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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 dekongzhiqizhong，dangxuyaogenghuanxianchangshebeishi，keyizhijiegenghuan，youguandeshebeishezhixinxikeyiyoukongzhiqizhijiexiazaidaoyouguandexianchangshebeizhong，congerbimianshebeishezhicuowu，jianshaotingjishijian。
・ 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you12 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 shiximenzigongsizhuanmenzhenduishuinichangshejidegongyikongzhiruanjian，bingqiezaieliedehuanjingzhongjingliduoniandeyanzheng。gaixitongzaishuinixingyeguangshouhuanying，shiyongchangjiashuliangbuduanpansheng。ximenzijiyuduishuinishengchanguochenggongyideshenkelijie，lianheshijieshangzhongduoshuinishengchanchangjiayiqishejikaifaleCEMAT 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(zai)CFC 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(de)SQL_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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