【正文】 其中22至26是泥散裝流程的分組情況，27至29是水泥袋裝流程的分組情況。每組中由若干設(shè)備共同完成特定功能, 各組間又有一定的聯(lián)鎖關(guān)系。來自水泥粉磨站的成品水泥由提升機(jī)入庫后分成兩部分，一部分由提升機(jī)運(yùn)至水泥散裝車，散裝輸送；另一部分送至袋裝區(qū)，由提升機(jī)，再經(jīng)振動(dòng)篩，篩出的水泥經(jīng)過中間倉送入包裝機(jī)，水泥袋裝后由輸送機(jī)送至成品庫，散灰由螺旋輸送機(jī)再送入提升機(jī)，然后再經(jīng)振動(dòng)篩重復(fù)前面所說的流程。Industrial IT系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見圖21。系統(tǒng)組態(tài)語言基于IEC1131_3工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，提供功能塊圖(FBD)、梯形圖(LAD)、指令表(IL)和順序功能圖(SFC)、ST(結(jié)構(gòu)化文本)等圖形化組態(tài)手段。用于過程控制站PS內(nèi)部通迅的是DigiNetP/CAN(DIN/ISO11898標(biāo)準(zhǔn))總線。系統(tǒng)控制站硬件均為全金屬外殼封裝。每個(gè)過程站PS支持5個(gè)機(jī)架單元，可配置44個(gè)I/O模件(1408個(gè)I/0點(diǎn))，PS過程站的CPU模件、電源及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口均可冗余。系統(tǒng)具備高度的靈活性和極好的擴(kuò)展性，無論是小型生產(chǎn)裝置的控制，還是超大規(guī)模的全廠一體化控制，甚至對于跨廠的管理控制應(yīng)用，Industrial IT都能應(yīng)付自如。⑶ DCS可采用組態(tài)軟件，容易組態(tài)，系統(tǒng)集成方便，可靠性高。2方案論證 集散控制系統(tǒng)的簡介集散控制系統(tǒng)（Distributed Control System）是以微處理器為基礎(chǔ)的集中分散型控制系統(tǒng)。該選題的控制系統(tǒng)主要采用了ABB的Industrial IT系統(tǒng)。 總的來看，F(xiàn)CS終將代替DCS。 FCS具有以下技術(shù)特點(diǎn)：① FCS采用的現(xiàn)場總線是一個(gè)全數(shù)字化的現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)。DCS是采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化的設(shè)計(jì)，由過程控制級(jí)、控制管理級(jí)和生產(chǎn)管理級(jí)組成的一個(gè)以通訊網(wǎng)絡(luò)為紐帶的集中顯示而操作管理、控制相對分散、配置靈活、組態(tài)方便、具有高可靠性的實(shí)用系統(tǒng)，擁有自主性、協(xié)調(diào)性、在線性與實(shí)時(shí)性、高可靠性、適應(yīng)性、靈活性、可擴(kuò)充性和友好性等優(yōu)越性。 綜上所述，PLC控制的優(yōu)勢主要是適合于現(xiàn)場局部控制，弱點(diǎn)主要表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜控制方面，因而僅使用PLC不適宜控制新型干法水泥生產(chǎn)。② PLC在控制裝置一級(jí)實(shí)現(xiàn)三電一體化，配置靈活，結(jié)構(gòu)緊湊。⑴ 可編程控制器PLC 可編程控制器PLC是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。由于技術(shù)裝備落后，綜合設(shè)施配套能力低，國內(nèi)的散裝水泥的發(fā)展還有一定的欠缺，袋裝仍然占有很大的比例，并且對水泥包裝進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制的廠家為數(shù)甚少，大多數(shù)生產(chǎn)的水泥包裝微機(jī)控制系統(tǒng)與機(jī)械部分常常是集中于一體的模式，尤其是袋裝部分甚至很多水泥廠還是進(jìn)行人工包裝，這樣不僅費(fèi)時(shí)又費(fèi)力而且對人體的傷害非常大，即使是使用微機(jī)控制的水泥包裝機(jī)，其所處的環(huán)境太惡劣，一臺(tái)新安裝的包裝機(jī)，工作不到兩個(gè)小時(shí)，整個(gè)包裝機(jī)，電控部分，都是灰塵滿面，時(shí)間一長，該機(jī)的靈敏度、計(jì)量精度就有所下降故障率就會(huì)增高，尤其電腦稱的電子元件，粉塵對它的威脅是最大的，大多水泥廠使用的電腦包裝機(jī)，電腦都安裝在包裝機(jī)上，受震動(dòng)灰塵的影響，故障頻繁，有時(shí)還需要天天修理微機(jī)，計(jì)量還不準(zhǔn)確，袋重不穩(wěn)，造成損失很大，這一直都是我國目前水泥行業(yè)的一個(gè)大問題。袋裝水泥的紙袋全部用木材制成，不僅需要采伐大量的樹木，耗費(fèi)寶貴的森林資源，而且在制袋過程中消耗大量的淡水，產(chǎn)生大量的造紙污水。散裝水泥在我國雖然起步較晚，但屬于一項(xiàng)新的工業(yè)，是隨著人類社會(huì)進(jìn)步，資源、能源、環(huán)境的要求和工作效率的提高而產(chǎn)生的一種新的生產(chǎn)方式，尤其是環(huán)境問題日益成為當(dāng)今人類極為關(guān)注的敏感問題，更是全球的熱門話題。包裝系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)工藝線上的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)。改革開放以來，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，推動(dòng)國內(nèi)水泥行業(yè)快速發(fā)展。在高速發(fā)展的同時(shí)，我國水泥行業(yè)的供求矛盾不斷加劇。水泥磨粉DCS控制系統(tǒng)包裝系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案 水泥包裝國內(nèi)外發(fā)展概況水泥是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料，目前國內(nèi)外尚無一種材料可以替代它的地位。而水泥生產(chǎn)能力已達(dá)13億噸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1978年我國水泥產(chǎn)量為6524萬噸?，F(xiàn)階段的水泥包裝可分為水泥散裝和水泥袋裝，我國散裝水泥經(jīng)過30多年發(fā)展，有了一定進(jìn)展，但與世界發(fā)達(dá)國家相比較，不僅散裝量上存在很大差距，且發(fā)展速度也相對遲緩。世界上發(fā)達(dá)國家經(jīng)過20多年的努力，到上世紀(jì)的60年代末完成了水泥的從袋裝到散裝的改革，實(shí)現(xiàn)了水泥散裝，散裝水泥占水泥總產(chǎn)量的比例(散裝率)一般達(dá)到并維持在90%以上。另外紙袋破損，每年有近600萬噸的水泥排放到大氣中，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境。一般水泥廠對包裝機(jī)系統(tǒng)的要求是：能適應(yīng)惡劣環(huán)境，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率少，計(jì)量準(zhǔn)確，抗干擾能力強(qiáng)，有數(shù)據(jù)管理功能，易于為維修，同時(shí)具有良好的經(jīng)濟(jì)性能。早期的可編程控制器稱可編程邏輯控制器(programmable logic controller), 簡稱PLC，用它來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。③ PLC在硬件上采取了一系列抗干擾措施，在軟件上采用了故障診斷技術(shù)及在系統(tǒng)一級(jí)的冗余配置工作方式采用周期循環(huán)掃描，對輸入輸出集中進(jìn)行，因而具有很高可靠性。 ⑵ 集散控制系統(tǒng)DCS 集散控制系統(tǒng)又名分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的一種新型控制技術(shù)。但集散控制系統(tǒng)大多采用封閉式的網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)，采用本公司專用的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，加之受到現(xiàn)場儀表在數(shù)字化、智能化方面的限制，它沒能將控制功能“徹底地”分散到現(xiàn)場。② FCS的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)是開放式互連網(wǎng)絡(luò)。但是現(xiàn)場總線發(fā)展到今天，標(biāo)準(zhǔn)不夠統(tǒng)一，價(jià)格昂貴，而廣大用戶對DCS比較熟悉，加上DCS尚有潛力可挖，其本身也在不斷的發(fā)展之中，其性能也在不斷地完善，DCS也在朝開放系統(tǒng)的方向發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)場總線的結(jié)合。ABB Industrial IT系統(tǒng)融傳統(tǒng)的DCS和PLC優(yōu)點(diǎn)于一體并支持多種國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。集中控制系統(tǒng)是進(jìn)行集中管理的，而系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是分布式的，總體上是一種分布結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)。 IndustialIT控制系統(tǒng)簡介Industrial IT系統(tǒng)是ABB公司推出的一種全能綜合型開放控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)融傳統(tǒng)的DCS和PLC優(yōu)點(diǎn)于一體并支持多種國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)分為兩級(jí)：操作管理級(jí)(操作站OS、工程師站ES及網(wǎng)關(guān)GS)和過程控制級(jí)(過程站PS及現(xiàn)場控制器AC800F)。AC800F是現(xiàn)場總線控制器，它為用戶提供了使用現(xiàn)場總線技術(shù)的靈活性。設(shè)備既可安裝于機(jī)柜中，也可裝于墻上。PS/FC與OS/ES之間的通迅由DigiNetS網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng)/)實(shí)現(xiàn)，用戶可選擇通迅傳輸介質(zhì)(普通電纜或光纖)和網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)還帶有包含近170多個(gè)功能塊的算法庫和具有200多個(gè)圖形符號(hào)的基本圖庫和內(nèi)含大量3D圖符的擴(kuò)充圖庫。圖21 ABB IndustialIT控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖Industrial IT系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：⑴ 集成DCS、PLC及FieldBus功能；⑵ 全局?jǐn)?shù)據(jù)庫；⑶ AC800F冗余；⑷ 支持FDT/DTM組態(tài)及HART協(xié)議，支持Operate IT；⑸ 通用性，標(biāo)準(zhǔn)化，靈活性，開放性；⑹ 工程容易，界面友好，維護(hù)簡單。包裝工藝流程設(shè)計(jì)的基本要求是：操作方便，提高包裝工作效率，降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；能夠準(zhǔn)確稱量，以確保袋裝水泥的重量誤差在允許范圍內(nèi)；減少水泥粉塵飛揚(yáng)損失。單臺(tái)設(shè)備控制分為一個(gè)個(gè)子模塊, 按模塊順序依次處理。整套包裝系統(tǒng)的工藝流程大致示意圖見圖210。點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果如表21示。課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)包裝機(jī)、提升機(jī)、振動(dòng)篩、輸送機(jī)、收塵器、風(fēng)機(jī)等順序啟停、故障報(bào)警、緊急停車等功能，并具備手/自動(dòng)顯示功能，同時(shí)完成各主要設(shè)備的電流檢測和溫度檢測。⑶工程師站工程師通過工程師站對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行硬件配置和軟件組態(tài)。⑷過程站與現(xiàn)場遠(yuǎn)程I／O站完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，過程控制站采用AC800F現(xiàn)場總線控制器與現(xiàn)場遠(yuǎn)程S800 I／O站，AC800F控制器可安裝4個(gè)多種協(xié)議類型的總線接口卡，用于實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場遠(yuǎn)程I／O站及FF總線設(shè)備之問的通訊。 圖211硬件設(shè)計(jì)布局圖3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 項(xiàng)目管理器與項(xiàng)目樹 管理器簡述Control Build F軟件的啟動(dòng)首先進(jìn)入項(xiàng)目管理器。項(xiàng)目文件包含文件名和項(xiàng)目名，在缺省狀態(tài)下，二者相同。Control Build F有兩種操作方式：Configuration和Commissioning。進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)后，ES/OS自動(dòng)與過程站建立通訊連接。Control Build F。.log：是一個(gè)臨時(shí)文件，用于系統(tǒng)崩潰時(shí)的數(shù)據(jù)恢復(fù)。項(xiàng)目樹的第一層由系統(tǒng)資源組成。? PCD：PCD是一個(gè)特殊的資源，它用于存儲(chǔ)下載到各OS站的公共圖形。 插入下一級(jí)(Insert next level) 也可從工具條中選擇，見圖33：圖33工具條中插入下級(jí)按鈕出現(xiàn)對象選擇框，選擇組態(tài)級(jí)CONF，確認(rèn)，見圖34：圖34組態(tài)級(jí)命名對話框? 輸入組態(tài)級(jí)名稱：水泥包裝控制；? 選擇時(shí)區(qū)按扭修改時(shí)區(qū)；? 確認(rèn)結(jié)束插入組態(tài)級(jí)操作。插入組態(tài)級(jí)見圖35：圖35插入組態(tài)級(jí)畫面在組態(tài)級(jí)上選擇過程站資源(DPS)并確認(rèn)；出現(xiàn)過程站級(jí)資源對話框見圖36：圖36過程站資源命名對話框? 輸入資源名稱：包裝控制； ? 其它設(shè)置保留缺省值；? 確認(rèn)結(jié)束插入過程站資源。在項(xiàng)目樹中，從系統(tǒng)224。在樹型結(jié)構(gòu)中(HWSYS)224。 配置操作員站在圖形顯示中，在以太網(wǎng)的上方雙擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)下面兩種選擇：GWY 網(wǎng)關(guān)（Gateway）VIS 　操作員站（Operator Station）網(wǎng)關(guān)用于配置DDE、OPC、Trend Server等，操作站用于配置操作員站。圖312操作員站資源指定圖313網(wǎng)關(guān)站資源指定給節(jié)點(diǎn)分配資源以后，該節(jié)點(diǎn)自動(dòng)激活，即DigiTool在進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)總線將自動(dòng)搜索該節(jié)點(diǎn)。AC800F既可從樹型結(jié)構(gòu)中又可從系統(tǒng)圖形中插入。插入224。圖313過程站資源指定 定義控制器參數(shù)過程站須對應(yīng)于項(xiàng)目樹中的資源，以定義用戶程序在哪個(gè)過程站中運(yùn)行。編輯224。如：S：F1 FI830F (FI830F_4_F1)S：SlotFI830F：Module type, Profibus module here(FI830F1_4_F1)：Default name with station position 4, slot F1 Profibus組態(tài)⑴ 雙擊F1槽中的Profibus 接口模件(FI830)，見圖316，雙擊紅色方塊插入Profibus主設(shè)備。⑸ 選擇從設(shè)備的節(jié)點(diǎn)號(hào)和節(jié)點(diǎn)地址。圖318導(dǎo)入S800/CI830對話框選中S800/CI830，然后按“開始導(dǎo)入”鍵。圖320 S800 I/O站編輯畫面S800站由CI830通訊接口模塊和最多12個(gè)I/O模塊組成，鼠標(biāo)右擊 0 位插入CI830模塊，在其余位置依次插入DI801，DO801，AI801，AO801，系統(tǒng)自動(dòng)為模塊定義一個(gè)缺省模塊名稱。⑽ 編輯I/O：從菜單中選擇I/O編輯器，進(jìn)入I/O的編輯。圖322開關(guān)量輸入變量編輯圖323開關(guān)量輸出變量編輯圖324模擬量輸入變量編輯圖325模擬量輸出變量編輯本課題設(shè)計(jì)整體硬件結(jié)構(gòu)項(xiàng)目樹見圖326。⑴ 建立用戶任務(wù)列表目錄：Industrial IT的任務(wù)分為系統(tǒng)任務(wù)和用戶任務(wù)兩大類。對于周期運(yùn)行方式的任務(wù)用戶可以指定任務(wù)的執(zhí)行周期行優(yōu)先級(jí)。圖42 FBD編程界面⑴ 變量與常數(shù)：變量與常數(shù)可置于程序中的任何地方，并以矩形方式顯示和編輯。每個(gè)功能塊必須有唯一的名字——Tag 名，所有的Tag名組織在Tag列表中。圖45參數(shù)表每個(gè)功能塊都必須有獨(dú)立的名稱，若是模擬量輸入信號(hào)進(jìn)行量程轉(zhuǎn)化，輸出量程終點(diǎn)則根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況來確定；若是模擬量輸出號(hào)進(jìn)行量程轉(zhuǎn)化，輸入量程終點(diǎn)則根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況而定。功能塊參數(shù)表見圖47。延時(shí)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需求而定。④IDF單向單元功能塊，見圖410。⑤步進(jìn)調(diào)節(jié)控制功能塊，如圖411示。 基本操作⑴ 插入變量： 輸入變量名，確認(rèn)； 用鼠標(biāo)移動(dòng)功能塊到所需要的位置；所有功能塊都