西门子CE M AT系统 在6 0 0 0 t/d水泥生产线中的案例

发布时间: 2016-08-12 | 分类目录:成功案例 |

一. 前言

SIEMENS CEMAT系统是针对水泥行业特别设计的控制系统,该系统建立在SIMATIC PCS7系统之上,该系统具有PCS7的全部特性及功能,并将水泥控制需要的工艺操作、故障诊断,以及连锁等功能增加进PCS7系统。沙特NRCC及约旦AMCP6000t/d生产线均 采用SIEMENS CEMAT控制系统。这两条生产线均由合肥院设计,控制系统软件开发及调试工作由合肥院实施,其中NRCC生产线已于2008年4月投产。

二.控制系统软硬件结构

1 系统包括四层结构

(1)第一层:现场I/O柜、远程站]/O柜及现场总线控制设备
采用ET200M 通讯模件,将开关量以及模拟量模件通过PROFIBUS DP连接到PS站。马达控制单元采用ABB 公司M102P 马达保护器,通过PROFIBUS DP连接到PS站。变频器采用ABB公司ACS 800及55O,通过PROFIBUS DP连接到PS站。车间变电站及总降中压开关柜通过PROFI—BUS DP连接SIEMENS 7SJ62保护器到PS站。Hasler皮带秤、IKN 篦冷机以及包装机都通过PROFIBUS DP连接至PS站。温度及压力分别采用ABB TF12及SIEMENS Sitrans P DSIII PA 总线仪表连接到PS站。

(2)第二层:过程控制站(PS)
过程控制站采用AS 417—4H控制器,安装若干CP443—5 PROFIBUS DP通讯模件连接DP设备。通讯速率在500K一1.5M 之间。每个控制站有两块CP443—1以太网通讯模件,通过ScalanceX204交换机连接成双环网。

(3)第三层:操作站(OS)

操作站与工程师站均采用DELL电脑。服务器采用冗余服务器结构,两台服务器采用DEI L塔式服务器。

(4)第四层:管理及优化站(MS)
管理及优化站包括MIS管理系统以及MCS及KCS窑磨优化系统。

三.CEMAT功能块及图标的应用

CEMAT系统提供了水泥生产线控制必须的常用功能块及对应的图标,包括组启停、单向马达控制、双向马达控制、电磁阀控制、电动执行器控制、报警处理、模拟量处理等。设备启停包括三种方式:

(1)组模式(Automatic Mode)
启停命令通过操作员打开面板按相关按钮执行,组启动命令首先发出启动预告,启动预告后组内设备按照连锁管理自动启动。组停车命令发出后设备按照连锁关系自动停车。

(2)单机模式(Single Mode)
在单个模式下,每个组内设备可以通过相应的设备面板单独启停,并且可以选择连锁及非连锁模式。若在非连锁模式下,设备启动连锁及运行连锁关系将被屏蔽,在打点期间该模式十分有效。

(3)现场模式(I ocal Mode)
在现场模式下,组内的设备将通过外部连接的启停按钮启停设备,这时设备启动连锁及运行连锁关系将被屏蔽。但需要注意的是CEMAT系统为中控优先系统,现场模式其控制仍然是通过PS站输出到控制单元,若低压控制原理图采用现场优先方案,设备现场运行后会报接触器故障。

四. CEMAT程序设计

1 项目结构设计
CEMAT项目包括三个视图方式,分别为组件方式(Component view)、工厂方式(Plant view)以及对象方式(Process object view)。建立PS,OS站硬件配置使用Component View模式,分别插入AS站及OS站。然后对各站进行模件配置,网络配置。建立程
序使用Plant View模式,根据工艺分组插入CFC程序块。每个设备分别建立一个CFC程序块,并把设备的相关信息均放入该设备中(如拉绳、跑偏、电流等)。编程采用CFC功能块图的方式,通过连线的方式编程。

2 OS程序设计
CEMAT系统采用WINCC V6.2 HMI组态软件,它提供了标准的水泥设备图标及操作面板,并且可以从AS站中自动生成OS站需要使用的标签及报警记录。加快了编程的效率,由于变量采用结构变量自动连接,因此动态连接错误的可能性减少到最低。

3 其它设置
CEMAT项目根据项目配置情况还需要进行时间同步配置及冗余配置。其中时间同步配置必须设置正确,确保控制站,服务器,操作站采用一个统一的时间,避免错误的故障记录。冗余配置在采用荣誉服务器配置时可以保证一台服务器故障是另一台服务器自动切换为主服务器,提高系统的稳定性。

五.结语
通过在NRCC及AMCP项目采用CEMAT系统,我们认为该系统的标准面板设计容易被国外业主接受,而且系统的编程效率与传统的STEP 7+WinCC模式相比提高很多。值得提出的是,由于该系统是按照中控优先方式设计的,即便现场启动其分合闸命令在CEMAT功能块中仍然通过控制站输出,因此在此类设计过程中,尽量避免现场优先启动的设计方式,以避免系统产生错误的故障记录。