企业简介

和利时公司拥有过程自动化、轨道交通自动化、核电站数字化仪控系统、工厂自动化即控制与驱动、信息化等业务单元，在核电、电力、石油化工、轨道交通、环保、建材、冶金、造纸、制药、机械制造等十几个行业中成功实施的工程项目超过5000项，是国内最大的自动化控制系统制造商。sss

  • 公司类型：供应商

联系方式
  • 北京和利时系统工程有限公司
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案例详细
标题MACS系统在南宁浮法玻璃有限责任公司浮法二线的应用介绍
技术领域电源
行业
简介
内容

    南宁浮法玻璃有限责任公司是一家主要从事生产白玻、茶玻的工业企业。其浮法一线日产量力而为300吨,销路遍及整个亚洲。为使企业能在市场竞争日趋激烈中跟上时代步伐,掌握市场先机,企业领导班子决定在原有的基础上再建设一条新的自动化程度较高的浮法二线。
    为确保产品质量,降低产品成本,使企业在市场竞争中占据有利地位, 南宁浮法玻璃有限责任公司经过慎重的市场调查及反复磋商，公司最后决定采用和利时公司的MACS分布式控制系统。该系统是由和利时工程股份有限公司自行开发研制,采用全中文界面,既方便了操作人员又方便于维护，价格相对国外同类产品而言仅是国外同类产品的三分之一。

1、MACS分布式系统简介：

    MACS系统软件有六部分组成：数据库生成系统软件、系统配置软件、控制方案生成系统软件、图形生成系统软件、报表生成系统软件、事故库生成系统软件。MACS系统为我们提供了一个所见即所得的自由的通用的系统组态平台。通过上述的功能软件将模块化的功能按照我们的要求将它按照一个特定的逻辑组合起来，从而形成一个可以满足我们生产控制要求的应用系统。
    南宁浮法玻璃有限责任公司浮法二线采用的MACS分布式控制系统由：3台操作员站(2台兼服务器,互为冗余)、2个I/O控制站、1台UPS电源、2台集线器组成、主要由操作人员控制系统主机，通过系统主机发出各种指令给主控单元，主控单元发指令给各种功能模块，功能模块则完成数据采集、现场监视、现场执行机构控制等功能。
    MACS分布式控制系统使用的是计算机网络实时控制系统，通过计算机网络实时监视和控制生产现场。在网络结构上采用的是技术较为成熟的双以太网冗余结构，星型布线方式，这样保证了系统能更稳定地运行。MACS系统的网络由上到下分为系统网络和控制网络，系统网络实现现场控制站与系统操作员站的互连，控制网络实现现场控制站的智能I/O单元的通讯。
    I/O控制站由主控单元、I/O控制模块、电源单元和专用机柜四部分组成，完成现场信号采集、工程单位变换、通过系统网络将数据和诊断结果传送到操作员站等功能。MACS主控单元为单元式模块化结构，它具备较强的数据处理和网络通信能力，是MACS系统控制站的核心单元，主控单元能够支持冗余的双网结构(以太网)，通过以太网与MACS系统的服务器相连，主控单元还有ProfiBus-DP现场接口，与MACS系统的I/O模块通信，主控单元自身为冗余设计，并且各个模块匀可带电拔插，为避免因模块故障而引发生产事故提供了强有力的保障，从而提高了系统的可靠性。
    操作员站和系统服务器都是由DELL专业商用微机、专用工业键盘和轨迹球组成，软件使用的是WindowsNT操作系统。操作员站是重要的人机交互界面，进行生产现场的监视和管理。系统服务器完成实时数据库管理和存取，历史数据库管理和存取，文件存取服务和数据处理。
    整个MACS系统主要是针对熔窑、锡槽、退火窑这3大部分的控制和监视，模拟量输入信号AI：79个、模拟量输出信号AO：148个。

2、MACS分布式系统的特点：

    MACS分布式系统主要是对熔窑、锡槽、退火窑这3大部分的控制。
    其中熔窑部分主要是对窑压、窑温、玻璃液位、流液道温度、南北换火等等的监控，以及对胸墙、池底、烟道等的监视。窑压的按工艺要求应保持在7Pa上下，并且不允许出现负压。当窑压出现负压时将会导致到流液道温度下跌，流液道温度下跌后，流液道出口玻璃板就会突然间收窄，从而导致锡槽发生掉边的严重生产事故。所以对窑压的控制精度要求相当的严格。在PID参数中加大积分时间，适当调整比例带和微分使窑压的灵敏度降低，从而减少窑压因频繁动作而产生波动。


    玻璃液由于惯性较大和料堆推移的延迟性，玻璃液位的PID参数不谊调整得太过灵敏或太过迟缓，这两种行为都会造成玻璃液位的大幅度振荡，将PID的比例带、积分时间、微分调整到一个适中的位置后，再慢慢进行微调就可以达到正负0.2mm的精度了。
    锡槽由于密封好，温度比较平稳，控制相对容易。对槽内氮气、氢气流量控制，我采用稳定为主，加大了PID的比例带和积分时间。锡槽底部的钢板温度也是个关键点，槽底风机直接控制着钢板温度，所以锡槽风机的状态要随时掌握，因此我们对锡槽风机增加了报警监视和状态显示，随时掌握着锡槽风机的状态。
    退火窑从锡槽往下依次为：退火A区、退火B区、退火C区、RET1、RET2等五个区。退火窑的对温度控制要求相当严格。退火温度控制得精不精确直接影响到玻璃的生产质量。在这里某部分采用了一种比较特殊控制手段：在PID输出项后面加上两个折线算法，使PID输出开度0-50%时对应的是风开度100-0%，当PID输出开度50-100%时对应的是电加热开度0-100%，同时还增加了风和电加热PID控制参数。因为退火窑控制重要性和控制手段的特殊性，这里需要根据实际情况，慢慢细心调整PID参数，不可以统一使用一种相同的PID参数，这样很难达到工艺要求的控制效果.



3、MACS分布式系统的安装调试：

    MACS分布式系统包括有系统网络和控制网络。整个MACS分布式控制系统主要以控制室集中管理为主，控制室设在生产现场，面积有200平方米,室内系统网络使用超五类双绞线连接, 设计带宽为100Mbps，可满足实时网络控制系统的需求。采用的是双以太网冗余结构，星型布线方式，布线方式符合IEEE802.3(以太网)规范。控制网络使用1路ProfiBus-DP将所有的控制模块串联。室外现场信号分为：模拟量信号、开关量信号和数据通讯信号、模拟量信号和数据通讯信号使用屏蔽对绞电缆连接与控制模块连接。低电平开关量信号使用屏蔽对绞电缆连接，高电平开关量信号使用一般对绞电缆连接与控制模块连接。
    强弱电不能使用同一电缆。
    操作台、打印台、服务器台、UPS台等设有保护地螺钉。
    MACS机柜设有屏蔽地接地汇流排、保护地螺钉。
    一个系统只允许一点接地，一般与电气接地网共地。严格区分不同性质的地，做到不混接。不同性质的地用分干线接入汇流板，从汇流板用总干线接入公共地。
    为保证DCS系统能够正常运转，不受外部环境干扰,DCS系统的220VAC电源需要经过UPS或隔离变压器等设备净化后送入，这里我们选择了UPS、DCS系统电源的接地及其连接按照邮电部GBJ79-85工业企业通信接地设计规范和国家标准GB2887-89的要求设计。
    完成上述工作后，进行上电测试。
    经检查，操作站上的温度、压力、设备运行信号以及设备外观状态都显示正常。所有的信号都没有发现有被干扰的现象。在操作站上手动调节测试，信号的输出输入全部正常。经过细心地调整PID控制参数后，各个自动控制回路也都达到了生产工艺的要求。到此测试圆满结束。

4、总结：

    和利时公司的MACS系统在广西南宁浮法玻璃有限责任公司浮法二线经过一年六个月的生产使用观察，其系统软件功能的的完整性、系统硬件的稳定性、系统的灵活性，得到了上下员工的一致认可。表现尤为突出的当数其系统软件功能的完整性。MACS系统软件具有：数据采集、设备和状态监控、报警监视、实时数据处理和显示、历史数据管理、图形显示、控制调节、报表打印等等一系列完整的功能。完整的软件功能为整条玻璃生产线的生产控制提供了宝贵参考资料，也为玻璃生产线上的生产提供了精确的控制,为我单位浮法二线玻璃的优产提供了坚实的基础。
    其次是MACS系统硬件设备的稳定性。大家都知道：一套再完美的系统如果设备不能稳定地投入使用，其后果将是灾难性的。和利时公司的MACS系统在广西南宁浮法玻璃有限责任公司浮法二线经过一年六个月的生产使用，没有发生过一起因MACS系统设备故障而产生的生产事故，它用具体的数据向我们展示了MACS系统设备的稳定性。
    再其次是和利时公司MACS系统的灵活性。MACS系统为我们提供了灵活的控制手段以及友好的人机交互界面，而且MACS系统还具有灵活的可塑性，用户可根据需要自行增加或删除控制点和监控点。和国内外同类产品相比和利时公司MACS系统的性能在国内已经达到了高尖端水平，在人机交互方面甚至比国外同类产品做的更好。在这里我们祝愿和利时公司在今后的日子里更上一层楼,成为国内乃至全世界的超强企业。