自控系统介绍

自控系统介绍

PLC系统（包括PLC柜、上位机、控制电源、信号系统等）的功能设计、结构、性能和试验等内容。

本项目的控制系统包括预处理车间和浸出车间两套独立系统，控制系统由中控室系统、PLC控制系统、现场仪表三部分组成。

中控室的功能是对整个工艺流程的仪表设备监视和控制，处理生产过程中产生的生产数据、仪表报警、设备故障等问题并作记录，满足生产工艺的要求。

2.2.1硬件系统功能

本系统采用IC200系列CPU，通过Profinet总线控制各I/O分站。

采用了美国通用电气公司（GE）高端产品自动化系列产品,其优势如下:

拥有一个单一的控制引擎和一个统一的编程环境，能够在多种硬件平台方便地应用，并提供控制选择的真正融合。这个全新控制器以更简洁、低成本的组合提供了高水平的自动化功能。轻便的控制引擎能在多个不同的平台都有出色的表现，使用户都能从众多应用选择

方案中找到最适合他们需要的控制系统硬件。

♦系统采用标准化的嵌入式实时控制系统结构。克服了长期以来自动化系统的无法使用PIII以上的高性能CPU和背板速率过低的难题，消除了自动化系统与计算机技术之间不断扩大的技术差距，极大的提升了自动控制系统的性能。

♦采用标准的、通用的Vxworks实时多任务操作系统。VxWorks操作系统是目前世界上技术最领先的嵌入式实时操作系统（RTOS）。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据主要地位。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。

硬件系统功能如下：

（1）系统中的所有模块均可带电热插接。所有模块均通过权威机构的安全认证，包括：UL、CSA、CE等。

（2）控制器CPU处理I/O的最大能力为DI/DO64K；AI/AO64K。远大于本项目实际I/O总点数的4倍以上。

（3）主备PLC控制器的切换时间在两个扫描周期，且不影响监控对象和监控系统设备正常运行、系统功能正常执行及数据的正常通讯为准则。

（4）I/O扩展方式要求灵活，能适应多分站、远距离结构。本地、远程、分布式I/O网络具有灵活的系统结构。主机架和远程I/O机架采用Profinet总

线连接。

（5）所有I/O模块的配置及编址通过软件实现，无跳线及DIP开关，能做到任意模块任意插槽。

（6）PLC控制器具备控制设备联动、操作优先次序、实现时间表操作和实现模式控制等功能，并能对PLC设备进行有秩序的监控，通过一定的计算，来

实现优化控制。

2.2.2上位机系统功能

上位机系统具有先进而完善的回路控制、逻辑控制、联锁控制、指示、报警等功能，以及趋势记录、动态流程图画面显示、即时报表、日报表、月报表等功能。操作人员在中央控制室内即可实现对各装置生产过程的监控和管理。

计算机监控系统应有以下功能：

2.2.2.1显示功能

上位机画面中主要显示的内容是：工艺流程图、现场测量仪表的实时数据、系统报警信息、历史趋势图及设备的状态等。

2.2.2.1.1工艺流程图显示

2.2.2.1.2实时数据

可显示自动化监控系统内所有的过程点，包括模拟量输入、模拟量输出、数字量输入、数字量输出、中间变量和计算值。对显示的每一个过程点，都能显示其标识号（通常为Tag Number）、说明、数值、性质、工程单位、高低限值等。

2.2.2.1.3设备的状态

电机设备状态有运行/停止，故障等。操作员可以根据不同的颜色指示确定设备的运行和操作状态，如

绿：设备运行

红：设备停止

黄闪：设备故障

2.2.2.1.4采集现场仪表的数据

2.2.2.2人-机联系

人-机联系是值班员与计算机对话的窗口，值班员可借助鼠标和键盘方便地在CRT屏幕上与计算机对话。

（1各种参数的定义和修改。

（2）报警栏可提供设备信息的显示，报警点显示详细位置信息，报警的确认。

2.2.2.3报警功能

CIMPLICITY 方便、灵活、可靠、易于扩展的报警系统，报告系统活动及系统潜在的问题，保障系统安全运行。组态软件分布式报警管理提供多种报警管理功能，包括：无限的报警区管理、基于事件的报警、报警优先级、报警过滤功能，设备状态异常、故障、测量值越限及传输通道故障等，计算机应能输出报警信息。

报警发生时，立即推出报警条文，并伴以声音提示，。

2.2.2.6自诊断功能

控制系统的模块可进行各种故障诊断，显示出故障原因、并进行报警。能接收和处理各种信号输入/输出。

（1）控制柜内24V直流电源部分数字量和模拟量分开供电；安装于柜子上部

（2）机柜选用高强度钢组合结构。门在开启时，不会造成系统的误动作。

提供由柜门开启控制的柜内照明设备，电源电压为交流220V。柜内

有横向和竖向走线槽，所有设备的安装位置都应方便外部电缆从柜的

底部进入。。柜内设备不应影响前后门的正常开关

（3）机柜及所有安装在柜内的成套设备或单个组件，应保证有足够的结构强度，以及在指定环境条件下满足本技术协议书对电气性能的要求（4）机柜内设备及端子排的布置，应保证各套装置的独立性，在装置进行检修时不影响其它装置的正常运行

（5）导线的两端应有标志条或标志套管标明线号

（6）机柜内的所有设备均应有铭牌或标签框，以便识别

（7）在柜的顶部上部安装排风扇，在柜门的下部设置冷空气入口，入口应设置有防尘罩，出口不用。

（8）位置靠近的PLC柜做并柜处理，柜与柜之间需要隔板

电控系统功能

在控制室设手动/自动选择开关，将整个系统的操作控制方式分为两种：手动控制方式和自动控制方式。

在“手动”控制方式下，电机的启停通过设在操作台上的按钮来实现；调节阀的开度手动设定；变频器的频率手动设定；各设备间不具有联锁关系。手动控制方式一般用于调试和检修设备，不做正常生产使用。

在“自动”控制方式下，按下设在操作台上的“线启动”按钮，则由PLC程序控制各个电机按照确定的联锁关系顺序启动；各个模拟量回路的输出根据反馈值和设定值的偏差自动调节，保证储罐液位、油料流量、加热器温度等保持在工艺规定的范围内。自动控制方式操作简单，系统运行稳定可靠，在正常生产状态下都采用自动方式。

主要控制点描述

预处理膨化车间