摘 è¦ï¼šæœ¬æ–‡ä»‹ç´¹äº†SIEMENSå…¬å¸çš„åˆ†å¸ƒå¼æŽ§åˆ¶ç³»çµ±SIMATIC DCS在白ç‚黑生產éŽç¨‹ä¸çš„æ‡‰ç”¨ã€‚é—¡è¿°äº†ç³»çµ±çš„å·¥è—æµç¨‹ã€ç¡¬ä»¶é…ç½®ã€è»Ÿä»¶é…置和控制系統完æˆçš„主è¦åŠŸèƒ½ã€‚
é—œéµè©žï¼šç™½ç‚黑;å·¥æ¥ä»¥å¤ªç¶²; DCS;SIEMENS;TI555;APT;WinCC
1 å‰è¨€
  氣相法生產的白ç‚黑是沈陽化工股份有é™å…¬å¸çš„產å“,自å…å年代開發æˆåŠŸä»¥ä¾†ï¼Œä¸€ç›´é‡‡ç”¨å„€è¡¨æŽ§åˆ¶ã€‚ç‚ºäº†å…‹æœå„€è¡¨æŽ§åˆ¶çš„æ¼‚ç§»ã€ä¸ç©©å®šã€ä¸å¯é 性,æé«˜ç”¢å“質é‡å’Œç”Ÿç”¢è‡ª 動化水平,我公å¸äºŽ1998å¹´å°ç™½ç‚é»‘é€²è¡Œæ“´ç”¢æ”¹é€ ï¼Œæˆ‘å€‘é‡‡ç”¨äº†å¾·åœ‹è¥¿é–€åå…¬å¸SIMATIC DCS éŽç¨‹æŽ§åˆ¶ç³»çµ±å°ç”Ÿç”¢éŽç¨‹é€²è¡ŒæŽ§åˆ¶ã€‚我們開發了é©åˆäºŽç™½ç‚黑ç¾å ´çš„æ‡‰ç”¨è»Ÿä»¶ã€‚æ¤å¥—系統自98å¹´2月開發æˆåŠŸå¹¶æŠ•å…¥é‹è¡Œä»¥ä¾†ï¼Œå¤§å¤§åœ°æé«˜äº†ç™½ç‚黑的產å“質é‡å’Œç”Ÿç”¢éŽç¨‹çš„穩定性,減少了工人的勞動強度,é™ä½Žäº†ç”Ÿç”¢æˆæœ¬ã€‚2002年由于監控站的計算機系統è½åŽäºŽæ™‚ä»£ï¼Œæˆ‘å€‘å°æ¤ç³»çµ±åˆé€²è¡Œäº†äºŒæ¬¡æ”¹é€ ,形æˆäº†ç›®å‰çš„基于工æ¥ä»¥å¤ªç¶²çš„åˆ†å¸ƒå¼æŽ§åˆ¶ç³»çµ±ã€‚æœ¬æ–‡å°‡å°±äºŒæ¬¡æ”¹é€ åŽçš„æŽ§åˆ¶ç³»çµ±ï¼Œå¾žå·¥è—æµç¨‹ã€æŽ§åˆ¶é»žåˆ°æŽ§åˆ¶ç³»çµ±çš„軟ã€ç¡¬ä»¶æ–¹é¢é€²è¡Œä»‹ç´¹ã€‚
2 å·¥è—æµç¨‹å’Œè¨å‚™ç°¡ä»‹
  氣相法生產的白ç‚黑主è¦å·¥è—éŽç¨‹å¦‚圖1所示。
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圖1:氣相法生產的白ç‚黑主è¦å·¥è—æµç¨‹åœ–[/align]
  空氣經空壓機å‡å£“åŽï¼Œé€šéŽå†·å»å™¨é€²å…¥å™´æ·‹å¡”,與低溫鹽水進行æ›ç†±é™¤æ°´ï¼Œç„¶åŽé€²å…¥å„²ç½é€è‡³ç©ºæ°£åˆ†é…臺。氫氣經氫壓機å‡å£“åŽï¼Œé€šéŽå†·å»å™¨é€²å…¥å™´æ·‹å¡”,與低溫鹽水進行æ›ç†±é™¤æ°´ï¼Œç„¶åŽé€²å…¥å„²ç½é€è‡³æ°«æ°£åˆ†é…臺。
ã€€ã€€å››æ°¯åŒ–ç¡…ç”±é«˜ä½æ§½å„²ç½é€²å…¥æ±½åŒ–器??è«å¤¥å³™æ¸‘_來的汽化空氣進入汽化器。將汽化åŽçš„四氯化硅é€å…¥æ°´è§£çˆå…§ï¼Œèˆ‡ç”±ç©ºæ°£ã€æ°«æ°£åˆ†é…è‡ºä¾†çš„ç©ºæ°£ã€æ°«æ°£ç›¸æ··åˆç™¼ç”Ÿæ°´è§£å應。生æˆçš„白ç‚黑粒åèˆ‡å…¶å®ƒåæ‡‰æ°£é«”一起進入èšé›†å™¨ï¼Œèšé›†æˆè¼ƒå¤§çš„白ç‚黑粒åã€‚é€šéŽæ—‹é¢¨åˆ†é›¢å™¨å°‡å應氣體與白ç‚黑分離。由旋風分離器分離下來的白ç‚黑粒å通éŽå™´å°„å™¨é€£çºŒåŠ å…¥åˆ°è„«é…¸çˆå…§ï¼Œè„«åŽ»è¡¨é¢å¸é™„çš„HCL。然åŽé€è‡³æ²¸é¨°åºŠå…§ï¼Œåœ¨æ²¸é¨°åºŠå…§è„«é™¤å¤§ç²’å的白ç‚黑進入æˆå“儲ç½ï¼Œç¶“真空壓縮åŽåŒ…è£æˆæ¯è¢‹5KGçš„æˆå“白ç‚黑。
3 控制系統的構æˆ
  3.1 硬件é…ç½®
  該控制系統有兩個控制站,é¸ç”¨æ€§èƒ½å…ˆé€²ã€å¯é 性高的SIEMENSå…¬å¸çš„TI555型控制器。由于控制系統的I/OæŽ§åˆ¶é»žæ•¸è¼ƒå¤šï¼Œå› æ¤åˆæ“´å±•了1個I/O站。TI555型控制器,能通éŽåˆ†å¸ƒå¼é 程機架最多處ç†8192個I/O點,并且這8192個I/Oå¯ä»¥æ˜¯é–‹é—œé‡å’Œæ¨¡æ“¬é‡çš„ä»»æ„組åˆã€‚TI555的內å˜ç‚º1920KB,它處ç†é€Ÿåº¦å¿«ï¼ŒåŸ·è¡Œ1Kå—節布爾é‚輯指令的時間僅為0.068ms,æ¯ç§’å¯é€²è¡Œ600次回路計算,且處ç†ç¨ç«‹çš„PID回路數å¯é”64個。
ã€€ã€€æ ¹æ“šSIMATIC DCS分散控制ã€é›†ä¸ç®¡ç†çš„ç³»çµ±çµæ§‹ï¼Œæœ¬ç³»çµ±è¨æœ‰2個æ“作員監控站,é¸ç”¨çš„æ˜¯è¥¿é–€åå·¥æ¥æŽ§åˆ¶è¨ˆç®—æ©Ÿã€‚è¨ˆç®—æ©Ÿå…§å®‰è£SIEMENSå…¬å¸çš„CP1413通訊å¡ï¼Œé‡‡ç”¨åœ‹éš›åŒ–標準的網絡å”è°ï¼Œä½¿ç³»çµ±å…·æœ‰é–‹æ”¾æ€§ï¼Œå¯¦ç¾äº†æ•¸æ“šå’Œè³‡æºå…±äº«ã€‚CP1413通訊å¡é€šéŽEMS電氣轉æ›å™¨åˆ†åˆ¥èˆ‡å…©å€‹æŽ§åˆ¶ç«™å…§çš„CP1434TF通訊æ¿å¡ç›¸é€£ã€‚計算機控制系統硬件é…ç½®åŠç¶²çµ¡çµæ§‹å¦‚圖2所示:
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圖2 æŽ§åˆ¶ç³»çµ±ç¡¬ä»¶çµæ§‹åœ–[/align]
  3.2 軟件é…ç½®
  控制站的組態和編程是通éŽé¢å‘éŽç¨‹æŽ§åˆ¶çš„軟件包APT(Application Productivity Tool)來實ç¾çš„ã€‚é †åºæŽ§åˆ¶å’Œé€£çºŒé‡çš„調節分別使用SFCé †åºåŠŸèƒ½åœ–è¡¨å’ŒCFC連續功能圖表來æè¿°ã€‚APTçš„ç·¨ç¨‹ä¸»å°Žæ€æƒ³æ˜¯æŠŠå¾©é›œçš„æŽ§åˆ¶å•題分解為若干個相å°ç¨ç«‹çš„å單元。å°å¸¸ç”¨è¨å‚™é–¥ã€æ³µç‰çš„æŽ§åˆ¶ç”¨DEVICE來æè¿°ï¼Œå°I/O變é‡å’Œå…§éƒ¨è®Šé‡ç”¨å…·æœ‰å¯¦éš›æ„ç¾©çš„åç¨±ï¼Œä½¿ç·¨ç¨‹å’Œèª¿è©¦æ›´åŠ æ–¹ä¾¿å’Œå¿«æ·ã€‚APTå¯åœ¨ç¨‹åºç·¨ç¨‹éŽç¨‹ä¸éš¨æ™‚é©—è‰æ‰€ç·¨ç¨‹åºçš„æ£ç¢ºæ€§ï¼Œå°‡ç·¨è¼¯éŽç¨‹ä¸çš„äº‹ä»¶ä»¥å ±å‘Šå½¢å¼å˜æª”,并å¯å®Œæ•´åœ°é¡¯ç¤ºå’Œæ‰“å°æ‰€ç·¨ç¨‹åºå’Œå ±å‘Šã€‚
  æ“作站的監控軟件é¸ç”¨SIEMENSå…¬å¸çš„WinCC。WinCCå³Windows_Control_Center(視窗控制ä¸å¿ƒï¼‰ï¼Œæ˜¯SIEMENSå…¬å¸åœ¨è‡ªå‹•åŒ–é ˜åŸŸé‡‡ç”¨æœ€å…ˆé€²çš„æŠ€è¡“èˆ‡å¾®è»Ÿå…¬å¸å…±åŒé–‹ç™¼çš„å±…äºŽä¸–ç•Œé ˜å…ˆåœ°ä½çš„工控軟件。WinCC是一個強大的全é¢é–‹æ”¾çš„監控系統,既å¯ä»¥ç”¨ä¾†å®Œæˆå°è¦æ¨¡çš„簡單的éŽç¨‹ç›£æŽ§æ‡‰ç”¨ï¼Œä¹Ÿå¯ä»¥ç”¨ä¾†å®Œæˆå¾©é›œçš„æ‡‰ç”¨ã€‚在任何情æ³ä¸‹WinCC都å¯ä»¥ç”Ÿæˆæ¼‚亮而便æ·çš„人機å°è©±ç•Œé¢ï¼Œä½¿æ“ä½œå“¡èƒ½å¤ æ¸…æ™°åœ°ç®¡ç†å’Œå„ªåŒ–生產éŽç¨‹ã€‚
  WinCCæ“æœ‰å…ˆé€²äººæ©Ÿç•Œé¢ç”¢å“的所有功能,其集æˆçš„功能已包括:
  ◠圖形系統
  用于自由地組態畫é¢ï¼Œå¹¶å®Œå…¨é€šéŽåœ–å½¢å°è±¡é€²è¡Œæ“作,圖形å°è±¡å…·æœ‰å‹•態屬性并å¯å°å±¬æ€§é€²è¡Œåœ¨ç·šçµ„態。
ã€€ã€€â— å ±è¦ä¿¡æ¯ç³»çµ±
  記錄和å˜å„²äº‹ä»¶å¹¶äºˆä»¥é¡¯ç¤ºï¼Œå¯è‡ªç”±é¸æ“‡ä¿¡æ¯åˆ†é¡žã€ä¿¡æ¯é¡¯ç¤ºå’Œå ±è¡¨ï¼Œæ“作éžå¸¸ç°¡ä¾¿ã€‚
  ◠變é‡å˜æª”
  接收ã€è¨˜éŒ„和壓縮測é‡å€¼ï¼Œç”¨äºŽæ›²ç·šå’Œåœ–表顯示åŠé€²ä¸€æ¥çš„編輯功能。
ã€€ã€€â— å ±è¡¨ç³»çµ±
ã€€ã€€ç”¨æˆ¶è‡ªç”±é¸æ“‡ä¸€å®šçš„å ±è¡¨æ ¼å¼ï¼ŒæŒ‰æ™‚é–“é †åºæˆ–事件觸發來å°ä¿¡æ¯æ“ä½œã€æ–‡æª”ã€ç•¶å‰æ•¸æ“šé€²è¡Œç”¨æˆ¶å ±è¡¨è¼¸å‡ºã€‚
  ◠數據處ç†
  å°åœ–å½¢å°è±¡çš„動作使用C語言åŠCç·¨è¯å™¨é€²è¡Œç·¨è¼¯ã€‚
  ◠標準接å£
  通éŽODBCå’ŒSQL訪å•用于組態和éŽç¨‹æ•¸æ“šçš„SYBASE數據庫。
ã€€ã€€â— æ‡‰ç”¨ç¨‹åºæŽ¥å£
  å…許用戶編寫å¯ç”¨äºŽæ“´å±•WinCC基本功能的標準應用程åºã€‚
  å¦å¤–,WinCCé‚„æä¾›å¤šç¨®å¯é¸è»Ÿä»¶åŒ…。如,通訊開發工具CDK,å…許用戶開發用于連接數據管ç†å™¨èˆ‡ä»»ä½•目標系統的通訊軟件。
  WinCCçš„çµ„æ…‹åŠæ¸æª”æ•¸æ“šå˜æ”¾åœ¨é—œç³»åž‹æ•¸æ“šåº«ä¸ï¼Œæ•¸æ“šå¯ç”¨æ¨™æº–工具如ODBCå’ŒSQLç‰è®€å‡ºã€‚很多標準的應用如Microsoft_Excelç‰å¯ä»¥å’ŒWinCC并行é‹è¡Œï¼ŒåŒæ™‚å¯é€šéŽDDEè£è¼‰éŽç¨‹æ•¸æ“šã€‚æ“作員站軟件å…許通用的OCXã€ActiveXéˆæŽ¥ã€‚æ›´é€²ä¸€æ¥ï¼Œé›†æˆçš„OPC(OLE_for_process_control)æœå‹™å™¨ä½¿å¾—éŽç¨‹æ•¸æ“šå¯ç”±å…¶å®ƒæ‡‰ç”¨ç¨‹åºï¼ˆOPC客戶機)訪å•。
4 控制系統的軟件è¨è¨ˆ
  4.1監控站的軟件è¨è¨ˆ
ã€€ã€€ç›£æŽ§ç«™è»Ÿä»¶å¯¦ç¾æŽ§åˆ¶ç³»çµ±çš„å·¥è—æµç¨‹ç•«é¢é¡¯ç¤ºï¼Œå¯¦æ™‚å’Œæ·å²è¶¨å‹¢æ›²ç·šé¡¯ç¤ºï¼Œå ±è¦ç‰åŠŸèƒ½ã€‚
  監控站共繪制了圖形15張,其ä¸å·¥è—æµç¨‹åœ–9å¼µï¼Œå ±è¦åœ–1張,è¯éŽ–åœ–1張,æµé‡ç´¯ç©è¡¨2張,產å“質é‡è¡¨1張,總貌圖1å¼µã€‚åœ¨å·¥è—æµç¨‹åœ–上,å¯ä»¥è§€å¯Ÿåˆ°å„個檢測點的實時 數據顯示,并å¯å°å›žè·¯æŽ§åˆ¶é€²è¡Œæ“作: 手/自動切æ›ã€æ›´æ”¹è¨å®šå€¼ã€è¨ç½®PIDåƒæ•¸ç‰ã€‚ç¸½è²Œåœ–åŒ¯é›†äº†å·¥è—æµç¨‹åœ–ã€å¯¦æ™‚趨勢畫é¢ã€æ·å²è¶¨å‹¢ç•«é¢ã€å ±è¦çµ„ã€TAG組(éŽç¨‹çµ„),æ¯ä¸€æ¬¡æŸ¥è©¢éƒ½å¯å¾žç¸½è²Œåœ–開始,å†å‘下進行。
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圖3:æ“作畫é¢ç¸½è²Œåœ–[/align]
  4.2控制站的軟件è¨è¨ˆ
  APT是é¢å‘éŽç¨‹æŽ§åˆ¶çš„軟件包,é©äºŽå°æŽ§åˆ¶ç«™çš„組態ã€ç·¨ç¨‹å’Œèª¿è©¦ï¼Œä¹Ÿå¯ç›£æŽ§æŽ§åˆ¶å™¨çš„é‹è¡Œç‹€æ…‹å’Œè®Šé‡ã€‚使用APT編程,å°é †åºé‡æŽ§åˆ¶å’Œé€£çºŒé‡çš„調節分別用SFCå’ŒCFC來æè¿°ã€‚
  我們先列出兩個SFC的編程例åå’Œå†èˆ‰å…©å€‹CFC的編程例å 。
  4.2.1 SFC編程舉例
  任何SFC的執行都是從主SFC開始的,這里主SFC包括OK-4-NGHT( 4# æ™šçæŒ‡ç¤ºç‡ˆæŽ§åˆ¶ï¼‰ã€OK-2-NGHT(2# æ™šçæŒ‡ç¤ºç‡ˆæŽ§åˆ¶ï¼‰ã€F1-Timer(æµé‡ç´¯ç©ä¹‹ä¸€ï¼‰ã€F2-Timerï¼ˆæµ é‡ç´¯ç©ä¹‹äºŒï¼‰ã€‚主SFCçµæ§‹åœ–和編程如下:
 ?。?)SFC:Main-SFC
 ?。?)SFC OK-4-NGHT 4#白ç‚黑晚ç產å“質é‡ç‡ˆæŽ§åˆ¶

  4.2.2 CFC編程舉例:
  用以下程åºå¯¦ç¾æµé‡ç´¯ç©é–‹å§‹ã€åœæ¢ã€å¾©ä½æŒ‰éˆ•之間的é‚輯關系。這種é‚輯關系å¯ä»¥ä½¿ç´¯ç©æ–¹å¼éˆæ´»ï¼Œä¾¿äºŽç®¡ç†å’Œè€ƒæ ¸ã€‚它們之間的é‚輯關系為:å‡å¦‚æŒ‰ä¸‹å¾©ä½æŒ‰éˆ•,則 é–‹å§‹æŒ‰éˆ•å’Œåœæ¢æŒ‰éˆ•為false,累ç©é‡æ¸…零。å‡å¦‚æŒ‰ä¸‹é–‹å§‹æŒ‰éˆ•ï¼Œå‰‡åœæ¢æŒ‰éˆ•為false,開始累ç©ã€‚å‡å¦‚æŒ‰ä¸‹åœæ¢æŒ‰éˆ•,則開始按鈕為falseï¼Œåœæ¢ç´¯ç©ã€‚
  標 題: BTN-106
  boolean: V12-1,V12-2;
  begin
  if RESET-106 then
  STR-106:=false;
  STP-106:=false;
  F106-TOTAL:=0.0;
  RESET-106:=false;
  endif;
  if STR-106 and not(V12-2) then
  if STP-106 then
  STR-106:=false;
  endif;
  V12-1:=true;
  else
  V12-1:=false;
  endif;
  if STP-106 and not(V12-1) then
  if STR-106 then
  STP-106:=false;
  endif;
  V12-2:=true;
  else
  V12-2:=false;
  endif;
  下é¢é€™æ®µç¨‹åºå¯¦ç¾äº†è‡ªå‹•è¯éŽ–ã€‚è¯éŽ–é—œç³»ç‚ºï¼šå‡å¦‚自動按鈕已按下,當被控點溫度å°äºŽ ä½Žé™æ™‚ï¼Œå•Ÿå‹•é›»åŠ ç†±è£ç½®ï¼Œç•¶è¢«æŽ§é»žæº«åº¦é«˜äºŽé«˜é™æ™‚,ä¸ç®¡è‡ªå‹•æŒ‰éˆ•å•Ÿå‹•é‚„æ˜¯åœæ¢ï¼Œé›»åŠ ç†± è£ç½®éƒ½åœæ¢ï¼Œä¿è‰äº†å®‰å…¨ï¼Œé€™é‡Œçš„æº«åº¦é«˜é™å’Œä½Žé™å¯ä»¥æ ¹æ“šç¾å ´æƒ…æ³ä»»æ„æ›´æ”¹ï¼Œé€™æ¨£æ¯”è¼ƒéˆ æ´»æ–¹ä¾¿ï¼Œå¹¶ä¸”å¯ä»¥ç¯€çœèƒ½æºã€‚程åºå¦‚下:
  標 題: LOCK-TS
  begin
  if KB-1 and TI-104
  TS-104:=true;
  endif;
  if TI-104>TS-104-H and KB-1 or not(KB-1) then
  TS-104:=false;
  endif;
5 çµæŸèªž
ã€€ã€€éš¨è‘—è¨ˆç®—æ©ŸæŠ€è¡“çš„ä¸æ–·ç™¼å±•ï¼Œå·¥æ¥æŽ§åˆ¶æ©Ÿçš„æª”æ¬¡ä¹Ÿä¸æ–·æé«˜ã€‚ 由于CPU速度的增長,滿足了生產ç¾å ´å¯¦æ™‚æŽ§åˆ¶çš„è¦æ±‚;è»Ÿä»¶æŠ€è¡“çš„ç™¼å±•ï¼Œä½¿å¾—æ‡‰ç”¨é–‹ç™¼è®Šå¾—æ›´åŠ ç°¡å–®ï¼ŒåŠŸèƒ½ä¹Ÿæ›´åŠ å…¨é¢ã€‚本系統自2002å¹´9月æ£å¼æŠ•å…¥é‹è¡Œä»¥ä¾†ï¼Œç³»çµ±æ•ˆæžœå¾ˆå¥½ï¼Œç³»çµ±åŠŸèƒ½è±å¯Œå…¨é¢ï¼Œè€Œä¸”易于æ“作和ç¶è·ï¼Œç³»çµ±å¯é 性高,至今計算機控制系統é‹è¡Œä¸€åˆ‡æ£å¸¸ï¼Œå¹¶å¸¶ä¾†äº†å¯è§€çš„æ•ˆç›Šã€‚