水泥磨粉dcs控制系統(tǒng)包裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要3</b></p><p>　　ABSTRACT4</p><p><b>　?。备攀?</b></p><p>　　1.1 水泥包裝國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況5</p><p>　

2、　1.2 水泥生產(chǎn)的自動(dòng)化控制概況6</p><p>　　1.3 選題的目的、意義及指導(dǎo)思想7</p><p><b>　　2方案論證8</b></p><p>　　2.1 集散控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介8</p><p>　　2.2 IndustialIT控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介8</p><p>　　2.3

3、 設(shè)計(jì)方案9</p><p>　　2.3.1 水泥包裝控制系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介9</p><p>　　2.3.2 主要被控設(shè)備及I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)11</p><p>　　2.3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案12</p><p>　　3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.1 項(xiàng)目管理器與項(xiàng)目樹14</p>

4、<p>　　3.1.1 管理器簡(jiǎn)述14</p><p>　　3.1.2 生成項(xiàng)目樹14</p><p>　　3.2 硬件結(jié)構(gòu)18</p><p>　　3.2.1配置過程站18</p><p>　　3.2.2 配置操作員站18</p><p>　　3.2.3 資源分配18</p>&

5、lt;p>　　3.2.4 插入過程站AC800F19</p><p>　　3.2.5 定義控制器參數(shù)20</p><p>　　3.2.7 插入AC800F的模件20</p><p>　　3.2.8 Profibus組態(tài)21</p><p><b>　　4過程站組態(tài)26</b></p><

6、;p>　　4.1 IEC61131-3編程26</p><p>　　4.2 FBD編程26</p><p>　　4.2.1 建立FBD編程項(xiàng)目樹26</p><p>　　4.2.2 編寫FBD程序26</p><p>　　4.2.3 基本操作31</p><p>　　4.3 編寫LD程序31</

7、p><p>　　4.3 用戶功能塊的編寫36</p><p>　　5操作員站組態(tài)40</p><p><b>　　5.1 概述40</b></p><p>　　5.2 操作員站組態(tài)監(jiān)控畫面的設(shè)計(jì)40</p><p>　　5.3 系統(tǒng)的仿真與調(diào)試50</p><p>　

8、　5.3.2 連接現(xiàn)場(chǎng)站和操作員站50</p><p>　　5.3.2 仿真與調(diào)試50</p><p><b>　　6結(jié)論與展望53</b></p><p><b>　　7總結(jié)與體會(huì)54</b></p><p><b>　　致謝55</b></p>&l

9、t;p><b>　　參考文獻(xiàn)56</b></p><p><b>　　附錄57</b></p><p>　　水泥粉磨DCS控制系統(tǒng)</p><p>　　——包裝控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　

10、水泥生產(chǎn)的自動(dòng)化水平成為水泥行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵所在。本課題就水泥粉磨生產(chǎn)的包裝部分進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)水泥包裝自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低耗。</p><p>　　本課題選用ABB公司的IndustialIT 控制系統(tǒng)，來對(duì)水泥包裝生產(chǎn)線環(huán)節(jié)中的生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在文中系統(tǒng)介紹了該課題的發(fā)展概況、對(duì)方案進(jìn)行了仔細(xì)論證，詳細(xì)說明了系統(tǒng)的工藝流程、選型，硬件配置到具體控制策略、控制算法以及系統(tǒng)監(jiān)控界面的組態(tài)。完

11、成后的水泥包裝系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)站各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)采集、控制功能，操作員站可對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示，圖形顯示現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)參數(shù)的狀態(tài)趨勢(shì)，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥包裝；DCS控制；AC800F；Control Build F；DigiVis</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p>&l

12、t;p>　　The automation level of cement production is becoming the key of the success of the competition in the cement．This topic is on the research of the cement package．Its goal is for realizing the cement production h

13、igh quality, the high production and the low consumption．</p><p>　　The topic selected ABB’s IndustialIT control system to conduct real-time monitoring of the packaging of cement production lines in the produ

14、ction areas．In the text I have introduced f the development of the topic，demonstrated the programme carefully，explained the process of my topic and the selection of model in detail，as well as specific hardware control st

15、rategy，control algorithms and system control interface configuration．The cement packaging control system can realize data acquisition and r</p><p>　　Key word：Cement packing；DCS control；AC800F；Control Build

16、F；DigiVis</p><p><b>　?。?概述</b></p><p>　　1.1 水泥包裝國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況</p><p>　　水泥是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要原材料，目前國(guó)內(nèi)外尚無一種材料可以替代它的地位。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，水泥在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用越來越大。經(jīng)過幾年的快速增長(zhǎng)，2005年我國(guó)水泥產(chǎn)量達(dá)9.7億噸，占世界水泥產(chǎn)量的42.73

17、%。在高速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)水泥行業(yè)的供求矛盾不斷加劇。2005年國(guó)內(nèi)水泥市場(chǎng)需求不到10.5億噸，而水泥生產(chǎn)能力已達(dá)13億噸，產(chǎn)能過剩2.5億噸。特別是落后生產(chǎn)能力比重仍占60%左右。 作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，水泥工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。改革開放以來，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，推動(dòng)國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1978年我國(guó)水泥產(chǎn)量為6524萬噸，2005年的水泥產(chǎn)量達(dá)到10.60億噸，我國(guó)水泥年產(chǎn)量?jī)?/p>

18、增9.95億噸。自1985年起我國(guó)水泥產(chǎn)量已連續(xù)21年位居世界第一位，現(xiàn)如今已占世界水泥總產(chǎn)量的48%左右。水泥產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng)，從數(shù)量上已經(jīng)基本滿足我國(guó)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。</p><p>　　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)。現(xiàn)階段的水泥包裝可分為水泥散裝和水泥袋裝，我國(guó)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(guó)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(duì)遲緩。發(fā)展散裝水泥具有

19、節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高水泥使用效率，改善勞動(dòng)條件等方面的綜合經(jīng)濟(jì)效益。大力發(fā)展散裝水泥是我國(guó)水泥工業(yè)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的重要對(duì)策之一。散裝水泥在我國(guó)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。世界上發(fā)達(dá)國(guó)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

20、，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。美國(guó)、日本、法國(guó)等散裝率更高且大于95%，按目前國(guó)際散裝率來看，超過70%是國(guó)際水平，90%以上是國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)水泥在包裝上主要采用落后的紙袋包裝，水泥散裝率僅在20%左右，與國(guó)際水平比較相差甚遠(yuǎn)。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</p><p>　　由于技術(shù)裝備落后，綜合設(shè)施配套能力低，國(guó)內(nèi)的散裝水泥的

21、發(fā)展還有一定的欠缺，袋裝仍然占有很大的比例，并且對(duì)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(duì)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(zhǎng)，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

22、子元件，粉塵對(duì)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(guó)目前水泥行業(yè)的一個(gè)大問題。一般水泥廠對(duì)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。因此，將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)用到水泥包裝上，對(duì)水泥包裝機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高水泥包裝自動(dòng)化

23、水平，一方面可使水泥使用質(zhì)量和效率提高，另一方面也能使水泥對(duì)環(huán)境的</p><p>　　1.2 水泥生產(chǎn)的自動(dòng)化控制概況</p><p>　　目前，在新型干法水泥生產(chǎn)線中常用的控制手段有：可編程邏輯控制器(PLC)、集散控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)。</p><p>　?、?可編程控制器PLC </p><p>　　可編程控

24、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。早期的可編程控制器稱可編程邏輯控制器(programmable logic controller), 簡(jiǎn)稱PLC，用它來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器的功能已大大超過了邏輯控制的范圍，所以目前人們都把這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC[3]。</p><p>　　PLC具有以下特點(diǎn):</p><p>　?、?P

25、LC最初就是為了進(jìn)行邏輯控制而設(shè)計(jì)，因此在邏輯控制方面擁有計(jì)算機(jī)無法比擬的優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　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。</p><p>　　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(duì)輸入輸出集中進(jìn)行，因而具有很高可靠性。</p><p>　?、?P

26、LC僅在關(guān)鍵部位選用冗余結(jié)構(gòu)，在價(jià)格上大大低于DCS系統(tǒng)，性能價(jià)格比高。但是由于PLC功能及其相關(guān)技術(shù)的限制，其控制的對(duì)象都較為簡(jiǎn)單，一般只用一個(gè)PLC站進(jìn)行控制，很少有通過聯(lián)網(wǎng)或其它途徑對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行控制[3]。 綜上所述，PLC控制的優(yōu)勢(shì)主要是適合于現(xiàn)場(chǎng)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)。 </p><p>　　⑵ 集散控制系統(tǒng)DCS </p>

27、<p>　　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(duì)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)。它是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、測(cè)量控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人機(jī)接口技術(shù)相互滲透發(fā)展而產(chǎn)生的，既不同于分散的儀表控制系統(tǒng)，又不同于集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 它是吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)，在它們的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門系統(tǒng)工程技術(shù)，具有很強(qiáng)的生命力和顯著的優(yōu)越性。其主要特征是：集中管理，分散控制。DCS

28、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(duì)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。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(chǎng)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(chǎng)。</p&g

29、t;<p>　?、?現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS </p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)是基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)為一體的先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，是一種全分散、全數(shù)字、全開放的控制系統(tǒng)。它適用于工業(yè)過程控制、制造業(yè)及樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域，將逐漸成為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的主流形式[4]。 </p><p>　　FCS具有以下技術(shù)特點(diǎn)：<

30、;/p><p>　?、?FCS采用的現(xiàn)場(chǎng)總線是一個(gè)全數(shù)字化的現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　?、?FCS的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)是開放式互連網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　?、?FCS的所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備直接通過一對(duì)傳輸線(現(xiàn)場(chǎng)總線)互連。</p><p>　?、?FCS普遍采用智能儀表，增強(qiáng)了系統(tǒng)的自治性，系統(tǒng)控制功能更加分散。 </p><p

31、>　　總的來看，F(xiàn)CS終將代替DCS。但是現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(chǎng)總線的結(jié)合。DCS是結(jié)合了各類控制功能的完整系統(tǒng)，是目前應(yīng)用最廣泛、結(jié)構(gòu)最先進(jìn)、性能最高、功能最完整的系統(tǒng)，因此在目前的水泥自動(dòng)化生產(chǎn)控制中，集散控制系統(tǒng)成為了人們的首選。</p><

32、;p>　　1.3 選題的目的、意義及指導(dǎo)思想</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是想通過水泥粉磨DCS控制的研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)控制，克服原有包裝機(jī)的缺點(diǎn)，既能節(jié)省人力、物力，又可以降低生產(chǎn)成本，同時(shí)還能提高水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量，通過對(duì)包裝機(jī)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以避免粉塵對(duì)人體和微機(jī)設(shè)備造成的影響，直接在中控室就可以監(jiān)控水泥包裝的全過程，這樣可使故障率降到最低，計(jì)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠，袋重的合格率也能達(dá)到99％

33、～100％。</p><p>　　該選題的控制系統(tǒng)主要采用了ABB的Industrial IT系統(tǒng)。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(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)具有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(duì)于跨廠的管理控制應(yīng)用，該系統(tǒng)都能應(yīng)付自如。所以基于對(duì)課題的深入考察研究，選用這套系統(tǒng)不僅能滿足要求，更大程度上是將國(guó)內(nèi)D

34、CS系統(tǒng)更加完善化，特別是在水泥行業(yè)的運(yùn)用，更提高了國(guó)內(nèi)DCS的控制水平。</p><p><b>　　2方案論證</b></p><p>　　2.1 集散控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)介</p><p>　　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)。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)

35、是分布式的，總體上是一種分布結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)。</p><p>　　DCS控制系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：</p><p>　?、?DCS系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中較為完善和成熟的技術(shù)，能夠?qū)Ψ植加谳^大范圍內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，并采用集中管理、分散控制的策略。</p><p>　?、?DCS系統(tǒng)編程靈活，可以方便地實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、動(dòng)態(tài)顯示、報(bào)表打印等功能。</p>

36、<p>　　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。</p><p>　　2.2 IndustialIT控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　　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(guó)際現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。它既具備DCS的復(fù)雜模擬回路調(diào)節(jié)能力、友好的人機(jī)界面(HMI)及方便的工程軟件，同

37、時(shí)又具有與高檔PLC指標(biāo)相當(dāng)?shù)母咚龠壿嫼晚樞蚩刂菩阅堋?lt;/p><p>　　系統(tǒng)既可連接常規(guī)I/O，又可連接Remote I/O及Profibus、FF、CAN、Modbus等各種現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備。</p><p>　　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(duì)于跨廠的管理控制應(yīng)用，Industrial IT都能應(yīng)付自如。</p&g

38、t;<p>　　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(chǎng)控制器AC800F)。在操作管理級(jí)上不僅實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)監(jiān)控操作功能(預(yù)定義及自由格式動(dòng)態(tài)畫面顯示、趨勢(shì)顯示、彈出式報(bào)警及操作指導(dǎo)信息、報(bào)表打印、硬件診斷等)，而且完成配方管理及數(shù)據(jù)交換等管理功能。過程控制級(jí)實(shí)現(xiàn)包括復(fù)雜控制在內(nèi)的各種回路調(diào)節(jié)（各種PID、比值、Simith……）和高速邏輯控制、順序控制以及批量間歇

39、控制功能。</p><p>　　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。AC800F是現(xiàn)場(chǎng)總線控制器，它為用戶提供了使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的靈活性。AC800F采集來自4條現(xiàn)場(chǎng)總線(類型可以不同)的過程數(shù)據(jù)和診斷信息，并完成與PS相同的控制任務(wù)。AC800F通過以態(tài)網(wǎng)(Ethernet)與整個(gè)系統(tǒng)(如OS、PS或其它FC)通迅。系

40、統(tǒng)控制站硬件均為全金屬外殼封裝。設(shè)備既可安裝于機(jī)柜中，也可裝于墻上。系統(tǒng)符合所有當(dāng)前EMC標(biāo)準(zhǔn)并具CE標(biāo)志。系統(tǒng)采用兩種普遍的工業(yè)總線。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。PS/FC與OS/ES之間的通迅由DigiNetS網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng)/IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn))實(shí)現(xiàn)，用戶可選擇通迅?jìng)鬏斀橘|(zhì)(普通電纜或光纖)和網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。</p><p>　　Industri

41、al IT系統(tǒng)的操作站OS、工程師站ES及數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)GS以MS WindowsNT為運(yùn)行平臺(tái)，從而確保了系統(tǒng)的通用性、開放性和易用性，并對(duì)將來的技術(shù)升級(jí)和維護(hù)帶來很大方便。PC機(jī)的具體配置可由用戶按照需要自行選擇(不低于系統(tǒng)基本要求)。</p><p>　　系統(tǒng)組態(tài)語(yǔ)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。

42、系統(tǒng)還帶有包含近170多個(gè)功能塊的算法庫(kù)和具有200多個(gè)圖形符號(hào)的基本圖庫(kù)和內(nèi)含大量3D圖符的擴(kuò)充圖庫(kù)。系統(tǒng)使用同一套組態(tài)工具軟件完成過程級(jí)和操作級(jí)組態(tài)及調(diào)試，并使用同一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。</p><p>　　Industrial IT系統(tǒng)規(guī)模具備很強(qiáng)的伸縮性，每個(gè)系統(tǒng)可根據(jù)工藝或功能劃分為若干個(gè)自動(dòng)化域，每個(gè)域基本配置為10個(gè)操作員站OS、10個(gè)過程控制站PS或現(xiàn)場(chǎng)控制器FC，整個(gè)系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)?？蛇_(dá)100個(gè)操作員站、

43、100個(gè)控制站(140800個(gè)I/O) 。</p><p>　　Industrial IT系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)見圖2-1。</p><p>　　圖2-1 ABB IndustialIT控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖</p><p>　　Industrial IT系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　⑴ 集成DCS、PLC及FieldBus功能；</p>

44、<p><b>　?、?全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)；</b></p><p>　?、?AC800F冗余；</p><p>　?、?支持FDT/DTM組態(tài)及HART協(xié)議，支持Operate IT；</p><p>　?、?通用性，標(biāo)準(zhǔn)化，靈活性，開放性；</p><p>　?、?工程容易，界面友好，維護(hù)簡(jiǎn)單。</p>

45、;<p><b>　　2.3 設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　2.3.1 水泥包裝控制系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)介</p><p>　　水泥包裝是在水泥粉磨之后，將成品水泥運(yùn)至水泥庫(kù)并取出包裝發(fā)運(yùn)。課題包括水泥散裝和袋裝兩條包裝線。來自水泥粉磨站的成品水泥由提升機(jī)入庫(kù)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

46、，篩出的水泥經(jīng)過中間倉(cāng)送入包裝機(jī)，水泥袋裝后由輸送機(jī)送至成品庫(kù)，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。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。</p><p>　　本課題水泥包裝的流程圖見圖2-1。</p><p>　　圖2-1水泥包裝流程圖<

47、/p><p>　　包裝控制系統(tǒng)完成兩條水泥包裝輸送線—散裝線和袋裝線，每條水泥包裝輸送線控制方式基本相同。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。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。在單臺(tái)設(shè)備控制模塊內(nèi)完成對(duì)單個(gè)設(shè)備的條件檢查、聯(lián)鎖控制、狀態(tài)顯示等功能；在組控制功能模塊中完成組檢查、組起動(dòng)、組停止等功能。將生產(chǎn)順序有連續(xù)關(guān)系和連鎖關(guān)系的設(shè)備分成一組，包裝控制系統(tǒng)的分組情況如圖2-

48、2至2-9所示。</p><p>　　圖2-2入庫(kù)提升組 圖2-3入庫(kù)輸送組 圖2-4入庫(kù)卸料組 </p><p>　　圖2-5庫(kù)料輸送提升組 圖2-6庫(kù)料散裝組 圖2-7袋裝組</p><p>　　圖2-8主收塵組 圖2-9散料輸送組</p&

49、gt;<p>　　其中2-2至2-6是泥散裝流程的分組情況，2-7至2-9是水泥袋裝流程的分組情況。整套包裝系統(tǒng)的工藝流程大致示意圖見圖2-10。</p><p>　　圖2-10水泥包裝生產(chǎn)線工藝流程框圖</p><p>　　2.3.2 主要被控設(shè)備及I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)</p><p><b>　　NE板鏈?zhǔn)教嵘龣C(jī)</b></p

50、><p><b>　　三通閥</b></p><p><b>　　鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)</b></p><p><b>　　離心式風(fēng)機(jī)</b></p><p><b>　　氣箱式袋收塵器</b></p><p><b>　　電液動(dòng)平板閘

51、閥</b></p><p><b>　　羅茨風(fēng)機(jī)</b></p><p><b>　　空氣分配器</b></p><p><b>　　水泥底庫(kù)卸料裝置</b></p><p><b>　　電動(dòng)兩路閥</b></p><p&g

52、t;<b>　　斗式提升機(jī)</b></p><p><b>　　振動(dòng)篩</b></p><p><b>　　膠帶輸送機(jī)</b></p><p><b>　　清袋機(jī)</b></p><p><b>　　螺旋輸送機(jī)</b></p&g

53、t;<p><b>　　高壓離心通風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　以上設(shè)備的控制信號(hào)包括備妥、運(yùn)行、驅(qū)動(dòng)、開關(guān)限位、正反轉(zhuǎn)等等數(shù)字量觸點(diǎn)。還包括提升機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)的電流信號(hào)大小采集，閥門開度的給定、反饋，電機(jī)前后軸承的振動(dòng)等模擬量信號(hào)采集和驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)點(diǎn)。此外，為保證整個(gè)系統(tǒng)的日后維護(hù)、擴(kuò)展，系統(tǒng)還應(yīng)具備一定的余量，一般為20%。點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果如表2-1示。</p>

54、<p>　　表2-1 I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　2.3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　課題主要針對(duì)水泥的入庫(kù)存儲(chǔ)、散裝及袋裝系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于該水泥包裝系統(tǒng)，為了有效地對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析、管理和調(diào)度，采用DCS控制系統(tǒng)。</p><p>　　在此設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)、閥門等成套機(jī)電設(shè)備的開關(guān)量控制，包括分組聯(lián)鎖啟動(dòng)與停車、組內(nèi)

55、自動(dòng)聯(lián)鎖或單機(jī)聯(lián)鎖控制、系統(tǒng)單機(jī)調(diào)試等功能；還要有完善的報(bào)警功能，開關(guān)量和模擬量報(bào)警的顯示及確認(rèn)、報(bào)警列表的自動(dòng)記錄和顯示打印、模擬量報(bào)警上下限的設(shè)置和修正；生產(chǎn)報(bào)表的即時(shí)和定時(shí)打印[8]。</p><p>　　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(cè)和溫度檢測(cè)。</p><p&

56、gt;<b>　?、庞布O(shè)計(jì)布局</b></p><p>　　工程師站一個(gè)，操作員站一個(gè)，現(xiàn)場(chǎng)站一個(gè)，現(xiàn)場(chǎng)站采用AC800F現(xiàn)場(chǎng)控制器，兼用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)（Ethernet）與整個(gè)系統(tǒng)通訊，布局見圖2-11所示。 </p><p><b>　?、撇僮鲉T站</b></p><p>　　硬件平臺(tái)為工業(yè)控制機(jī),軟件平臺(tái)為DIGI

57、VIS軟件。OS站功能和僅限由工程師站決定，具體功能如下:</p><p>　　①可顯示整條生產(chǎn)線的工藝流程圖；</p><p>　?、谠诋嬅嬷?各電機(jī)、電磁閥等普通設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)均由代表它的動(dòng)態(tài)圖形符號(hào)表示。</p><p><b>　?、枪こ處熣?lt;/b></p><p>　　工程師通過工程師站對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行硬件配置和

58、軟件組態(tài)。</p><p>　?、賹?duì)OS站的組態(tài):整個(gè)系統(tǒng)根據(jù)廠方要求配置1個(gè)OS站,功能如上所述。</p><p>　?、趯?duì)工藝流程圖的配置:將整個(gè)工藝流程分為若干個(gè)畫面,生成于“公用圖”項(xiàng)目下,則各OS站均可調(diào)用此組畫面,大大減少了工程設(shè)計(jì)和維護(hù)的工作量。</p><p>　　③對(duì)PS站的組態(tài):綜合對(duì)系統(tǒng)的性能要求、風(fēng)險(xiǎn)性要求及穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)性要求的分析,配置 1

59、個(gè)過程站。</p><p>　?、冗^程站與現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程I／O站</p><p>　　完成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，過程控制站采用AC800F現(xiàn)場(chǎng)總線控制器與現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)遠(yuǎn)程I／O站及FF總線設(shè)備之問的通訊。I／O模件具備實(shí)時(shí)檢測(cè)及遠(yuǎn)程診測(cè)功能。S800 I／O站具有監(jiān)控、平滑轉(zhuǎn)換及故障報(bào)告功能。根據(jù)本課題的I/O點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)，

60、配置2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程I/O站。</p><p>　　圖2-11硬件設(shè)計(jì)布局圖</p><p><b>　　3系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 項(xiàng)目管理器與項(xiàng)目樹</p><p>　　3.1.1 管理器簡(jiǎn)述</p><p>　　Control Build F軟件的啟動(dòng)首先進(jìn)入項(xiàng)目管理器

61、。Control Build F是Industrial IT系統(tǒng)的組態(tài)、調(diào)試和文檔管理工具。Control Build F的組態(tài)是基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，使用全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)。系統(tǒng)的組態(tài)保存在預(yù)先設(shè)定的項(xiàng)目子目錄中的項(xiàng)目文件中。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。項(xiàng)目名主要用于DDE通訊[5]。</p><p>　　在項(xiàng)目管理器中，可以存儲(chǔ)、改名和刪除一個(gè)項(xiàng)目。實(shí)際的組態(tài)、調(diào)試和文檔管理將從項(xiàng)目樹

62、中進(jìn)行。Control Build F有兩種操作方式：Configuration和Commissioning。在 Configuration方式下，進(jìn)行硬件配置，軟件組態(tài)和進(jìn)行項(xiàng)目文檔工作。Configuration可離線進(jìn)行。在 Commissioning方式下，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。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。</p><p>　　3.1.2 生成項(xiàng)目樹</p><p&g

63、t;　　啟動(dòng)Control Build F：StartProgramABB Industrial ITControl Build F。軟件啟動(dòng)后首先顯示版本信息，按<Continue>鍵進(jìn)入到項(xiàng)目管理器，從項(xiàng)目管理器的項(xiàng)目菜單中選擇新建,或按新建按鈕。在對(duì)話框中，輸入文件名(最大256字符)，則在 \Freelance\Proj目錄中生成一個(gè)后綴為.pro 的文件，見圖3-1。同時(shí)系統(tǒng)生成以下兩個(gè)文件：</p>

64、<p>　　.bak：壓縮的備份文件，當(dāng)不存盤退出DigiTool時(shí)，此文件存儲(chǔ)為.pro文件。</p><p>　　.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)。</p><p>　　圖3-1項(xiàng)目樹建立對(duì)話框</p><p>　　項(xiàng)目名：最大12個(gè)字符，可不同于文件名(.pro)，課題為：bzhkzh</p><p>　　

65、項(xiàng)目管理者：最大16個(gè)字符，可不填</p><p>　　項(xiàng)目號(hào)：最大6個(gè)字符，可不填</p><p>　　項(xiàng)目口令：最大8個(gè)字符，最小4個(gè)字符，用于封鎖項(xiàng)目文件</p><p><b>　　頁(yè)眉頁(yè)腳：用于文檔</b></p><p>　　按確認(rèn)鍵存儲(chǔ)所輸入大內(nèi)容并關(guān)閉對(duì)話框。</p><p>　　

66、菜單欄中按組態(tài)進(jìn)入組態(tài)方式。</p><p>　　項(xiàng)目樹的最頂層是組態(tài)CONF，所有的系統(tǒng)資源和項(xiàng)目對(duì)象都在CONF的組織之下。</p><p>　　項(xiàng)目樹的第一層由系統(tǒng)資源組成。Industrial IT有以下資源：</p><p>　　D-PS , D-PS/RED：過程站資源(非冗余/冗余)，包括 Rack System，F(xiàn)C 和AC800F。</p&g

67、t;<p>　　D-OS, MAESTRO-CS：Operation Station和Maestro NT Configuration Server資源。 </p><p>　　D-GS：Gateway Station資源，包括DDE，OPC和TRN等。</p><p>　　P-CD：P-CD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。</p>&

68、lt;p>　　另外，在項(xiàng)目文件中還有一個(gè)池對(duì)象，用于臨時(shí)存儲(chǔ)項(xiàng)目組件。系統(tǒng)不對(duì)池中的內(nèi)容作語(yǔ)法檢查[5]。</p><p>　　在菜單條上選擇組態(tài)(Configration)菜單項(xiàng)，出現(xiàn)項(xiàng)目樹顯示畫面，見圖3-2：</p><p>　　圖3-2項(xiàng)目樹建立畫面</p><p><b>　?、挪迦虢M態(tài)級(jí)：</b></p><

69、;p>　　在項(xiàng)目級(jí)bzhkzh上選擇插入下一級(jí)：</p><p>　　菜單：編輯(Edit) 插入下一級(jí)(Insert next level) </p><p>　　也可從工具條中選擇，見圖3-3：</p><p>　　圖3-3工具條中插入下級(jí)按鈕</p><p>　　出現(xiàn)對(duì)象選擇框，選擇組態(tài)級(jí)CONF，確認(rèn)，見圖3-4：</p&

70、gt;<p>　　圖3-4組態(tài)級(jí)命名對(duì)話框</p><p>　　輸入組態(tài)級(jí)名稱：水泥包裝控制；</p><p>　　選擇時(shí)區(qū)按扭修改時(shí)區(qū)；</p><p>　　確認(rèn)結(jié)束插入組態(tài)級(jí)操作。</p><p><b>　?、撇迦脒^程站資源</b></p><p>　　過程站資源分為非冗余和冗

71、余兩種，D-PS，D-PS/RED。非冗余資源可指定到所有的過程控制器，冗余資源可指定到機(jī)架式(Rack System)控制器和AC800F控制器。指定是在硬件結(jié)構(gòu)組態(tài)時(shí)完成的。插入組態(tài)級(jí)見圖3-5：</p><p>　　圖3-5插入組態(tài)級(jí)畫面</p><p>　　在組態(tài)級(jí)上選擇過程站資源(D-PS)并確認(rèn)；出現(xiàn)過程站級(jí)資源對(duì)話框見圖3-6：</p><p>　　圖

72、3-6過程站資源命名對(duì)話框</p><p>　　輸入資源名稱：包裝控制； </p><p>　　其它設(shè)置保留缺省值；</p><p>　　確認(rèn)結(jié)束插入過程站資源。</p><p>　?、遣迦氩僮骷?jí)資源，見圖3-7：</p><p>　　圖3-7插入過程站后項(xiàng)目樹畫面</p><p>　　在過程站

73、資源對(duì)象上選擇插入下一個(gè)，或用工具條；</p><p>　　在資源選擇對(duì)話框內(nèi)選擇操作員站資源D-OS；</p><p>　　出現(xiàn)OS資源參數(shù)對(duì)話框，見圖3-8：</p><p>　　圖3-8操作員站資源命名對(duì)話框</p><p>　　輸入OS資源名稱：包裝；</p><p>　　確認(rèn)刷新掃描周期及顏色閃爍頻率；<

74、;/p><p><b>　　選擇總貌畫面：</b></p><p>　　OVW：系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)總貌畫面</p><p>　　FGR：將用戶自定義畫面作總貌畫面</p><p>　　定義退出VIS密碼；</p><p>　　確認(rèn)結(jié)束插入操作員站資源。</p><p><b>

75、　?、炔迦刖W(wǎng)關(guān)站資源</b></p><p>　　在操作員站資源上選擇插入下一個(gè)，或用工具條；</p><p>　　在資源選擇對(duì)話框中選擇網(wǎng)關(guān)資源(D-GS)；</p><p>　　出現(xiàn)資源參數(shù)對(duì)話框，見圖3-9：</p><p>　　圖3-9網(wǎng)關(guān)站資源命名對(duì)話框</p><p>　　輸入資源名稱：報(bào)表；&

76、lt;/p><p>　　選擇資源類型：DDE，OPC，TRN等；課題選用OPC網(wǎng)關(guān)；</p><p>　　選擇存取權(quán)限，對(duì)變量操作權(quán)限進(jìn)行配置；</p><p>　　確認(rèn)結(jié)束網(wǎng)關(guān)資源插入。</p><p><b>　　3.2 硬件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　3.2.1配置過程站</p>

77、;<p>　　硬件結(jié)構(gòu)用于配置系統(tǒng)的硬件資源，包括網(wǎng)絡(luò)配置，卡件分配，I/O通道的定義等，見圖3-10：</p><p>　　圖3-10硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　項(xiàng)目樹中的資源必須與實(shí)際的硬件相對(duì)應(yīng)。在項(xiàng)目樹中，從系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)或按硬件結(jié)構(gòu)按鈕進(jìn)入硬件結(jié)構(gòu)管理器。左邊是硬件結(jié)構(gòu)的樹型顯示，右邊是圖形顯示。在圖形顯示中，以太網(wǎng)的上方配置操作員站，下方配置控制站。</p

78、><p>　　在樹型結(jié)構(gòu)中(HWSYS)編輯插入或在圖形顯示中以太網(wǎng)的下方雙擊鼠標(biāo)左鍵，根據(jù)實(shí)際配置情況選擇相應(yīng)的過程站類型。本課題選擇AC800F作為控制器。</p><p>　　3.2.2 配置操作員站</p><p>　　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：</p><p>　　GWY 網(wǎng)關(guān)（Gatew

79、ay）</p><p>　　VIS 　操作員站（Operator Station）</p><p>　　網(wǎng)關(guān)用于配置DDE、OPC、Trend Server等，操作站用于配置操作員站。</p><p>　　3.2.3 資源分配</p><p>　　在以太網(wǎng)中插入各種節(jié)點(diǎn)之后，要使其與項(xiàng)目樹中的資源建立一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在以太網(wǎng)兩側(cè)的灰

80、色方塊中，雙擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)選擇對(duì)話框，從中選擇正確的資源。</p><p>　　操作員站和網(wǎng)關(guān)站的資源指定分別見圖3-11，3-12所示。</p><p>　　圖3-12操作員站資源指定</p><p>　　圖3-13網(wǎng)關(guān)站資源指定</p><p>　　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

81、索該節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　3.2.4 插入過程站AC800F</p><p>　　AC800F是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的過程控制器。它可連接CAN，Modbus，Profibus等現(xiàn)場(chǎng)總線。AC800F由底座(CPU)、電源、以太網(wǎng)接口卡、現(xiàn)場(chǎng)總線接口卡等組成，有冗余和非冗余兩種組態(tài)方式[5]。</p><p>　　AC800F既可從樹型結(jié)構(gòu)中又可從系統(tǒng)圖形中插入。根據(jù)

82、課題要求，在節(jié)省費(fèi)用又不會(huì)影響工程項(xiàng)目的情況下使用AC800F即可滿足要求，不需使用AC800FR。</p><p>　　在樹型結(jié)構(gòu)中選擇系統(tǒng)目標(biāo)(HWSYS)編輯插入選擇過程站類型選擇插入位置；</p><p>　　在圖形區(qū)選擇過程站位置雙擊鼠標(biāo)左鍵，插入過程站AC800F之后，為其分配系統(tǒng)資源—包裝控制(雙擊過程站上方的灰色方塊)，如圖3-13所示，以便激活過程站。</p>

83、<p>　　圖3-13過程站資源指定</p><p>　　3.2.5 定義控制器參數(shù)</p><p>　　過程站須對(duì)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。定義過程站參數(shù)可采用下面兩種方法：</p><p>　　在硬件的樹型結(jié)構(gòu)中選擇包裝控制點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵參數(shù)…</p><p>　　在硬件的樹型結(jié)構(gòu)中選擇包裝控制編輯

84、參數(shù)…</p><p>　　通過此畫面可定義引導(dǎo)參數(shù)和模件數(shù)據(jù)，見圖3-14所示。</p><p>　　圖3-14定義過程站控制器參數(shù)對(duì)話框</p><p>　　3.2.7 插入AC800F的模件</p><p>　　在AC800F中可插入下列模件：</p><p>　　SA801F 電源115 V AC /

85、230 V AC</p><p>　　SD802F 電源24 V DC</p><p>　　AM801F 電池備份模件</p><p>　　EI801F 以太網(wǎng)模件10Base2 </p><p>　　EI802F 以太網(wǎng)模件AUI</p><p>　　EI803F 以太網(wǎng)模件10

86、BaseT</p><p>　　FI810F CAN/3模件</p><p>　　FI820F 串行接口模件</p><p>　　FI830F Profibus模件</p><p>　　根據(jù)課題要求，所用AC800F可插入以下模件，見圖3-15所示。</p><p>　　SA801F 電源

87、115 V AC / 230 V AC</p><p>　　EI803F 以太網(wǎng)模件10BaseT</p><p>　　FI830F Profibus模件</p><p>　　圖3-15插入AC800F模件示意圖</p><p>　　每個(gè)模件都有一個(gè)缺省名字代表它的安裝位置。如：</p><p>　　S

88、：F1 FI830F (FI830F_4_F1)</p><p><b>　　S：Slot</b></p><p>　　FI830F：Module type, Profibus module here</p><p>　　(FI830F1_4_F1)：Default name with station position 4, slot F1&l

89、t;/p><p>　　3.2.8 Profibus組態(tài)</p><p>　?、?雙擊F1槽中的Profibus 接口模件(FI830)，見圖3-16，雙擊紅色方塊插入Profibus主設(shè)備。</p><p>　　⑵ 雙擊Profibus主設(shè)備，進(jìn)入 Profibus從設(shè)備的配置。</p><p>　?、?點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇插入slave…，見圖3

90、-17。</p><p>　　圖3-16 Profibus模件圖</p><p>　　圖3-17插入Profibus從設(shè)備示意圖</p><p>　?、?選擇PROFI_S_DEV Profibus slave (GSD based)，然后點(diǎn)擊確認(rèn)鍵。</p><p>　?、?選擇從設(shè)備的節(jié)點(diǎn)號(hào)和節(jié)點(diǎn)地址。</p><p&

91、gt;　　節(jié)點(diǎn)號(hào)：1～126；節(jié)點(diǎn)地址：0～125，點(diǎn)擊確認(rèn)鍵。</p><p>　?、?選擇從設(shè)備類型(S800/CI830)。若要使S800出現(xiàn)在此畫面中，S800的GSD文件要拷貝到 ..\Freelance\gsd 目錄中，如圖3-18。</p><p>　　圖3-18導(dǎo)入S800/CI830對(duì)話框</p><p>　　選中S800/CI830，然后按“開始

92、導(dǎo)入”鍵。</p><p>　?、?導(dǎo)入GSD文件之后，S800節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在Profibus總線上。由于課題I/O點(diǎn)數(shù)決定，需要兩個(gè)S800節(jié)點(diǎn)，因此依次按照從步驟2至7插入第二個(gè)節(jié)點(diǎn)，則出現(xiàn)兩個(gè)S800節(jié)點(diǎn)接在Profibus總線上，如圖3-19。</p><p>　　圖3-19插入S800節(jié)點(diǎn)的示意圖</p><p>　?、?S800 I/O站的配置過程：<

93、/p><p>　　雙擊S800站的圖標(biāo)，進(jìn)入圖3-20所示畫面。</p><p>　　圖3-20 S800 I/O站編輯畫面</p><p>　　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。</p>&

94、lt;p><b>　　⑼ 定義模塊參數(shù)：</b></p><p>　?、?定義Profibus通訊參數(shù)：</p><p>　　鼠標(biāo)右擊Master節(jié)點(diǎn)，選擇參數(shù)設(shè)置項(xiàng)，出現(xiàn)對(duì)話框，見圖3-21。</p><p>　　圖3-21 Profibus通訊參數(shù)設(shè)置對(duì)話框</p><p>　　② 定義I/O模塊位置：<

95、/p><p>　　S800 I/O模塊插入到S800站中后，其缺省位置號(hào)為Cluster 0，Position 1。雙擊I/O模塊，選擇User參數(shù)，修改位置號(hào)和物理位置相一致，并選擇相應(yīng)的量程范圍。</p><p><b>　　⑽ 編輯I/O：</b></p><p>　　從菜單中選擇I/O編輯器，進(jìn)入I/O的編輯。編輯S800 I/O要參考CI

96、830 Memory Map 手冊(cè)。根據(jù)手冊(cè)說明編輯S800 I/O，分別輸入課題所需開關(guān)量輸入信號(hào)、開關(guān)量輸出信號(hào)及模擬量輸入信號(hào)，同時(shí)要對(duì)每個(gè)模塊設(shè)置配置字，以激活模塊。部分I/O編輯變量表分別見圖3-22，圖3-23，圖3-24，圖3-25。</p><p>　　圖3-22開關(guān)量輸入變量編輯</p><p>　　圖3-23開關(guān)量輸出變量編輯</p><p>　

97、　圖3-24模擬量輸入變量編輯</p><p>　　圖3-25模擬量輸出變量編輯</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)整體硬件結(jié)構(gòu)項(xiàng)目樹見圖3-26。</p><p>　　圖3-26水泥包裝系統(tǒng)CBF硬件結(jié)構(gòu)項(xiàng)目樹</p><p><b>　　4過程站組態(tài)</b></p><p>　　4.1 IEC61

98、131-3編程</p><p>　　Industrial IT 編程采用IEC61131-3 標(biāo)準(zhǔn)。支持功能塊圖(FBD)，指令表(IL)，梯形邏輯圖(LD)，順序功能圖(SFC)四種編程語(yǔ)言。</p><p><b>　　4.2 FBD編程</b></p><p>　　4.2.1 建立FBD編程項(xiàng)目樹</p><p>

99、　　FBD編程是圖形化的編程方法，共有190多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)功能塊可調(diào)用。</p><p>　?、?建立用戶任務(wù)列表目錄：</p><p>　　Industrial IT的任務(wù)分為系統(tǒng)任務(wù)和用戶任務(wù)兩大類。用戶任務(wù)是由運(yùn)行在過程站中的用戶程序組成的。所有用戶任務(wù)的集合稱為用戶任務(wù)列表。</p><p><b>　?、?建立用戶任務(wù)：</b></p

100、><p>　　每個(gè)過程站資源可以組態(tài)9個(gè)任務(wù)，其中8個(gè)任務(wù)為周期運(yùn)行方式，1個(gè)為PLC循環(huán)運(yùn)行方式。對(duì)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)。</p><p><b>　　⑶ 建立程序列表：</b></p><p>　　任務(wù)由程序組成，程序又分為由FBD、IL、LD組成的PL和SFC。</p><p>　　⑷

101、 在程序列表PL下插入FBD，課題建立的編程項(xiàng)目樹如圖4-1。</p><p><b>　　圖4-1編程項(xiàng)目樹</b></p><p>　　4.2.2 編寫FBD程序</p><p>　　在項(xiàng)目樹FBD上選擇編輯，或雙擊FBD則進(jìn)入FBD編程界面，如圖4-2。</p><p>　　圖4-2 FBD編程界面</p&g

102、t;<p><b>　?、?變量與常數(shù)：</b></p><p>　　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。</p><p><b>　　變量的類型有：</b></p><p>　　REAL　　實(shí)型： 32位</p><p>　　DINT　　雙整

103、型： 32位</p><p>　　INT 　　整型： 16位</p><p>　　UDINT 雙字無符號(hào)整型： 32位</p><p>　　DWORD 雙字： 32位</p><p>　　WORD 字： 16位</p><p&g

104、t;　　BYTE 字節(jié)： 8位</p><p>　　BOOL 布爾型： 1，0</p><p>　　TIME　　時(shí)間類型： 32位</p><p>　　STR 字符型</p><p>　　系統(tǒng)中的所有變量都組織在變量表中，變量表中系統(tǒng)變量以紅色顯示，如果用戶自定義變量顯示紅

105、色，則該變量沒有被引用。</p><p><b>　　⑵ 功能塊</b></p><p>　　功能塊的左邊為輸入“管腳”，右邊為輸出“管腳”。功能塊兩側(cè)的長(zhǎng)管腳必須連接變量或其它功能塊。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。</p><p>　　功能塊兩側(cè)管腳的粗細(xì)及顏色代表不同的數(shù)據(jù)類型，見圖4-3：&l

106、t;/p><p>　　圖4-3功能塊兩側(cè)管腳的數(shù)據(jù)類型對(duì)照?qǐng)D</p><p>　　部分所用功能塊介紹：</p><p>　?、倌M量量程轉(zhuǎn)換功能塊，如圖4-4。</p><p>　　圖4-4模擬量轉(zhuǎn)換功能塊</p><p>　　此功能塊的作用是進(jìn)行量程轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　各

107、管腳介紹：</b></p><p>　　EN當(dāng)其輸入為L(zhǎng)ogic_1時(shí)，表示此功能塊允許執(zhí)行；</p><p>　　ENO輸出值為L(zhǎng)ogic_1時(shí)，表示此功能塊處于執(zhí)行狀態(tài)；</p><p>　　IN表示模擬量信號(hào)輸入端；</p><p>　　OUT表示轉(zhuǎn)化的模擬量輸出端；</p><p>　　功能塊參數(shù)表

108、見圖4-5。</p><p><b>　　圖4-5參數(shù)表</b></p><p>　　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，則輸入量量程終點(diǎn)為28480.0，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，則輸出量程終點(diǎn)為28480.0，輸入量程終點(diǎn)則根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況而定。</p><p>　　②單向

109、觸發(fā)功能塊，如圖4-6。</p><p>　　圖4-6單向觸發(fā)功能塊</p><p>　　該功能塊作用是產(chǎn)生脈沖輸出，允許組態(tài)脈沖時(shí)間，當(dāng)輸入信號(hào)變化時(shí)（上升沿或下降沿觸發(fā)）產(chǎn)生一定時(shí)間的脈沖。</p><p><b>　　各管腳介紹：</b></p><p>　　EN當(dāng)其輸入為L(zhǎng)ogic_1時(shí)，表示此功能塊允許執(zhí)行；&

110、lt;/p><p>　　ENO輸出值為L(zhǎng)ogic_1時(shí)，表示此功能塊處于執(zhí)行狀態(tài)；</p><p>　　IN表示數(shù)字量信號(hào)輸入端；</p><p><b>　　OUT表示輸出端；</b></p><p>　　RES表示復(fù)位信號(hào)端。</p><p>　　功能塊參數(shù)表見圖4-7。</p>&

111、lt;p>　　圖4-7單向觸發(fā)參數(shù)表</p><p>　　脈沖寬度改變脈沖時(shí)間，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇上升沿觸發(fā)或下降沿觸發(fā)。</p><p>　?、坶_延遲定時(shí)器功能塊，如圖4-7。</p><p>　　圖4-8開延時(shí)定時(shí)器功能塊</p><p>　　該功能塊的作用是信號(hào)改變后隔一段延時(shí)時(shí)間后改變輸出信號(hào)。延時(shí)時(shí)間可根據(jù)實(shí)際需求而定。&l

112、t;/p><p>　　各管腳介紹與4-6示功能塊相似。</p><p>　　功能塊參數(shù)表見圖4-9。</p><p>　　圖4-9定時(shí)器功能塊參數(shù)表</p><p>　　延遲時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況改變，觸發(fā)情況也可根據(jù)實(shí)際情況選定。</p><p>　?、躀DF單向單元功能塊，見圖4-10。</p><p&g

113、t;　　此功能塊是一個(gè)輸出單一控制指令，控制單一方向電機(jī)或電磁閥設(shè)備開關(guān)的功能塊。</p><p>　　圖4-10 IDF功能塊</p><p><b>　　各管腳介紹： </b></p><p>　　MM手動(dòng)工作方式控制信號(hào)；</p><p>　　MA自動(dòng)工作方式控制信號(hào)；</p><p>　　

114、FB1結(jié)束位置1的確認(rèn)信號(hào)；</p><p>　　FB0結(jié)束位置0的確認(rèn)信號(hào)；</p><p><b>　　PR1安全干預(yù)1；</b></p><p><b>　　PR0安全干預(yù)0；</b></p><p>　　FLT故障信號(hào)輸入；</p><p>　　SMA操作方式狀態(tài)指示

115、，Logic_1表示自動(dòng)，Logic_0表示手動(dòng)；</p><p>　　FRT運(yùn)行時(shí)間錯(cuò)誤信號(hào)顯示；</p><p>　　FRP結(jié)束位置錯(cuò)誤顯示；</p><p>　　IL0禁止輸出OUT為L(zhǎng)ogic_0；</p><p>　　IL1禁止輸出OUT為L(zhǎng)ogic_1。</p><p>　　手動(dòng)控制方式MM和自動(dòng)控制方式M

116、A均有效：二者的優(yōu)先級(jí)取決于輸入信號(hào)值，當(dāng)兩者均為L(zhǎng)ogic_0時(shí)，表示可在手動(dòng)和自動(dòng)兩者之間選擇；當(dāng)兩者均為L(zhǎng)ogic_1時(shí)，手動(dòng)優(yōu)先級(jí)高于自動(dòng)。</p><p>　　⑤步進(jìn)調(diào)節(jié)控制功能塊，如圖4-11示。</p><p>　　圖4-11步進(jìn)調(diào)節(jié)功能塊</p><p>　　該功能塊用于PID控制運(yùn)算的步進(jìn)調(diào)節(jié)，能用來步進(jìn)調(diào)節(jié)閥門開度。課題中用它來進(jìn)行卸料閥門的PI

117、D控制。</p><p><b>　　各管腳介紹：</b></p><p><b>　　PV過程值；</b></p><p><b>　　SP設(shè)定值；</b></p><p>　　L1-L4報(bào)警極限值；</p><p><b>　　OP正向驅(qū)動(dòng)

118、設(shè)備；</b></p><p><b>　　ON反向驅(qū)動(dòng)設(shè)備；</b></p><p>　　ASP設(shè)定值是否為有效狀態(tài)信號(hào)；</p><p>　　此外，課題還用到了模擬量監(jiān)控，開關(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。</p><p>　　4.2.3 基本操作&l