C D I—D C S控制系统在环球水泥厂的应用

惠州环球公司3 000 T/D 预分解窑水泥生产线，采用我院的CDI一DCS分散控制系统(Distributed Control System)，该系统是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Contr01)等4C技术。其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。该CDI一DCS系统在国内多个大型项目应用，实践证明，该CDI—DCS系统性能可靠，功能强大，具有很强的实时性和灵活性，为水泥生产自动化控制提供了稳定可靠的保证和技术支持。

1工艺段的划分及CDI-DCS系统的组成
1．1工艺段的划分   
根据环球水泥厂的设备组成和布置特点，工艺流程分为石灰石破碎系统、原料系统、生料磨及废气处理系统、窑尾喂料及煤粉制备系统、烧成系统、水泥粉磨系统、水泥散装及袋装系统共7个工艺段。
1．2系统组成和选型   
根据工艺段的划分和要求，环球DCS系统由7个现场控制站(其中1个为远程站)组成，以完成上述7个工艺段的控制要求。中控室由5个操作站、1个服务器、1个ES组成。现场站与操作站由高速以太网连接。   
环球水泥公司C D I—D C S系统硬件选用ROCKWEI上公司的1756系列产品，该硬件在双马水泥厂、金顶水泥厂、贵阳水泥厂、小南海水泥厂(1、2线)、峨眉山水泥厂(1、2线)等工程中都表现出非常高的硬件可靠性。为了进一步提高主生产线控制系统的可靠性，我们还选用了双处理器、双控制总线、双以太网的冗佘配置。
 为了减少现场站与操作站之间的数据通讯量、提高通讯的速度、降低网络成本、有效解决网络抗干扰以及为工厂管理系统提供有效的数据，系统结构采用客户服务 器方式，网络介质采用光纤，网络协议采用高速以太网。  
 中控设备的选型沿用了我院众多成功的DCS项目的经验，如：烟台水泥 厂(1、2线)、准噶尔7k混厂壮山水泥厂等DCS系统。电脑采用戴尔公司的商用机，监控软件采用GE公司的CIMPIJCITY，从而大大提高系统的可靠性，保证工艺设备可靠运行。 

2 CDI—DCS系统的特点   
(1)服务器和浏览站的功能及权限。系统内由服务器和浏览站组成基于客户服务器体系结构，服务器负责数据的采集和数据的分配，浏览站连接到服务器上可以对被采集到的数据进行完全的访问以便观察和控制。服务器和浏览站可以很容易地通过网络连接在一起完全地共享数据，甚至都不需要从一个节点到另一个节点复制数据库。例如，数据点只需要组态一次，而且只需要在服务器上进行一次组态，屏幕画面也只需要在网络中的一个位置上进行开发和存储，而网络上其它的CIMPI．,ICITY HMI显示系统都可以对它进行访问。所有的组态均在工程师站完成，服务器及浏览站均不能对DCS系统进行修改，从而降低系统的维护难度。   
(2)应用软件的功能。应用软件的功能比较强大，主要包括：工艺参数和设备状态的实时监视；分组操作和参数设定；历史、实时趋势图显示功能；事件报警、记录、打印功能；各种生产报表及管理报表功能；设备运行隋况记录；事件类型及状态的分类显示功能；过程回路控制及优化；用户管理权限的设定；实时数据采集和处理等。   
（3）强大的VBA功能，除了上述DCS监控软件的基本功能外，应用软件提供了强大的VBA功能，用户可以通过VBA，实现很多用其他方法不易实现的功能。例如：一个16位的无符号整数M0l_DOWN，通过一个按钮的操作，可实现：按钮按一下，M 0l—D 0 W N的第五位为1，按钮再按一下，M01．一DOWN的第五位为0。按钮的操作不能改变其它位的值，而用VBA则可以轻易地完成。这样可减少通讯量，提高可靠性。 
(4)  应用软件支持许多的通讯协议，如MBTCPIP、OPC、POINTBRIDGE等，配置简单易学，可以轻松掌握。    ， 
(5)CDI。一DCS系统图形设计器功能很强，可实现很多渐变效果，颜色也比较丰富。 
(6)CDI—DCS系统也可提供PID调节回路：在环球水泥公司实现了均化库下中间仓仓重、窑头罩负压、篦冷机速度控制等PID调节回路，应用软件具有调节波形显示功能，非常方便快捷。 
(7)CDI—DCS系统提供多种动画功能：如可见性、颜色填充、移动、缩放等。‘ 
(8)应用软件的一个非常有用的功能是用户可根据需要自定义用户结构体，如普通电机，一般需要的标签有READY(备妥)、F-BACKq(运行)、SIM(仿真)、FAIULT(故障)、FII．TERTIME(故障滤波时间)、STATE(状态字)、COMMAND(驱动)等，用户可以定义一个结构体MOTORjLV包含上述所选变量，这样用户在输入普通电机标签如M1101的时候只需把数据类型选为MOTOR—LV，就可以在编程时引用如M1101．READY等子标签，大大减少了编程人员的工作强度，同时也提高了准确性。  
 (9)系统软件可以轻易地实现两个控制器之间的通讯，如：石灰石圆形堆场的堆料机由生料磨控制器控制，需要把堆料机的运行信号传至石灰石破碎现场站，两个现场站之间通过以太网连接。比较快捷的方法是：在生料磨现场站建立一个生产者标签，然后在破碎现场站配置生料磨控制器的路径，在破碎现场站建立一个标签，通过MSG指令等同于生产者标签，这样就可以在石灰石现场站使用所建立的标签，达到跨控制站进行连锁控制的目的。

3注意事项   
(1)在配置远程机架的时候，要坚持先硬后软的规则，即：先检查硬件、通讯网络模块的指示灯是否正常，然后才能用网络配置软件进行网络配置，这样就可以一步步搜寻到远程的模块。   
(2)在调试过程中一些电动执行器受变频器的干扰，严重的不能正常工作，将变频器的电缆沿敷设路径穿钢管可大大减小干扰。但温度、压力等模拟量信号在CDI-．DCS系统的保驾护航下却非常标准，证明AB的系统抗干扰能力是非常不错的。   
(3)在有冗余配置的现场站，需关注模块的版本号。目前可选用的硬件版本号很多，若版本号不符合要求，有可能模块工作不正常或完全不能工作。