǒng)日常工作時間安排等。
系統(tǒng)調(diào)試步驟如下：
系統(tǒng)培訓(xùn)
系統(tǒng)調(diào)試及試運行期間，貴公司的系統(tǒng)維護工程師和操作人員即可積極參與工作，以增加對系統(tǒng)的初步了解，正式的系統(tǒng)培訓(xùn)工作安排在系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束以后，培訓(xùn)課程安排見培訓(xùn)章節(jié)，具體的參與人員和開始時間與業(yè)主協(xié)商解決。
系統(tǒng)驗收及竣工資料
系統(tǒng)調(diào)試完成并試運行以后，即可進行系統(tǒng)驗收。系統(tǒng)驗收的內(nèi)容可以分為硬件點、軟件功能、其他功能三項。硬件點驗收是檢驗現(xiàn)場傳回的信息能否在終端軟件上正確顯示，從終端軟件上發(fā)出的點的指令能否正確地調(diào)控現(xiàn)場設(shè)備；軟件功能驗收主要是驗證系統(tǒng)中要求實現(xiàn)的邏輯功能是否能夠準(zhǔn)確無誤地達到設(shè)計要求，系統(tǒng)中需要調(diào)控的參數(shù)能否準(zhǔn)確地受控；其它功能驗收則是驗收系統(tǒng)圖形、系統(tǒng)報警/數(shù)據(jù)記錄、系統(tǒng)日常工作時間安排等。
系統(tǒng)驗收的同時，我們的工程師會根據(jù)現(xiàn)場施工中所作的圖紙修改、點表的調(diào)整等變更事項，并結(jié)合施工圖，重新繪制工程竣工圖紙，作為最終圖紙交給貴公司留存檔案。
人員安排及各項工作的完成時間
1、設(shè)計前我們將安排2人前往貴公司了解現(xiàn)場情況和貴公司的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，時間為2天；
2、系統(tǒng)方案設(shè)計及會審將安排2人，時間為2天；
3、施工圖紙繪制2人，完成時間5天；
4、軟件編程安排4人，完成時間40天；
5、施工指導(dǎo)安排1人，完成時間隨施工進度；
6、系統(tǒng)調(diào)試安排2人，完成時間5天；
7、驗收及文檔整理安排1人，完成時間2天。
8、培訓(xùn)安排1人，完成時間2天。
工程進度計劃
工程進度計劃見工程進度表。
關(guān)于威儀:
廣州市威儀自動化有限公司，以PLC、DCS系統(tǒng)集成與軟件組態(tài)為龍頭，承接自動化系統(tǒng)工作，為眾多家企業(yè)完成過一系列重點工程。本公司憑借雄厚的實力，代理歐美幾大著名品牌的產(chǎn)品，其中有德國的西門子（Siemens）流量計及可控制編程器PLC，德國氟萊克森（FLEXIM）超聲波流量計和傳感器等，丹麥的丹佛斯（Danfoss）變頻器及工控儀表，美國丹納赫Gems-panamatric流量計及分析儀、Setra&Gems 工控儀表，美國通用（Ge）流量計及分析儀、Actaris水、電、熱計量表，Tecsis工業(yè)儀表。另外，本公司還自行研發(fā)生產(chǎn)威儀(Wayeasy)變頻器。
威儀公司秉承“技術(shù)領(lǐng)先，服務(wù)至上”的經(jīng)營理念，成功地為華南地區(qū)鋼鐵、石化、電力、食品加工業(yè)、藥業(yè)、機械制造、地產(chǎn)業(yè)、自來水等行業(yè)提供了工程建設(shè)、產(chǎn)品貿(mào)易及技術(shù)支持，在業(yè)內(nèi)享有良好的口碑！
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