力控ForceControl组态软件在化工行业的典型应用

二、组成结构描述
　　由于工艺非常复杂，经过现场对工艺的详细了解，结合目前工控技术发展情况，本着安全、可靠、物美价廉的原则，三维力控广州分公司给出了一个各方均感满意的解决方案。　
　　首先考虑到化工流程生产具有控制复杂、各反应设备比较分散、控制点数较多的特点，如果按照传统自动化控制方式采用传统DCS控制，不论选用任何品牌，造价均相当高昂。为降低成本，我们决定采用FCS系统来代替DCS系统，借助北京三维力控公司研发的组态软件ForcecontrolV6.0强大的通讯功能，实现各控制设备的联网。 鉴于国内硬件生产水平的不断提高，各硬件厂商生产的硬件均在不同的工业现场经受住了考验，可靠性已能满足正常生产的需求，且价格相对进口硬件便宜很多，我们选择PLC+远程I/O（独立运算处理功能）设备对现场信号进行采集和控制。鉴于在本系统中，温度控制占据了很大部分，传统DCS需要编辑大量的程序，且维护相当麻烦，需要维护人员具有很强的技术实力；而温控仪表只需要简单的数据整定，操作简单，维护成本低且控制效果更好，所以我们在温度控制部分大量启用带有网络功能的温控表，实现本地和控制室的两地显示、控制。
　　其次，为提高系统的可靠性，针对PC机由于操作系统的缘故容易出现故障的情况，我们使用上位机冗余的方案。设置两台控制上位机，正常情况一台控制，一台备用；备用机实时读取控制机的相关信息，保持程序、数据状态等和控制机保持一致；在控制机故障时，备用机实时切换到控制状态，此时备用机变为控制机，控制机恢复后作为备用机；如此轮换，保证在每一时刻均有一PC机可投入控制，确保系统安全运行。
　　最后，为了实现远程多机监控，实现工厂的透明化管理，借助力控的网络化功能，开放IE浏览端口，使公司局域网内的每一管理人员能实时了解到生产运行状态。
现场使用两台PLC和78块远程I/O（独立运算处理功能）。构建了7个采集控制区和一个中央控制室，搭建了一个完整的FCS系统。
　　完整系统结构图如下：

　　柜内模块结构图如下：

三、系统功能描述
3.1、显示控制
　　(1)主画面  整体显示整个生产流程，把整个系统按控制流程分成几个子系统，需要对子系统进行监控时，点击该部分，进入子系统。

　　(2) 子系统 进入子系统，可以对该部分实现监控，换面上会显示该部分的相关参数:温度、压力、流量等；通过阀门和泵的颜色变化，可以了解到现场泵类和阀门的工作状况；对可控设备，可以施加控制，以问对为例：需要控制某一反应容器的温度，首先点击温度设置框，弹出用户验证界面，输入验证码后，写入目标温度值，PC机通过通讯把该值传送给温控表，温控表经过PID整定，进行温度控制。

3.2、故障报警
　　报警显示，以指示灯和报表的形式显示，过程检测或运转设备出现越限或故障时，流程图上相应的图例红光闪动，并发出报警加以提示。报警可以通过键盘解除，闪动的红光继续保持，直至该故障消除，闪动才停止。报警对象、内容、时间列表记录并按照要求打印。报表格式如下：

3.3、报表功能
　　系统可生成实时报表和历史报表，把相关工艺参数按一定的格式制作，通过对历史数据的查询和参数的采样设定，可制作以满足用户需求的班、日、月、年报表。该报表还可以根据客户需要，按相应的文件名以EXCEL的格式保存，以供查询。

3.4、事件记录
　　系统可以记录系统事件和操作事件，根据事件记录，可以查看系统的运行和控制情况，以方便查找故障原因。　

3.5、趋势曲线
　　系统可以生成实时曲线和历史曲线。从曲线上可以直观的观测到参数随时间的变化，方便对相关数据进行分析。

3.6、打印功能
　　上述多种数据保存方式：报警、报表、趋势、事件记录等在需要的时候均可以打印出来。
　　

3.7、安全功能
　　为保护系统安全，系统提供授权操作的安全保护功能。在安全配置程序中可以设置节点的安全性为允许/不允许、创建用户和组的帐号、分配用户使用程序和程序功能的权限、分配用户名和密码、分配安全区名等。一旦节点有安全保护，操作人员必须访问登录程序，输入姓名和密码。在登录后，操作人员才能访问权限允许范围内的内容。一旦操作员提供了正确的密码，他可以修改他的密码，而他的权限不能发生变化。一般分为三种操作用户：
　　一般操作员：只能查看指定的信息，不能进行任何的输入/输出操作：
　　高级操作员：具有一级功能，同时可以进行键盘数据输入、打印输出、报警确认和清除，修改一般设定值；
　　系统管理员：具有二级功能，同时可进行程序和参数的调整、模拟画面产生和建立动态数据显示连接、数据库配置、报表格式定义即编辑、各种文件检索归档、密级设定和口令赋值、系统管理和优化。
　　根据操作人员登录及操作过程中输入的姓名、口令，系统可自动记录所有登入登出，进而可以记录每一步操作的操作人员姓名、操作时间、操作内容及操作人员性质，以备随时查验。

四、意义：
　　通过将冗余技术和网络信息引入到系统，打破了传统系统的单机不稳定状况，改变了原有的数据流程和监控管理模式的安全稳定，同时也实现了从分散控制和独立管理到管控一体化的转变，并且实现了网络远端传送数据的功能，不限时间，不限地点的特点，随时随地都可以及时浏览到现场的生产状况。