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概述
guangzhoushuinichangweiyuguangzhoushihuadouquxinhuazhen，zhujiangzhiliubajianghebeian。kaolvdaoqiyezishenfazhandexuyaohezhoubianjuminduikongqihuanjinggaishandeqipan，guangzhoushuinichangyu2004 年4 月開土動工遷建，並計劃於2005 年上半年建成投產。該項目總投資10 億元，建成後將達到年產230 萬噸水泥的規模。
集散控製係統
以下對新廣州水泥廠環保遷建工程項目(6000t/d) 集散型控製係統的係統規模、係統功能、操作功能等性能進行介紹。西門子公司在此項目上使用的是新一代集DCS 和PLC 的優點於一身的集散控製係統PCS7，係統結構如下圖所示。
它的主要特點如下：
・ 徹底打破了DCS 和PLC 的界限由於PCS7 AS 控製站采用的硬件與SIMATIC S7-400 係列高檔控製器相同，這樣就可以使得PCS7 的控製器和S7-400 控製器在硬件上是徹底兼容的, 從而徹底解決了硬件平台不一樣的問題，係統的安裝、維護、管理和備件的問題都得到了解決。
在硬件統一的基礎上，PCS7 更進一步實現了軟件的統一。在PCS7 的工程師站可以對PCS7 的控製器、操作員站進行編程和組態。同時，可以將整個項目有關的組態信息，如I/O 點數、I/O 規範( 量程範圍、信號製等)、聯網設備的地址、現場設備的設置參數( 如變頻器) 等都統一地存儲在一個唯一的組態文件中，並且這些組態信息可以下載到PCS7 的de控kong製zhi器qi中zhong，當dang需xu要yao更geng換huan現xian場chang設she備bei時shi，可ke以yi直zhi接jie更geng換huan，有you關guan的de設she備bei設she置zhi信xin息xi可ke以yi由you控kong製zhi器qi直zhi接jie下xia載zai到dao有you關guan的de現xian場chang設she備bei中zhong，從cong而er避bi免mian設she備bei設she置zhi錯cuo誤wu，減jian少shao停ting機ji時shi間jian。
・ 更加方便的組態工具
PCS7 的主要組態工具為CFC( 用於模擬控製的組態) 和SFC( 用於邏輯控製的組態)，同時保留了語句表和梯形圖的編程方式。各種不同的編程方式所做的用戶程序，經過編譯後生成統一的程序塊，經過有關的OB 塊調用後即可執行。
・ 完全融合了現場總線技術
由於采用了目前市場占有率最高的PROFIBUS 總線技術，PCS7 既可以支持I/O 站又可以支持其它高速現場設備如變頻器等。所有的現場設備都可以通過工程師站進行組態、參數設置、監控、診斷等。
網絡結構
采用三層網絡結構：監控終端網( 普通辦公室以太網10/100Mbps)、係統總線( 高速工業以太網10/100Mbps)和現場總線(PROFIBUS 12Mbps)。通過三層網絡實現監控終端、監控係統、控製器、工程師站和現場設備的連接。監控係統采用冗餘服務器/ 客(ke)戶(hu)機(ji)結(jie)構(gou)。當(dang)一(yi)台(tai)服(fu)務(wu)器(qi)故(gu)障(zhang)時(shi)，客(ke)戶(hu)機(ji)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)登(deng)錄(lu)到(dao)另(ling)外(wai)一(yi)台(tai)服(fu)務(wu)器(qi)上(shang)。當(dang)故(gu)障(zhang)的(de)服(fu)務(wu)器(qi)修(xiu)複(fu)後(hou)重(zhong)新(xin)投(tou)入(ru)時(shi)，有(you)關(guan)的(de)曆(li)史(shi)數(shu)據(ju)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)更(geng)新(xin)到(dao)新(xin)投(tou)入(ru)的(de)服(fu)務(wu)器(qi)中(zhong)。這(zhe)樣(yang)就(jiu)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)在(zai)任(ren)意(yi)一(yi)台(tai)服(fu)務(wu)器(qi)中(zhong)時(shi)刻(ke)都(dou)可(ke)以(yi)保(bao)存(cun)著(zhe)完(wan)整(zheng)的(de)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)的(de)數(shu)據(ju)。在(zai)一(yi)個(ge)係(xi)統(tong)中(zhong)最(zui)多(duo)可(ke)以(yi)有(you)12 對互相冗餘的服務器，每對服務器最多32 台操作員終端。
CEMAT
CEMAT 是(shi)西(xi)門(men)子(zi)公(gong)司(si)專(zhuan)門(men)針(zhen)對(dui)水(shui)泥(ni)廠(chang)設(she)計(ji)的(de)工(gong)藝(yi)控(kong)製(zhi)軟(ruan)件(jian)，並(bing)且(qie)在(zai)惡(e)劣(lie)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)經(jing)曆(li)多(duo)年(nian)的(de)驗(yan)證(zheng)。該(gai)係(xi)統(tong)在(zai)水(shui)泥(ni)行(xing)業(ye)廣(guang)受(shou)歡(huan)迎(ying)，使(shi)用(yong)廠(chang)家(jia)數(shu)量(liang)不(bu)斷(duan)攀(pan)升(sheng)。西(xi)門(men)子(zi)基(ji)於(yu)對(dui)水(shui)泥(ni)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)工(gong)藝(yi)的(de)深(shen)刻(ke)理(li)解(jie)，聯(lian)合(he)世(shi)界(jie)上(shang)眾(zhong)多(duo)水(shui)泥(ni)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)一(yi)起(qi)設(she)計(ji)開(kai)發(fa)了(le)CEMAT 係統。開發和支持CEMAT 的工程師們在水泥行業的從事經曆可以追溯到35 前。CEMAT 現在是基於西門子的過程控製係統PCS7，它為現代的、麵向未來的、經濟型的水泥解決方案提供了獨特的、開放的係統架構。
STEP7 程序管理器
STEP7 程序管理器是SIMATIC S7 係列編程語言，用來處理變量連鎖控製。STEP7 可以用IEC-1131 標準編程語言(STL，LAD，FBD，CFC，SFC 和SCL) 進行編程。在PCS7 中，CFC、SFC 和SCL 作為主要的組態工具，用於完成傳統DCS 中連續過程控製任務的組態。如果在一個項目中，有很多離散過程如聯鎖控製等，則可采用STEP7 中其它幾種編程語言，很方便地進行編程，這是對傳統DCS 係統處理離散控製任務能力不強的一個補充。
CFC
CFC 是一種簡潔的圖形組態工具，它采用了IEC-1131 的標準。使用CFC 有助於節省時間和費用，同時大大地簡化了係統的組態和維護。用CFC 進jin行xing組zu態tai時shi是shi以yi功gong能neng塊kuai為wei基ji礎chu的de，係xi統tong配pei置zhi了le很hen多duo預yu編bian程cheng的de功gong能neng塊kuai。這zhe些xie功gong能neng塊kuai以yi庫ku的de形xing式shi體ti現xian。每mei個ge功gong能neng塊kuai都dou有you一yi個ge參can數shu表biao，可ke根gen據ju實shi際ji工gong藝yi要yao求qiu選xuan擇ze不bu同tong的de參can數shu。功gong能neng塊kuai在zaiCFC 中的連接直接用鼠標點接。每個CFC 由6 頁組成。功能塊之間的連接可以在不同的CFC 之間的不同的頁麵上進行，連接標記由係統自動標出。因此，采用CFC 可以完成很複雜的大型控製任務。CFC主要用於連續過程的自動化控製任務的組態。
SFC
SFC 也是一種圖形組態工具，它也采用了IEC-1131 的標準。SFC 主要用於小型的批量操作等順序控製的自動化任務。這種圖形化的組態工具在組態時，首先畫出順控的順序圖。順序圖中，可選擇順序、並行分支、交替分支和回路等局部結構。圖中用大小兩種方塊分別表示步驟(Step)和轉移條件(Transition)。shunkongdeshunxutuyidanjianli，zhixubabuzhouzhongyaozhixingderenwuhezhuanyitiaojianzhongdetiaojianxieru，shunkongdezutairenwujidedaowancheng。zaizutaishi，youyuhenduobuzhouzhongderenwuhezhuanyitiaojiandouyuCFC 有關，因此，可把CFC 中的信號引入SFC 中。CFC 與SFC 的交替使用，可以很方便地實現複雜的順控任務。
SCL
SCL 是一種類PASCAL 的高級語言，它采用IEC-1131的標準。利用SCL 可以很方便地編製用戶功能塊。用SCL生成的功能塊可在CFC 中被多次調用。用戶可以把過程的數學模型和優化控製策略用SCL 編成功能塊，直接下載到控製器中運行。這樣，可以把過程的優化控製放在控製器中，實現對工藝過程的優化控製。
工程師站
工程師站用於對整個PCS7 係統進行組態，采用了集成的全局數據管理和統一的組態工具。這個組態工具就是SIMATIC 程序管理器，它采用了現代化的軟件體係結構，對項目進行管理、處理、歸檔和建立文件。在軟件開發方麵，采用了麵向對象的技術。與傳統DCS 係統相比，西門子PCS7 的組態直接麵向工藝過程。在SIMATIC 程序管理器下，有多種組態工具可以使用，無論采用何種組態工具，生成的組態數據都自動存到一個同一的數據庫中。這些組態工具是：水泥行業專用工藝控製軟件CEMAT、CFC( 連續功能圖)、SFC( 順序功能圖) 和WinCC 視窗控製中心等。
操作員站( 簡稱OS)
所有OS 專用的組態是用在SIMATIC 程序管理器中的相應工具完成的。流程圖是用圖形編輯程序建立的，動作、文檔、記錄和曲線是用組態方式完成的。報警功能是通過組態實現的，不必多重輸入，同時CFC/SFC 功能塊中已隱含了報警功能。將AS 的組態鏈接到OS 中時，AS 中的圖象塊之間的連接、功能塊的報警和文檔變量都可隱含產生，不需任何附加的配置工作。
功能塊庫
采用現成的功能塊庫，可以大大減少工程費用。為了適合各種不同工業領域的要求，PCS7 預先編製了大量實用的功能塊，以供用戶選擇。這些功能塊包括：I/O 卡件、PID回路、驅動、傳動、電機和閥門等。功能塊包括了在ES中的CFC 圖形和OS 中顯示的麵板。
數據庫
SIEMENS PCS7 係統采用具有標準化、開放性、性能優秀、功能強大的關係型分布式數據庫平台作為數據采集、數據處理、數據分析和製造執行係統的數據庫支撐係統。關係型、分布式數據庫平台不同於一般的數據庫支撐係統，它能保證係統數據的完整性、一致性和係統各個部分數據的同步性，具備多種形式的數據查詢、數據關聯和數據索引方式。SIEMENS PCS7 係統采用了微軟的SQL SERVER 關guan係xi型xing數shu據ju庫ku管guan理li係xi統tong，該gai係xi統tong能neng實shi現xian完wan整zheng的de數shu據ju管guan理li功gong能neng，包bao括kuo能neng支zhi持chi在zai異yi種zhong網wang上shang提ti供gong透tou明ming的de數shu據ju管guan理li，而er且qie應ying用yong軟ruan件jian開kai發fa包bao所suo集ji成cheng的deSQL_Anywhere 與SQL_SERVER 有著非常好的整合性，確保了數據庫的數據完整性。
視窗控製中心( 簡稱WinCC)
操作員站用於對整個PCS7 進行監控。服務器與控製站之間通過西門子工業以太網通訊，服務器與客戶機之間通過普通辦公室以太網通訊。
操作員站是通過WinCC 人機界麵軟件對係統進行監控。WinCC 是西門子公司在自動化領域采用最先進的技術、與微軟公司共同開發的、居於世界領先地位的工控軟件。係統帶有標準用戶界麵( 概貌區，畫麵區，按鈕區，趨勢，報警行，麵板)，具有分層結構和簡單導航以及固定區域的多窗口設計，方便用戶操作，還可以防止概貌區與按鈕區重疊。
具有豐富的標準麵板，用以控製各種設備和控製策略，如電機，閥門，PID 控製，步進控製等等。
報警管理具有屏幕層次及組顯示、回路顯示功能。可以通過一次鼠標點擊，直接從概貌區跳到報警畫麵，由操作員決定哪個報警最重要。
強大的趨勢顯示功能，每一趨勢最多顯示10 個標簽，可以縮放，有標尺( 同時在表格顯示數值)、時間刻度可調整，趨勢顯示可暫停。顯示畫麵可滾動( 前/ 後)，單一Y 軸可顯示所有標簽值(%)，也可選擇使用幾個Y 軸分別顯示各自標簽值，趨勢圖能顯示和合並在線過程值和歸檔( 曆史)數值。
靈活的用戶管理。每一操作員/ 組可被分配自定義授權，報警過濾/ 訪問控製由過程區域劃分，共享自定義功能，可鎖定/ 共享工廠分區，授權訪問使用口令或者智能卡，安全功能可應用至每個操作或者對象。
其它一些特殊功能，如智能卡閱讀器用於簡單和安全的用戶識別；在過程畫麵中加入視頻輸入；每個操作員/ 組能被分配給單獨的功能、區域等的操作授權；帶有DCF 77或者GPS 接收器的中央時鍾同步；信號模塊報警聲光提示；在線語言切換。
本工程采用了西門子公司專門為水泥行業開發的CEMAT軟件，使用了融合DCS 和PLC 技術的PCS7 過guo程cheng控kong製zhi係xi統tong，在zai全quan廠chang安an裝zhuang了le分fen布bu式shi現xian場chang總zong線xian，係xi統tong總zong線xian采cai用yong高gao速su光guang纖xian以yi太tai環huan網wang。這zhe些xie先xian進jin的de產chan品pin和he技ji術shu保bao證zheng了le工gong程cheng的de先xian進jin性xing，並bing大da大da縮suo短duan了le工gong程cheng實shi施shi中zhong編bian程cheng和he調tiao試shi的de時shi間jian，使shi工gong廠chang得de以yi順shun利li投tou產chan並bing取qu得de了le良liang好hao的de效xiao果guo。
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