瞿海森 杜瑞琦
1 引言
云南紅塔滇西水泥廠3#窯工程中,FCS采用了PROFIBUS-DP和PROFIBUS-PA現場總線技術。該現場總線技術容易安裝,節省成本;集中組態,建立系統簡單;提高了準確性,使工廠有更高安全性和有效性,減少了維護;由于是開放的國際標準,使投資更安全;更重要的是,為工廠自動化及CIMS系統打下了堅實的基礎。
控制系統工程軟件采用ABB公司的Freelance 2000系統,軟件運行操作系統為Windows NT,全中文操作。Freelance2000系統的現場控制器過程站集成了現場總線功能,一個現場總線控制站由現場控制器主單元DFC02,控制器電源模塊DFP01,兩塊控制器以太網模塊DFE02(E1802F和AM801F模塊),以及四塊PROFIBUS通信模塊DFM01組成。該現場控制器支持四種現場總線,易于組態,速率達12Mbps,模塊具有自動識別和自診斷功能。它采用了兩層通訊協議:第一層采用PROFIBUS現場總線通訊協議;第二層采用工業以太網及TCP/IP協議,與Freelance2000系統進行通訊。
滇西水泥廠PROFIBUS自動控制系統根據實際需要和功能配置要求,將系統分為6個現場站,現場檢測執行機構和1500個左右的I/O點數連接到6條PROFIBUS-DP總線上。約200臺智能儀表連接到12條PROFIBUS-PA總線,其中有3條PROFIBUS-PA所連接的現場儀表是防爆型的,再通過DP/PA藕合器連接到PROFIBUS-DP總線上。圖1為控制系統的一個控制站示意圖。
圖1 控制站示意圖
2 系統結構
2.1 Freelance 2000系統軟件組成
Freelance 2000軟件主要由工程師站DigiTool、操作員站DigiVis及一些其他功能軟件組成。系統軟件能滿足如下功能:① 工程師站:具有組態功能,包括系統過程站、操作員站組態;系統故障檢測功能;編程語言采用IEC1131-3標準,系統數據庫為全局數據庫。② 操作員站:具有先進的過程操作性能,包括總貌顯示、面板顯示、組顯示、趨勢顯示、報警及記錄顯示等標準預定義顯示,操作為“所見即所得”方式,同時具有面向維護人員的系統故障自診斷功能。③ 控制功能:除具有近200個常規控制塊外,還具有用戶自定義功能塊。④ 能作傳統報表打印、事故報告打印,也能進行臨時打印報告,同時采用DDE數據交換同工廠管理系統進行數據交互。⑤ 數據通信采用10MHz以太網,通信介質采用光纜,具有較長的通訊距離及較強的抗干擾能力。
(1) 工程師站軟件DigiTool
DigiTool軟件支持現場總線設備的數據讀取與編程功能,它不僅是一個自動化編程工具,同時也是一個高性能的調試工具。它可以對現場設備進行在線或離線編程,離線方式下的程序可在任何時候裝載到系統中去,使之運行于在線方式。DigiTool編程語言與IEC1131-3標準兼容,可以以圖形編程方式定義,它具有國際化的編程界面,支持的編程語言有:功能塊圖FBD
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