李华光,邓文东
1 前言 广东中成化工有限公司不到十年时间从单一生产保险粉发展成为拥有还原剂、氧化剂及气体产业等10多个产品的大型现代化工企业,整个企业的物料、能源动力的平衡在生产调度中显得越来越重要。几大生产分厂的内部调度仅仅只解决了分厂的平衡生产问题,而全公司的总调度综合考虑平衡问题,包括一些重要的公用工程如自来水压、循环水压、水蒸气、压缩气、制冷量、用电负荷等指标的分配调整,还有几大涉及生产瓶颈的重要岗位监视,这些工艺指标关系到月生产任务的完成情况。为此公司在总调度室设立了全公司监控系统。 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,监视控制和数据采集)系统作为生产过程和事物管理自动化最为有效的计算机软硬件系统之一,它包含两个层次的含义:一是分步式的数据采集系统,即智能数据采集系统(也称为下位机);另一个是数据处理和显示系统,即上位机HMI(Human Machine Interface)系统。 下位机与生产过程和事物管理的设备或仪表相结合,实时感知设备各种参数的状态,并将这些状态信号转换成数字信号,并通过特定数字通信或数字网络传递到HMI系统中;这些智能系统也可以向设备发送控制信号。上位机HMI系统在接受这些信息后,以适当的形式如声音、图形、图象等方式显示给用户,以达到监视的目的,同时数据经过处理后,告知用户设备各种参数的状态(报警、正常或报警恢复),这些处理后的数据可能会保存到数据库中,也可能通过网络系统传输到不同的监控平台上或与别的系统(如MIS,GIS)结合形成功能更加强大的系统。 一级调度的SCADA作为下位机,调度人员据此对单一生产分厂的生产计划与平衡负责;而二级调度的SCADA作为上位机,总调度人员据此将对大型企业的多个具有联动性较强的生产分厂的平衡来综合考虑。上位机与下位机结合的SCADA系统,作为操作员平台和中央监控系统,正日趋广泛地应用到工业生产和事物管理的各个领域。 2 工艺概况 公司生产分厂划分有:以保险粉为主的亚硫酸盐生产区(简称S区),双氧水及其衍生物为主的H区和二氧化碳等气体生产区,其中双氧水区采用了日本横河公司的Centium CS3000分布式控制系统,其他2大区及公用工程的控制系统中采用了西门子等公司的PLC控制,所有的重要生产岗位采用了重庆川仪横河公司生产的带有通讯功能的DAQSTATION无纸记录仪。 S区调度室现有的监控系统主要是基于TCP/IP协议连网的DAQSTATION无纸记录仪上建立的,采用DAQLOGGER软件,实现实时显示报警和曲线记录。 H区调度室主要是日本横河公司的Centium CS3000的工程师站,该系统包括4个操作站和1个工程师站,对制气、甲酸钠、双氧水等生产工段实现自动控制。 气体生产区的仪表有DAQSTATION无纸记录仪和SIEMENS S7 PLC,设有专门的调度室。 3 监控系统设计要求 在不改变现有分厂调度室的监控系统前提下,将各分厂的已经入网的数据和没有入网PLC检测数据引入总调度室,实时显示和报警,能查阅各参数的历史记录曲线,数据报表输出等。对重要的岗位通过报警系统启动闭路电视监控系统,摄录现场运行操作情况。 4 监测及自动控制系统软硬件构成 4.1 基本配置 主要设备矩阵控制系统为美国PELCO公司的闭路电视监控系统,监控点共106个,其中生产监控点为62个。现有系统最多可达到256路输入和32路输出。 工作站主机2台:P4 1.8GHz/256M/40G/1.44M/ CDROM等 系统软件构成:操作系统Windows NT 4.0+sp6; 系统开发软件:基于Windows NT的FIX 7软件开发版;其他厂家提供的OPC DAQ、SIEMENS 公司的SIMATIC WinCC等。 4.2 通信方式 在所有的网络技术中,以太网技术是至今最理想的选择,它能满足如下所有要求:
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