作者單位：湖南省云箭集團(tuán)有限公司紅敏分廠419519
摘要：介紹了系統(tǒng)組成，結(jié)合實(shí)例對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的配置和主要功能進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。
自動(dòng)化系統(tǒng)控制與監(jiān)控功能的設(shè)計(jì)要求
在某產(chǎn)品自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中，由主熱工系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)單元共同組成流水線生產(chǎn)。其熱工系統(tǒng)要求提供119±2°C度恒溫介質(zhì)，所以主工藝配置為2臺(tái)1.5KW，13臺(tái)0.75KW熱工循環(huán)泵組。為此設(shè)置變頻控制柜1臺(tái)，工頻控制柜1臺(tái)。變頻控制柜內(nèi)變頻器按2.2KW考慮，變頻器采用1拖2方案用于機(jī)組控制，能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)泵組啟/停、自動(dòng)恒壓控制、節(jié)約能源等目的。
現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)包括19臺(tái)0.8-2KW的工作電機(jī)的變頻啟動(dòng)，工頻切換，手動(dòng)/自動(dòng)、近控/遠(yuǎn)控的操作模式，自動(dòng)方式下連鎖控制、互鎖保護(hù)、順序啟停、故障報(bào)警；
系統(tǒng)壓力參數(shù)采用PID閉環(huán)變頻調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)恒壓節(jié)能控制。
一、 自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)
依據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)檢測(cè)點(diǎn)多的實(shí)況，本著安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用與技術(shù)的先的原則設(shè)置以西門子S7 -300、PROFIBUS-DP為組態(tài)建構(gòu)中型控制網(wǎng)絡(luò)完成電氣設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控單元的數(shù)據(jù)采集，通過PLC自身的通訊口與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視、操作、控制。
在系統(tǒng)配置中，可見監(jiān)控系統(tǒng)包含管理層、控制層和設(shè)備層，它們之間通過網(wǎng)絡(luò)通訊完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、處理、控制指令的執(zhí)行。其中設(shè)備層包括檢測(cè)單元（RTD、磁翻板液位計(jì)、承重單元等）和電控設(shè)備（變頻器、電動(dòng)閥門、啟動(dòng)裝置等），用于完成工藝流程參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)和控制指令的執(zhí)行；控制層由西門子S7 -300、PROFIBUS-DP、HMI構(gòu)成，負(fù)責(zé)各種控制策略的實(shí)施；監(jiān)控管理層由計(jì)算機(jī)、攝相頭、打印機(jī)等監(jiān)控設(shè)備和軟件構(gòu)成，完成數(shù)據(jù)采集、處理、存儲(chǔ)及人機(jī)界面功能。
監(jiān)控軟件為CITECT SCADA ，系一個(gè)工業(yè)自動(dòng)化軟件解決方案，它為用戶提供可視化過程、數(shù)據(jù)獲取和監(jiān)視控制功能。
二、 監(jiān)控系統(tǒng)功能
1、 電機(jī)控制
通過界面選擇，可以采用HMI人機(jī)對(duì)話和計(jì)算機(jī)操作站進(jìn)行近/遠(yuǎn)程控制方式。PLC和變頻器作為系統(tǒng)控制核心，根據(jù)壓力偏差變化情況，控制泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)恒壓、恒溫。其中控制變量的PID算法可消除控制參量的靜態(tài)誤差、突變、滯后現(xiàn)象，縮短系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)間。
2、 動(dòng)態(tài)畫面演示設(shè)備及工藝流程
計(jì)算機(jī)顯示的畫面有工藝流程畫面、設(shè)備運(yùn)行畫面、趨勢(shì)圖、報(bào)警畫面、報(bào)表畫面。電壓、電流、水位、壓力、流量、電機(jī)轉(zhuǎn)速、變頻器頻率等過程變量的數(shù)值均可實(shí)時(shí)顯示在畫面上。通過調(diào)用這些畫面可以全面了解設(shè)備運(yùn)行狀況，并且方便操作。
3、 查閱過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)或歷史趨勢(shì)圖
可隨時(shí)觀看、任意調(diào)用所關(guān)心歷史數(shù)據(jù)的趨勢(shì)圖，比較分析其中數(shù)據(jù)波動(dòng)快捷找出關(guān)鍵因素。
4、 故障診斷與報(bào)警處理
在操作界面都列出了其啟動(dòng)條件，如上電情況、通訊狀態(tài)、故障狀態(tài)、近/遠(yuǎn)程控制等狀態(tài)，可記錄報(bào)警時(shí)間、確認(rèn)報(bào)警信息及資源管理。
5、 報(bào)表功能
可對(duì)任何關(guān)心的數(shù)據(jù)、圖形、趨勢(shì)曲線、歷史記錄等進(jìn)行打印或屏幕拷貝。
6、 功能擴(kuò)展
基于VB環(huán)境的拓展功能可以讓你擁有更廣闊的操作空間。
參考文獻(xiàn)
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