基于CAN總線的自動燒結配料系統
控制系統結構簡圖如圖4所示。

4.4 操作站
(1) 組成
操作站實際上是一臺工業控制微型計算機,基本配置為機箱IPC-610,256M內存,48X光驅,1.44M軟驅,17"顯示器,CPU接口卡PCA-6179L,CAN總線適配卡等。
(2) 功能
操作站主要用于對現場的工況進行集中監視、數據記錄、參數設置、定時存盤、報表打印及報警提示記錄等,將切換開關置于操作站,可對現場設備進行啟停操作;同時操作站與調度室進行通訊,將現場情況傳送到調度室,調度人員能在上位機上直觀地觀察到生產過程中設備的運行狀況、實時數據和歷史數據等,并將這些數據進行處理存儲、打印等。通過這些實時數據的采集、處理,可以直接地了解整個生產情況,避免以前數據論虛作假的現象及管理人員為取得數據去現場取正而帶來不必要的工作量,從而充分地提高該焦化廠產品的質量、生產效率,發揮人力、物力和實現高度自動化控制。
5 軟件設計
工作站軟件選用目前比較流行的“組態軟件”作為開發工具,充分利用WINDOWS功能,圖形界面較好,可以很方便地構造自己的數據采集系統,在任何需要的情況下可將現場的信息實時地傳送到控制室,便于對生產情況進行監測。它能與智能控制器和變頻器進行通訊:讀取數據,發送數據;并與PLC進行通訊:讀取I/O狀態,發送I/O指令;具有報警、故障查詢及打印功能;組態畫面真實反映實時狀態;工程設定及配方輸入多樣,適應工況能力較強;軟件設有不同的訪問權限,可讓不同權限的人操作不同的內容。利用DDE技術來實現EXCEL和WinCC的數據交換。其軟件主要表現在:系統組態、實時數據庫組態、歷史數據庫組態、回路組態和報表組態等。
5.1 系統組態
系統組態是針對整個系統的硬件結構進行的,它是整個工程項目組態的第一步,選擇投入運行的現場控制站的類型、個數、各自的站號及是否有冗余等,確定操作員站的站號及設定安全保護,對操作員的操作權限和操作范圍進行限定等。
5.2 實時數據庫組態的設計
實時數據庫是集散控制系統的信息來源,完成所有要監測和控制的點的組態。根據點數據的類型不同,分為模擬量輸入/輸出、開關量輸入/輸出和計算量。其中計算量即初始化采集程序中提供的應用程序接口變量,從本質上講也是模擬量。針對不同類型的變量采取不同的處理方法。
5.3 回路組態功能的設計與實現
完成數據庫組態后才可以進行回路組態,它是集散控制系統的關鍵步驟。主要用于連續過程控制、報警檢測與處理及確定輸入/輸出回路等。回路組態數據庫的每一項記錄包括一條完整回路的必備信息,利用這些信息實現對系統的控制。回路組態根據其輸入/輸出的不同分為模入模出、模入開出和開入開出回路,其組態的合理性直接影響控制質量的好壞。
5.4 歷史數據庫的組態設計
歷史數據存儲采用趨勢曲線方式,通過輸入時間,可調用數據,用于進行事故分析和報表運算等。
5.5 報表組態的實現
系統報表分為周期性報表和觸發性列表兩種,周期性報表采用定時驅動方式,用來打印生產過程中的操作記錄和統計數據,例如時報、班報、日報和月報等。觸發性列表是用來記錄在特定時間發生前后的某些點的值,用來進行事故或故障分析。
5.6 運行程序的設計
系統進入運行狀態后,用戶應先進行登錄,在自己的權限范圍內進行相應的操作,否則監控界面將鎖定在系統 工況狀態。利用鼠標可進行畫面切換,點擊“系統工況”、“趨勢曲線”、“工程參數”、“動力控制”、“報表管理”等按鈕,可切換 到不同的畫面,進行相關的操作。
6 結束語
用戶通過對該系統幾年時間的使用后,對該系統給予很高的評價:系統運行可靠性好,操作簡單,維護方便,控 制精度高,不但保證了產品的質量和產量,同時又克服了環境污染問題,為企
業創造良好的經濟效益。該系統可推廣到對多種散裝物料按 預定的配比進行自動連續的流量控制的其它場合,例如石油、化工、冶金、紡織、制藥、煙草、機械加工、建材、市政建設等。
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