【正文】 閥門開(kāi)度。各管腳介紹：a) PV過(guò)程值；b) SP設(shè)定值；c) L1L4報(bào)警極限值；d) OP正向驅(qū)動(dòng)設(shè)備；e) ON反向驅(qū)動(dòng)設(shè)備；f) ASP設(shè)定值是否為有效狀態(tài)信號(hào)；此外，課題還用到了模擬量監(jiān)控，開(kāi)關(guān)量監(jiān)控，趨勢(shì)，轉(zhuǎn)換，比較，位邏輯功能塊，由于他們的使用比較簡(jiǎn)單，這里就不再一一列舉。 在FBD編輯界面選擇變量(Variables)； 雙擊變量框； 確認(rèn)結(jié)束變量插入。 選擇所需要的功能塊； 點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵確定位置；Industrial IT功能塊庫(kù)豐富，具備模擬量處理、數(shù)字量處理、回路控制、邏輯控制、邏輯功能、監(jiān)控功能、數(shù)據(jù)采集功能、運(yùn)算功能、Modbus功能、接收/發(fā)送功能、步邏輯接口，并且用戶可以自定義應(yīng)用功能塊。⑶ 變量與功能塊、功能塊與功能塊之間要用信號(hào)線連接。根據(jù)控制邏輯編制的FBD，在聯(lián)機(jī)調(diào)試狀態(tài)可以調(diào)試。編程見(jiàn)圖412。圖413 LD程序項(xiàng)目樹(shù)LD（梯形圖）語(yǔ)言源自于電磁繼電器搭建的電氣系統(tǒng)，描述電流的流向。其中設(shè)備分組情況在方案分析中已一一詳述。下面就提升入庫(kù)組控制的LD程序詳述控制過(guò)程。當(dāng)組設(shè)備的備妥信號(hào)都為L(zhǎng)ogic_1時(shí)，表示組設(shè)備可進(jìn)行自動(dòng)控制，這是設(shè)備運(yùn)行的條件之一。這樣將SG1RK_STA1作為離心風(fēng)機(jī)設(shè)備的開(kāi)啟信號(hào)，SG1RK_STA2作為袋收塵器的開(kāi)啟信號(hào)，SG1RK_STA3作為三通閥的開(kāi)啟信號(hào)，SG1RK_STA4作為提升機(jī)的開(kāi)啟信號(hào)。當(dāng)按下組停止按鈕時(shí)，組驅(qū)動(dòng)信號(hào)SGIRK_QD信號(hào)變Logic_0時(shí)，單向觸發(fā)功能塊下降沿觸發(fā)輸出信號(hào)SG1RK_STP變Logic_1。這樣將SG1RK_STP4作為離心風(fēng)機(jī)設(shè)備的停止信號(hào)，SG1RK_STP3作為袋收塵器的停止信號(hào)，SG1RK_STP2作為三通閥的停止信號(hào)，SG1RK_STP1作為提升機(jī)的停止信號(hào)。為了保證設(shè)備在自動(dòng)/手動(dòng)控制時(shí)的順序啟動(dòng)，所以將風(fēng)機(jī)的運(yùn)行信號(hào)S_ZFJ1_RN作為袋收塵器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的連鎖信號(hào)。此外，三通閥正反轉(zhuǎn)電路中必須設(shè)定互鎖信號(hào)，即S_STF1_FRN的常閉信號(hào)作為三通閥正轉(zhuǎn)的必要條件，S_STF1_ZRN的常閉信號(hào)作為三通閥反轉(zhuǎn)的必要條件。ZQD實(shí)現(xiàn)操作面板組啟動(dòng)控制，A1G實(shí)現(xiàn)組內(nèi)設(shè)備手動(dòng)/自動(dòng)控制狀態(tài)顯示。還需要說(shuō)明的是，為實(shí)現(xiàn)對(duì)三通閥正反轉(zhuǎn)的選擇控制，在操作員站面板上可設(shè)置正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)選擇按鈕 ，通過(guò)按鈕動(dòng)作寫入變量STF_SEL，將其串入三通閥控制程序中，編寫的程序如上圖414所示。具體控制在下面的面板控制總再做介紹。所以在操作員站面板上可設(shè)置聯(lián)鎖/解鎖按鈕。具體控制在下面的面板控制總再做介紹。卸料閥門控制的實(shí)現(xiàn)如下圖414所示。CSS是步進(jìn)控制功能塊，若S_DKXL1GF_M大于S_DKXL1GF_SM，經(jīng)PID運(yùn)算后，OP輸出Logic_1，若S_DKXL1GF_M小于S_DKXL1GF_SM，經(jīng)PID運(yùn)算后，ON輸出Logic_1。這樣，來(lái)控制閥門的正反轉(zhuǎn)。用戶功能塊類與例是不同的，用戶功能塊類確定了功能塊的功能、面板外觀和參數(shù)。用戶功能塊程序可以FBD、IL、LD語(yǔ)言編寫，并且只有通過(guò)了合理性檢查后才可以被程序調(diào)用。用戶功能塊面板在面板編輯畫面內(nèi)建立。建立用戶功能塊，首先需建立用戶功能塊類，然后才可能建立用戶功能塊例。⑴生成用戶功能塊池：224。編輯224。選擇用戶功能塊池，PFB224。課題所建立的自定義功能塊見(jiàn)圖415。⑵建立用戶功能塊程序：224。編輯224。選擇FBD、IL或LD程序中之一224。例如課題所用的功能塊之一，組啟動(dòng)功能塊實(shí)現(xiàn)控制面板的組啟動(dòng)。用戶功能塊中僅包含僅包含一個(gè)程序。選中類名224。插入下一層224。鍵入面板名。圖416組啟動(dòng)功能塊(ZQD)的FBD程序圖417功能塊面板示意圖在面板編輯畫面內(nèi)建立功能塊面板，用戶功能塊中僅包含僅包含一個(gè)面板。預(yù)警按鈕還可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)警報(bào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)的安全性；啟動(dòng)按鈕可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)。圖418用戶功能塊變量編輯畫面名稱項(xiàng)：對(duì)存儲(chǔ)類型為VAR_IN和VAR_OUT的，該項(xiàng)前3個(gè)字符為功能塊引腳標(biāo)識(shí)，大小寫字母視為不同，如果有兩個(gè)引腳標(biāo)識(shí)相同，在合理性檢查時(shí)視為錯(cuò)誤。VAR…與PARA…兩種存儲(chǔ)類型有一個(gè)基本的區(qū)別，VAR…類型用于程序內(nèi)部不參與組態(tài)，PARA…類型在用戶功能塊例組態(tài)時(shí)出現(xiàn)在參數(shù)對(duì)話框中。VAR_OUT：用戶功能塊輸出引腳。PARA_DPS：用于與過(guò)程站相關(guān)的組態(tài)。PARA_VIS：用于與面板有關(guān)的組態(tài)。MP_EXP：用于嵌套功能塊的信息數(shù)據(jù)引用。完成用戶流程圖的生成，用戶需要先做靜態(tài)圖形，然后再插入動(dòng)態(tài)標(biāo)簽。包括總貌組態(tài)、趨勢(shì)組態(tài)、組組態(tài)等。指系統(tǒng)所有報(bào)警提示信息的歸類及確認(rèn)。 操作員站組態(tài)監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)⑴ 用戶自定義圖形：用戶自定義圖形由Digitool( 已經(jīng)將Digitool圖形編輯器集成到Control　Build　F內(nèi))創(chuàng)建。靜態(tài)元素由基本目標(biāo)，如直線、圓、文字和位圖等組成。⑵ 調(diào)用圖形符號(hào)庫(kù)：在DigiTool的安裝過(guò)程中，有兩個(gè)庫(kù)文件(.BOL)拷貝到了Freelance/Macros目錄下，導(dǎo)入庫(kù)符號(hào)(宏)：224。庫(kù)功能。圖51調(diào)用圖形符號(hào)庫(kù)畫面示意圖選擇關(guān)閉窗口，再?gòu)暮曛羞x擇畫圖，從窗口中選擇所需要的符號(hào)。用PgUp和PgDn鍵在編輯器和Pool之間切換。用于動(dòng)態(tài)目標(biāo)的變量，可在作圖過(guò)程中產(chǎn)生，也可用F2鍵調(diào)出以前變量列表。輸入名稱“水泥散裝”，建好后，即可雙擊進(jìn)入編輯畫面進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，如圖52。雙擊橢圓可進(jìn)行其參數(shù)編輯，見(jiàn)圖53，54，55所示。圖53動(dòng)態(tài)圖形目標(biāo)的對(duì)象參數(shù)編輯畫面1圖54動(dòng)態(tài)圖形目標(biāo)的對(duì)象參數(shù)編輯畫面2 如圖54所示，對(duì)于設(shè)備不同的運(yùn)行狀態(tài)，在操作員站監(jiān)控畫面上對(duì)應(yīng)的顯示不同的顏色。點(diǎn)擊通用進(jìn)入“參數(shù)”對(duì)話框，然后點(diǎn)擊動(dòng)作進(jìn)入圖55所示對(duì)話框，進(jìn)行編輯。圖55動(dòng)態(tài)圖形目標(biāo)的對(duì)象參數(shù)編輯畫面3 此外，還有用到過(guò)程變量數(shù)字顯示，按鈕和Radio button。卸料閥和風(fēng)機(jī)閥門開(kāi)度實(shí)際值顯示編輯畫面如下圖56，圖57所示。編輯畫面如圖58所示。58散裝閥門動(dòng)態(tài)圖形顯示編輯畫面3對(duì)于電流和溫度監(jiān)控的動(dòng)態(tài)顯示不同之處是還需要進(jìn)行位指定，如圖59示。圖59電流監(jiān)控位指定編輯畫面在組態(tài)監(jiān)控畫面時(shí)需要按鈕實(shí)現(xiàn)某些功能如不同控制畫面之間的切換（本設(shè)計(jì)是散裝與袋裝的切換），設(shè)備的監(jiān)控面板的顯示，譬如手/自動(dòng)狀態(tài)顯示面板，組啟動(dòng)預(yù)警顯示面板，設(shè)備保護(hù)報(bào)警面板。510組啟動(dòng)按鈕編輯畫面1511組啟動(dòng)按鈕編輯畫面2在水泥散裝面板，還用到了Radio button 實(shí)現(xiàn)對(duì)三通閥和電動(dòng)液閥的正反轉(zhuǎn)選擇，設(shè)備間聯(lián)鎖/自鎖選擇。512 Radio Button編輯畫面1513 Radio Button編輯畫面2點(diǎn)擊動(dòng)作，進(jìn)入圖514所示對(duì)話框。圖515 Radio Button編輯畫面3反轉(zhuǎn)按鈕控制類似于圖513至515所示，進(jìn)行編輯。圖516水泥散裝監(jiān)控畫面圖517水泥袋裝監(jiān)控畫面下面敘述實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程選擇控制的過(guò)程。518三通閥控制程序當(dāng)在控制面板上按下正轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，動(dòng)作寫入變量STF_SEL為L(zhǎng)ogic_0,這樣正轉(zhuǎn)控制面板IDF_1_QD3輸入為L(zhǎng)ogic_1，反轉(zhuǎn)控制面板IDF_1_QD4輸入為L(zhǎng)ogic_0，從而三通閥正轉(zhuǎn)；當(dāng)在控制面板上按下反轉(zhuǎn)按鈕時(shí)，過(guò)程類似。其控制過(guò)程以408袋收塵器與409風(fēng)機(jī)的聯(lián)鎖/解鎖控制為例說(shuō)明，如圖519所示。當(dāng)在控制面板上按下解鎖按鈕時(shí)，動(dòng)作寫入變量FJSCQ_LS為L(zhǎng)ogic_1，從而屏蔽了S_ZFJ1_RN,實(shí)現(xiàn)袋收塵器電機(jī)啟動(dòng)不受風(fēng)機(jī)影響。返回到項(xiàng)目樹(shù)的組態(tài)狀態(tài)下將仿真控制器、登錄到ABB的網(wǎng)站：:8888 ，將Station ID設(shè)置為1后進(jìn)入Start Controller，聯(lián)機(jī)調(diào)試狀態(tài)下，包裝控制項(xiàng)目樹(shù)下加載整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程站。圖520加載仿真控制器 仿真與調(diào)試仿真狀態(tài)下水泥散裝的監(jiān)控界面如圖521所示。在聯(lián)機(jī)調(diào)試下，打開(kāi)提升入庫(kù)組控制程序，如圖522所示，信號(hào)線為虛線，所有變量默認(rèn)為FALSE。右擊S_TSJ1_RD讀變量，點(diǎn)擊寫入數(shù)值—TRUE,信號(hào)線變實(shí)線，實(shí)現(xiàn)仿真調(diào)試。此時(shí)可看到面板組備妥顯示綠色。按照控制程序虛線控制線路變?yōu)閷?shí)線，設(shè)備的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變?yōu)門RUE。522仿真部分程序圖523組啟動(dòng)控制面板通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)了組順序啟動(dòng)與逆序停止，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制包括各個(gè)監(jiān)控畫面的自由切換、開(kāi)關(guān)量和模擬量的報(bào)警顯示、報(bào)警列表的自動(dòng)記錄、各個(gè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示等。傳統(tǒng)水泥工業(yè)由于沒(méi)有準(zhǔn)確的計(jì)量裝置且不能在線檢測(cè),不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)操作。這是一門集機(jī)械技術(shù)與計(jì)算機(jī)、微電子、信息和自動(dòng)控制等復(fù)合而成的綜合技術(shù),它的出現(xiàn)使設(shè)備或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整體最佳化。課題所研究的此套控制系統(tǒng)，控制方式靈活，運(yùn)行可靠，除了可以用于水泥包裝外，也可用于其他粉狀物料的包裝、計(jì)量。實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制的目的，裝袋精度高，而且穩(wěn)定，能夠取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。課題所研究的此套系統(tǒng)可延伸至水泥粉磨站的控制甚至整個(gè)水泥生產(chǎn)工藝的控制，都是可行的，因?yàn)槲覈?guó)大量的中小型水泥廠至今仍處于采用模擬儀表對(duì)過(guò)程參數(shù)進(jìn)行測(cè)控的階段，雖然微機(jī)在局部的應(yīng)用已相當(dāng)普遍，但大多都還未在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，造成這種狀況的原因主要是因?yàn)檫^(guò)去的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)往往是成套引進(jìn)的，投資過(guò)高，因此，研制一套低成本的適用于水泥生產(chǎn)過(guò)程的集散控制系統(tǒng)就成為一項(xiàng)十分迫切的任務(wù)。由此看到真正低成本的系統(tǒng)，應(yīng)該以最先進(jìn)的技術(shù)為依托，靠技術(shù)的革命來(lái)獲得成本的降低，而不是靠犧牲產(chǎn)品性能和產(chǎn)品品質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，它的核心在與集成。從20 世紀(jì)90 年代中期開(kāi)始,我國(guó)水泥工業(yè)開(kāi)始進(jìn)入由量的增長(zhǎng)到質(zhì)的提高的階段，正在以技術(shù)創(chuàng)新為突破口,加速推廣新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)。近年來(lái)，眾多大型現(xiàn)代化水泥廠,完全實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)控制,環(huán)境保護(hù)措施也得到了有效加強(qiáng)，一座座花園式工廠展現(xiàn)在人們面前。我們將不斷提高水泥工廠的自動(dòng)化與信息技術(shù)水平，推廣應(yīng)用集散型控制系統(tǒng)(DCS)及企業(yè)計(jì)算機(jī)生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)，擴(kuò)大信息技術(shù)在企業(yè)管理中的應(yīng)用，推廣企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)，積極推動(dòng)電子商務(wù)的發(fā)展[9]。7總結(jié)與體會(huì)我國(guó)水泥工業(yè)和其他流程工業(yè)一樣，未來(lái)的十年將面臨著市場(chǎng)和能源、清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)、高效和規(guī)范、負(fù)責(zé)和協(xié)調(diào)的挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)對(duì)DCS控制系統(tǒng)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和對(duì)國(guó)內(nèi)外多個(gè)著名公司設(shè)計(jì)的DCS系統(tǒng)的分析可以看到:在采用集散控制后，可以做到了控制分散、危險(xiǎn)分散和管理集中。對(duì)一些重要的參數(shù)和報(bào)警，系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成歷史記錄和歷史趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析提出新工藝，新方法，不斷提高水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量。實(shí)踐證明采用計(jì)算機(jī)控制可取得顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。基于這種思想該生產(chǎn)線采用了AC800F型Industrial IT集散控制系統(tǒng)，完成了從水泥入庫(kù)到水泥成品包裝的整條生產(chǎn)線的自動(dòng)控制。就當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)和水泥行業(yè)有關(guān)的最新發(fā)展趨勢(shì)，本文“以小見(jiàn)大”， 搭建了更為廣闊的交流和溝通平臺(tái)，為將來(lái)設(shè)計(jì)相關(guān)的水泥廠現(xiàn)場(chǎng)總線自動(dòng)化系統(tǒng)積累了經(jīng)驗(yàn)。本文針對(duì)水泥粉磨站的最后一個(gè)環(huán)節(jié)——包裝控制系統(tǒng)，在深入分析了國(guó)內(nèi)外分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展概況的前提下，給出了詳細(xì)的分布式控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)方案，并具有非常人性化的中文人機(jī)界面，針對(duì)系統(tǒng)中的控制要點(diǎn)——水泥庫(kù)底卸料閥開(kāi)度的控制，進(jìn)行了PID算法分析和研究，擬定系統(tǒng)軟件自帶PID功能塊（C_SS）實(shí)行控制，優(yōu)化PID控制參數(shù)，使其設(shè)置更加合理，以達(dá)到期望的控制效果。整個(gè)水泥包裝生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、功能分布明確，既體現(xiàn)了DCS系統(tǒng)“分散控制、集中管理”的思想，更體現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)全數(shù)字通訊、高度開(kāi)放性、互操作性、互換性的技術(shù)優(yōu)勢(shì)[11]。致謝首先，我要非常感謝我的導(dǎo)師王新江老師!在我畢業(yè)設(shè)計(jì)的初期階段一直到論文的編制完成，老師一直都孜孜不倦，悉心的進(jìn)行指導(dǎo)，而且還不斷的鼓勵(lì)和鞭策著我。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范和質(zhì)樸的敬業(yè)精神時(shí)刻影響著我，激勵(lì)著我，從而令我更加不敢松懈，踏實(shí)認(rèn)真的完成設(shè)計(jì)。同時(shí)還要感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給我很多建議和鼓勵(lì)的老師和同學(xué)們，在此謹(jǐn)向所有教導(dǎo)我的老師和同學(xué)表示真誠(chéng)的謝意! 另外，還要感謝我的父母對(duì)我學(xué)業(yè)上的大力支持和鼓勵(lì)，如果沒(méi)有他們所做的犧牲我不可能順利地完成